Установка для поверки измерительных четырехполюсников

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при проверке измерительных четырехполюсников в динамическом режиме. Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости, что достигается путем усреднения результатов многократно повторяемых измерений. Установка для проверки четырехполюсника содержит генератор 1 случайного сигнала, образцовый 2 и проверяемый 3 четырехполюсники, схему "Пуск" 4, схему ИЛИ 5, формирователь 6, триггеры 7 и 8, реверсивный счетчик 9, задатчик уровня 10, источники 11 и 12 опорного напряжения, цифровой сумматор 13, сумматор 14 по модулю два, инверторы 15 и 16, элементы И 17 и 18, блок 19 регистрации. 1 ил.

СОЕЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)S G 01 R 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССС

1 (21) 4383829/24-21 (22) 24. 12.87 (46) 23 ° 09.90 ° Бюл. Р 35 (72) С.В.Призенко, Э.П.Тихонов и Е.А.Якушенко (53) 621.317.799 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 911383, кл. G 01. R 31/28, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 842635, кл. G 01 R 31/28, 1979. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЯХ ЧЕП!РЕХПОЛ10СНИКОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при проверке измерительных четырехполюсников в динами„.,Я0„„1594461 А 1

2 ческом режиме. Целью изобретения является повьппение точности и помехоустойчивости, что достигается путем усреднения результатов многократно повторяемых измерений. Установка для проверки четырехполюсника содержит генератор 1 случайного сигнала, образцовый 2 и проверяемый

3 четырехполюсники, схему "Пуск" 5, схему ИЛИ 5, формирователь 6, триггеры 7 и 8, реверсивный счетчик 9, задатчик уровня 10, источники 11 и

12 опорного напряжения, цифровой сумматор 13, сумматор 14 по модулю два, инверторы 15 и 16, элементы .

И 17 и 18, блок 19 регистрации.

1 ил.

1594461

Изобретение относится к контроль- ио-измерительной технике и может быть использовано при проверке измерительных четырехполюсников в динамическом режиме.

Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости за счет усреднения результатов многократно повторяемых измерений (поверки).

На чертеже представлена блок-схема установки для поверки четырехполюс;ника.

Установка для поверки четырехполюс-15 ника, содержит генератор 1 случайного сигнала, образцовый 2 и поверяе мый 3 четырехполюсники, схему "Пуск"

4, схему ИЛИ 5, формирователь 6, первый 7 и второй 8 триггеры, реверсивный счетчик 9, задатчик 10 уровня, первый 11 и второй 12 источники опорного напряжения, цифровой сумматор

13, сумматор 14 по mod 2, первый 15 и второй 16 инверторы, первую 17 и 25 вторую 18 схемы И, блок 19 регистрации. Выход генератора 1 соединен с первыми входами образцового 2 и поверяемого 3 четырехполюсников, . выход которого соединен с S-входом триггера 8 и первым входом схемы

KIH 5, второй вход которой соединен с выходом образцового четырехполюсника 2 и S-входом триггера 7, третий вход — c выходом схемы "Пуск" 4 и

R-входом реверсивного счетчика 9, 35 первые выходы которого соединены с входами блока 19 регистрации, а вторые выходы — с первыми входами цифрового сумматора 13, вторые входы которых соединены с выходами задатчика 10 уровня и входами первого источника 11 опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом образцового четырехполюсника

2, выходы цифрового сумматора 13 соединены с входами второго источника

12 опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом поверяемого четырехполюсника 3, выход схемы ИЛИ 5 соединен с входом формирователя 6, выход которого соединен с R-входом триггеров 7 и 8 соответственно, первые выходы которых соединены с первым и вторым входами соответственно сумматора по mod2 1ч, 55 выход которого соединен с вторыми входами схем И 17 и 18 соответственно, первые входы которых соединены с выходами первого 15 и второго 16 инверторов соответственно, входы которых соединены с вторыми выходами

7 и 8 триггеров соответственно, выход схемы И 17 соединен с первым входом реверсивного счетчика 9, второй вход которого соединен с выходом схемы И 18.

Установка работает следующим образом.

