Устройство для определения фазоамплитудной погрешности фазометров

 

Изобретение позволяет повысить точность и автоматизировать определение фазоамплитудной погрешности (ФАП) фазометров путем автоматической коррекции ФАП устройства, погрешности, возникающей при изменении коэффициента передачи аттенюаторов, и автоматического управления режимами работы узлов устройства. Уровни испытательных сигналов на выходах 2, 8 устройства, фиксируемые цифровыми вольтметрами 3, 9, устанавливаются ослаблением выходного сигнала программируемого синтезатора частот (ПСЧ) 15 с помощью аттенюаторов 1, 7, коэффициент передачи которых изменяют цифроаналоговые преобразователи 16, 17. Двухканальный преобразователь частоты (ДПЧ) 11, на сигнальных входах которого включены развязывающие четырехполюсники 4, 6, 10, 12, совместно с ПСЧ 13 обеспечивает перенос фазового сдвига, вносимого аттенюаторами 1, 7, из диапазона частот на промежуточную частоту. Формирование цифрового кода, соответствующего этому фазовому сдвигу, и запись его в информационный регистр 20 осуществляются с помощью преобразователя 18 фаза - код и формирователей 19, 21 импульсов. Алгоритм определения ФАП, реализуемый микроЭВМ 22, включает два цикла: калибровки и измерения, состоящих из пяти тактов. В каждом такте обоих циклов коммутатор 5 переключает сигналы на втором сигнальном входе ДПЧ 11, а ПСЧ 13 изменяет частоту сигнала на его гетеродинном входе, микроЭВМ 22 обрабатывает накопленный объем измерительной информации, корректирует полученный результат и управляет режимами работы устройства посредством блока 24 сопряжения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1597764 (51)5 G 01 R 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Па ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4422396/24-21 (22) 10.05.88 (46) 07. 10,90. Бюп. Р 37 (71) Винницкий политехнический институт (72) H.ß .Íèêîëàåâ, B.Л.Кофанов и Н.Н.Николаева (53) 621.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1269049, кл, G 01 R 25/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 645096, кл. G 01 R 25/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ФАЗОАМПЛИТУДНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ФАЗОИЕТР0В (57) Изобретение позволяет повысить точность и автоматизировать определение фазоамплитудной погрешности (ФАП) фазометров путем автоматичес,,кой коррекции ФАП устройства, пог-! решности, возникающей при изменении коэффициента передачи аттенюаторов, 2 и автоматического управления режимами работы узлов устройства. Уровни испытательных сигналов на выходах

2,8 устройства, фиксируемые цифровыми вольтметрами 3,9, устанавливаются ослаблением выходного сигнала программируемого синтезатора частот (ПСЧ) 15 с помощью аттенюаторов 1,7, коэффициент передачи которых изменяют цифроаналоговые преобразователи

16, 17. Двухканальный преобразователь частоты (ДПЧ) 11, на сигнальных входах которого включены развязывающие четырехполюсники 4,6, 10, 12, совместно с ПСЧ 13 обеспечивает перенос фазового сдвига, вносимого аттенюаторами 1,7, из диапазона частот на промежуточную частоту. Формирование цифрового кода, соответствующего этому фазовому сдвигу, и запись его в информационный регистр 20, осуществляются с помощью преобразователя

18 фаза-код и формирователей 19, 2.1

1597764 импульсов. Алгоритм определения ФАП, реализуемый микроЭВМ 22, включает два цикла: калибровки и измерения, состоящих из пяти тактов. В каждом такте обоих циклов коммутатор 5 переключает сигналы на втором сигнальном входе ДПЧ 11, а ПСЧ 13 изменяет

Изобретение относится к фазоиэмерительной технике и может быть использовано для аттестации и поверки 15 эл е ктр он ных фа з ометр о в .

Цель изобретения — повышение точности и ускорение процесса поверки фазометр ов пут ем а втомати зации определения фазоамплитудной погрешнос- 20 ти.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства, на фиг.2 и 3 структурная схема алгоритма работы микро-ЭВМ. 25

Устройство для определения фазоамплитудной погрешности фаэометров содержит первый аттенюатор 1,первую сигнальную выходную клемму 2, первый цифровой вольтметр 3, первый раз- 30 вяэывающий четырехполюсник 4, коммутатор 5, второй развязывающий четырехполюсник 6, второй аттенюатор 7, вторую сигнальную выходную клемму 8, второй цифровой вольтметр 9,1третий развязывающий четырехполюсник 10, двухканальный преобразователь 11 частоты, четвертый развязывающий четырехполюсник 12, первый программируемый синтезатор 13.частот, умножитель 40

14 частоты, второй программируемый синтезатор 15.,частот, первый 16 и второй 17 цифро-аналоговые преобразователи, преобразователь 18 фазакод, первый формирователь 19 импульсов, информационный регистр 20, второй формирователь 21 импульсов, блок

22 управления и обработки результатов, аналого-цифровой преобразователь 23, блок 24 сопряжения, содержащий регистр 24. 1 управления, селектор 24.2 адреса и буферный элемент

24.3, кроме того, устройство содержит входную клемму 25 для подключения управляющего выхода фазометра, выходную клемму 26 для подключения управляющего входа фаэометра, информационные кодовые 27 или аналоговые 28 входные клеммы для подключения инфорчастоту сигнала на его гетеродинном входе, микро-ЭВМ 22 обрабатывает накопленный объем измерительной информации, корректирует полученный результат и управляет режимами работы устройства посредством блока 24 сопряжения. 1 з,п. ф-лы, 3 ил. мационного выхода поверяемого фазометра 29.

Выход первого аттенюатора 1, соединенный с первой сигнальной выходной клеммой 2, соединен также с входами первого цифрового вольтметра

3 и первого раэвязывающего четырехполюсника 4, выход которого подключен к первому входу коммутатора 5, второй вход которого соединен с выходом второго развязывающего четырехполюсника 6; вход которого подключен к выходу второго аттенюатора 7, который соединен с второй сигнальной выходной клеммой 8 и с входами второго цифрового вольтметра 9 и третьего развязынающего четырехполюсника

10, выход которого соединен с первым сигнальным входом двухканального преобразователя 11 частоты и с входом четвертого развязывающего четырехполюсника 12, выход которого подключен к третьему входу коммутатора 5, выход которого соединен с вторым сигнальным входом двухканального преобразователя 11 частоты, гетеродинный вход которого подключен к выходу первого программируемого синтезатора

13 частот, вход синхронизации которого соединен с входом умножителя 14 частоты и с выходом опорной частоты второго программируемого синтезатора

15 частот, выход которого подключен к входам первого аттенюатора 1 и второго аттенюатора 7, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами первого 16 и второго 17 цифроаналоговых преобразователей.

Выход умножителя 14 частоты подключен к входу квантующей частоты преобразователя 18 фаза-код, инфор" мационные входы которого соединены с выходами двухканального преобразователя 11 частоты. Управляющий выход преобразователя 18 фаза-код подключен через первый формирователь 19 импульсон к входу записи информационного

64 6

5 15977 регистра 20, управляющий выход которого соединен через второй формирователь 21 импульсов с входом сброса преобра зоват еля 18 фаза-код, информационные выходы которого подключенц к информационным входам информационного регистра 20, информационные выходы которого соединены с системной магистралью блока 22 управления и обработки, который также соединен с выходами первого цифрового вольтметра 3, второго цифрового вольтметра

9, входами первого программируемого синтезатора 13 частот, второго программируемого синтезатора 15 частот, первого l6 и второго 17 цифроаналоговых преобразователей, выходами аналого-цифрового преобразователя 23 и системной магистралью блока 24 сопряжения, линии входной шины которого соединены соответственно с управляющими выходами первого 3 и вто1 рого 4 цифровых вольтметров, информационного регистра 20, аналого-цифрового преобразователя 23 и с входной клеммой 25 управляющего выхода фазометра 29. Линии выходной шины блока 24 сопряжения подключены к управляющим входам соответственно первого цифрового вольтметра 3, ком-. мутатора 5, второго цифрового вольтметра 9, первого 13 и второго 15 синтезаторов частот, первого 16 и второго 17 цифроаналоговых преобразователей, информационного регистра