С выхода генератора 1 сигнал испытательного случайно изменяющегося ho гауссовскому закону распределения с равномерным частотным спектром поступает одновременно на входы образцовоГо 2 и поверяемого 3 четырехполюсников. В момент запуска схема

"Пуск" 4 выдает одиночный сигнал, который сбрасывает в исходное состояние через схему ИЛИ 5 и формирователь 6, первый 7 и второй 8 триггеры и непосредственно сбрасывает в исходное состояние реверсив- . ный счетчик 9. На задатчике 10 уровня устанавливается код, соответствующий выбранному исходному уровню ограничения Ь, который формируется источниками 11 и 12 опорного напряжения, т.е. цифроаналоговыми преоб= разователями (ЦАП) по коду, поступающему на их входы с выходов задатчика уровня 10 и соединенного с ним цифрового сумматора 13 соответственно.

Ввиду неидентичности образцового 2 и поверяемого 3 четырехполюсников с их выходов сигнал появляется неодновременно, а с временным сдвигом, который определяется степенью неидентичности образцового 2 и поверяемого

3 четырехполюсников. Так как по принципиальным схемам указанные четырехполюсники идентичны, то они отличаются только расхождением параметров, входящих в их частотные передаточные функции (частотные характеристики).

Выходные сигналы образцового 2 и поверяемого 3 четырехполюсников в виде прямоугольных импульсов с длительностями, равными времени превьппения входным случайным напряжением заданного уровня Uz поступают на несчетные входы первого 7 и второго

8 триггеров и на первый и второй входы схемы ИЛИ 5. При этом передние фронты выходных сигналов образцового

2 и поверяемого 3 четырехполюсников соответствуют пересечению снизу вверх

94461

Дисперсия флуктуации кода, которая определяет случайную составляющую погрешности измерения величины ДU определяется из выражения

6D. "2 = 2юк

15 входным случайным процессам заданного уровня U Первый 7 и второй 8 триггеры по передним фронтам упомянутых выходных сигналов опрокидываются в противоположное состояние и из.меняют уровни потенпиалов на входах сумматора 14 по mod 2, первого 15 и второго 16 инверторов в соответствии с логикой работы данных схем.

Так как на входах сумматора 14 по

mod 2 сигнала изменяются неодновременно ввиду неидентичности образцового 2 и поверяемого 3 четырехполюсников, то на его выходе появляется сигнал, которйй проходит через первую 17 или вторую 18 схемы И в зависимости от того, какой из выходных сигналов образцового 2 или поверяеммого 3 четырехполюсников появляется на их выходах раньше. Если срабатывает раньше по времени образцовый четырехполюсник, то сигнал проходит через первую схему И 17 на шину вычитания реверсивного счетчика 9. В противоположном случае сигнал проходит через вторую схему И 18 на шину слбжения того же счетчика. Предположим, что поверяемый четырехполюсник

3 срабатывает с задержкой по сравнению с образцовым четырехполюсником

2, что значит, что линейная часть поверяемого четырехполюсника имеет более узкую полосу пропускания, чем линейная часть образцового четырехполюсника.

Для компенсации указанного отклонения по полосам пропускания на реверсивный счетчик 8 поступают чаще сигналы на вычитание и код реверсивного счетчика 9 в среднем уменьшается .на величину dK. Поскольку параллельные выходы реверсивного счетчика 9, начиная с К-го младщего разряда до старшего разряда сое.— динены с вторыми входами цифрового сумматора, то код dK отсчитывается, начиная с (К+1)-ro младшего разряда реверсивного. счетчика 9. С этого же разряда и до старшего разряда реверсивного счетчика 9 подосоединены и выходные шины, с которых считывается результат измерения. Наличие незадействованных К-1 младших разрядов реверсивного счетчика 9 приводит . к уменьшению флуктуации кода, записанного на нем, ввиду флуктуации моментов срабатывания образцового 2 и поверяемого 3 четырехполюсников. где 6 — среднеквадратическое значе-.

10 ние входного сигнала;

D — величина, определяемая дисперсией среднего числа пересечений случайным процессом уровней, устанавлй15 ваемых на образцовом 2 и поверяемом 3 четырехполюсниках, а также значением плотности распределения числа пересечений при установив20 шемся уровне на поверяемом четырехполюснике 3;

N — число разрядов источника 12 опорного напряжения.