20, аналого-цифрового преобразователя 23 и к выходной клемме 26 управляющего входа фазометра. Кроме того, системная магистраль блока 22 или выход аналого-цифрового преобразователя

23 являются соответственно кодовыми информационными входными клеммами 27 и аналоговыми информационными входны- . ми клеммами 28 для подключения инфор45 мационного выхода поверяемого фазометра 29.

Блок 22 управления и обработки результатов измерений содержит центральный микропроцессорный блок 22.1, пульт 22.2 управления, блок 22.3 отображения информации и периферийный блок 22.4 (например, накопитель на гибких магнитных дисках) . В качестве блока 22 может быть применена, например, одноплатная микро-3ВМ ряда электроника MC 2101. Системная магистраль центрального микропроцессорного блока

22.1 является системной магистралью блока 22 и содержит 16 линий "Адреса/ данных" и управляющие линии: "Ввод" (" Чтение" ), "Вывод" (" Запись" ), "Выбор внешнего устройства", "Прерывание" и "Сброс". Пульт 22 ° 2 управления подключен к 16 линиям "Адреса/данных" и к управляющим линиям "Ввод" ("Чтение", "Вывод" (" Запись", "Выбор внешнего устройства" и "Прерывание системной магистрали". Блок 22.3 отображения информации соединен с 16 линиями "Адреса/данных" и с управляющими линиями "Вывод"("Запись" ) и "Выбор внешнего устройства". Периферийный блок 22.4 подключен к интерфейсу центрального микропроцессорного блока 22. 1.

Блок 24 сопряжения обеспечивает передачу управляющих сигналов между блоком 22 и другими блоками устройства и содержит регистр 24 ° 1 управления, селектор 24.2 адреса и буферный элемент 24.3. Входы регистра 24.1 управления, селектора 24.2 адреса и выходы буферного элемента

24.3 подключены к 16 линиям "Адреса/ данных" системной магистрали блока

22. Кроме того, управляющие линии

"Вывод" (" Запись" ), "Выбор внешнего устройства" и "Сброс" системной магистрали блока 22, а также выход селектора 24.2 адреса соединены с управляющими входами регистра 24.1 управления, выходы которого являются выходной шиной блока 24 сопряжения, а входы буферного элемента 24.3 являются входной шиной блока 24 сопряжения.

Устройство работает следующим образом.

По команде "Пуск" производится начальная установка блока 22. Последний формирует управляющий сигнал

"Сброс", который по системной магистрали блока 22 поступает на вход сброса регистра 24.1 управления блока 24 сопряжения и устанавливает его в начальное состояние. При этом на линиях выходной шины блока 24 сопряжения (на выходах регистра 24.1 управления) появляются запрещающие сигналы, которые отключают информационные выходы цифровых вольтметров

3 и 9, информационного регистра 20, аналого-цифрового преобразователя 23, буферного элемента 24.3 блока 24 сопряжения, исследуемого фазометра 29 от системной магистрали блока 22 и

1597764

40 одновременно блокируют прием информации программируемыми синтезаторами

13 и 15 частот и цифроаналоговыми преобразователями 16 и 17.

Работа устройства осуществляется в три цикла: цикл подготовки, цикл калибровки и цикл измерений, причем цикл калибровки и цикл измерений состоит из пяти тактов.

В цикле подготовки с помощью пульта 22.2 управления блока 22 осуществляется установка режима работы устройства, а именно задаются диапазон частот, шаг перестройки частоты (число точек), исходные уровни сигналов на клеммах 2 и 8 устройства, диапа- . зон и шаг изменения уровня сигналов (число точек), тип фазометра, число усреднений результатов одного изме20 рения и другие операции алгоритма приведенного на фиг.2 и 3. При вводе информации с пульта 22. 2 управления на управляющем входе блока 22 появляется сигнал, который поступает на вход прерывания центрального микропроцессорного блока 22.1. В результате этого блок 22 переходит к выполнению подпрограммы установки режима. По этой подпрограмме блок 22 считывает, дешифрует и запоминает состояние органов пульта 22.2 управления, а затем нормализует и корректирует введенные данные.