При фиксированном значении N вели25 чину дисперсии погрешности можно сде-, лать сколь угодно малой за счет выбора соответствующего значения К.

После определенного конечного числа тактов измерения, которое можно отсчитывать по времени с начала запуска, на реверсивном счетчике 9 устанавливается значение искомого кода Ь U. Это значение кода однозначно определяет отклонение частотной ха35 рактеристики поверяемого четырехполюсника 3 от образцового 2. Причем изобретение позволяет не только фиксировать факт отклонения указанных четырехполюсников, а измерять величину отклонения.

После каждого такта измерения первый 7 и второй 8 триггеры устанавливаются в исходное состояние сигналом, поступающим с выхода формирователя 6. на шины сброса. При этом сигналы сброса формируются по заднему фронту наиболее запаздывающего сигнала с выходов образцового 2 или поверяемого 3 четырехполюсника. В слу50 чае, если время сРабатывания цепи: реверсивный счетчик 9, цифровой сумматор 13, ЦАП 23 превышают суммарную длительность выходных сигналов четырехполюсников 2 и 3, то вводится необходимая задержка в формирователе 6 для формирования сигнала сброса первого 7 и второго 8 триггеров.

Поверка четырехполюсника в динамияе осуцестяляется благодаря ияиере1594461 и точности установки, в нее ввел.ны схема ИЛИ, формирователь, перв. второй триггеры, сумматор, пер.:. и второй инверторы, первая и вторая схемы совпадения, цифровой сумматор, второй источник опорного напряжения, задатчик уровня, схема "Пуск", рые выходы через первый и второй инверторы соединены с первыми входами первой и второй схем И, вторые входы которых соединены с выходом сумматора, выход первой схемы И соединен с шиной вычитания реверсивного счетчика, а выход второй схемы И соединен с входом сложения реверсивного счетчика, первые выходы реверсивногб

Установка для поверки измерительных четырехполюсников, содержащая источник испытательного сигнала, выход которого соединен с первыми входами образцового и поверяемого четырехполюсников „первый источник опорного напряжения, реверсивный счетчик и блок регистрации, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости

35 счетчика с К-ro младшего разряда по старший разряд соединены с вторыми входами цифрового сумматора, 40 схема "Пуск" соединена с третьим входом схемы ИЛИ и входом сброса реверсивного счетчика, вторые выходы которого соединены с блоком регист45 РацииСоставитель Е.Строкань

Корректор М.Иаксимишинец

Техред N.Õoäàíè÷

Редактор M. Бланар

Заказ 2826 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., p. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 нию отклонений частотных характеристик образцового 2 и поверяемого 3 четырехполюсников в заданной полосе частот, при одновременной подаче на

5 их входы случайно изменяющегося сиг" нала.

Помехоустойчивость устройства непосредственно обеспечивается самой схемой построения устройства, 10 в котором искомое отклонение находится путем усреднения величины отЪ клонения посредством использования вероятностной отрицательной обратной связи, формируемой. реверсивным счетчиком 9, цифровым сумматором 13 и

1QGI 12, а также дифференциальной схемой включения поверяемого и образцового четырехполюсников.

При контроле и измерении неиден- 20 тичности частотных характеристик нелинейных четырехполюсников, например устройств контроля, метод измерения остается без изменений. Схема образцового четырехполюсника 2 состоит из образцового компаратора,, а схема поверяемого четырехполюсника 3 состоит-из поверяемого компаратора. Причем входной сигнал fåíå ратора случайно изменяющегося напря- 30 жения поступает одновременно на входы образцового и поверяемого компараторов.

Формула изобретения вторые входы образцового и поверяемого измерительных четырехполюсников соединены с выходами первого и второго источника опорного напряжения соответственно, входы первого истбчника опорного напряжения соединены с выходами задатчика уровня, которые соединены с первыми входами цифрового сумматора, выходы которого соединены с входами второго источника . опорного напряжения, выходы образцового и поверяемого измерительных четырехполюсников соединены с первым и вторым входами схемы ИЛИ и соответственно с S-входами первого и второго триггеров, входы которых через формирователь подключены к выходу схемы ИЛИ, первые выходы первого и второго триггеров соединены с первым и вторым входами сумматора, а их вто