Для установки частоты f. на выхо1 де программируемого синтезатора 15 частот (блок АЗ на фиг.2) блок 22 в младших разрядах "Адреса/данных системной магистрали выдает адр ес бл оку 24 сопряжения, а затем в старших разрядах "Адреса/данных" системной магистрали — управляющее слово. Ацрес в блоке 24 сопряжения поступает на входы селектора 24,2 адреса, выходной сигнал которого разрешает запись информации в регистр 24.1 уп45 равления при поступлении по системной магистрали блока 22, сигнала

"Выбор устройства". По сигналу "Запись", поступающему по управляющей

50 линии "Вывод" (" Запись" ) системной магистрали блока 22, управляющее слово загружается в блок 24 сопряжения (регистр 24.1 управления) . В результате этого на управляющем входе программируемого синтезатора 15 частот появляется разрешающий сигнал, который подготавливает его к приему информации. После этого блок 22 выдает на системную магистраль код частоты

f . По сигналу "Запись" этот код загружается в программируемый синтезатор 15 частот, с выхода которого синусоидальный сигнал частоты f постуf пает на входы аттенюаторов 1 и 7..

Сигнал частоты f0„ с выхода опорной частоты программируемого синтезатора

15 частот подается на вход синхронизации программируемого синтезатора

13 частот и на вход умножителя 14 частоты, на выходе которого образуется сигнал с частотой f „ . Этот сигнал поступает на вход квантующей частоты преобразователя 18 фаза-код.

Установка частоты f. -F (F — промежу1 точная частота на выходах двухканального преобразователя 11 частоты) на выходе программируемого синтезатора 13 частот с помощью блока 22 производится аналогично рассмотренному процессу установки частоты на выходе программируемого синтезатора

15 частот.

Для установки уровня испытательного сигнала на клемме 2 блок 22 переходит к выполнению подпрограммы

"Амплитуда" (блоки А4,...,А13 на фиг.2) . По этой подпрограмме с помощью блока 24 сопряжения устанавливается на управляющем входе цифроаналогового преобразователя 16 разрешающий сигнал. По сигналу "Запись" блок 22 загружает в цифроаналоговый преобразователь 16 код амплитуды сигнала, задаваемого на клемме 2 устройства. На выходе цифроаналогового преобразователя 16 формируется соответствующее постоянное напряжение, управляющее коэффициентом передачи аттенюатора 1. После временной задержки, необходимой для установления уровня сигнала на выходе аттенюатора 1, блок 22 выдает сигнал "Запись", который поступает по системной магистрали блока 22 на вход запуска цифрового вольтметра 3.

Блок 22 посредством регистра

24.1 управления устанавливает на управляющем входе буферного элемента

24.3 разрешающий сигнал и тем самым подключает его к системной магистрали. После этого блок 22 ожидает сигнал готовности данных, который поступает через буферный элемент

24.3 с управляющего выхода цифрового вольтметра 3, После поступления сигнала готовности данных с помощью

159 7764

10 блока 24 сопряжения устанавливается на управляющем входе цифрового вольт° метра 3 разрешающий сигнал, считывает данные с информационных выходов цифрового вольтметра 3, сравнивает из5 меренное U и заданное U значения и уровня сигнала -U.-П =дб . Если изи P за подключения нагрузки измеренное значение U„отличается от заданного

U) (!40 1) Ф), то блок 22 определяет зйак разности d U и изменяет коэфP фициент передачи аттенюатора 1, повторяя указанные операции, так, чтобы получить UP I с 1, где Х- допустимая погр ешност ь. Установка уровня сигнала на клемме 8 устройства (блок

А14 на фиг.2) осуществляется аналогично предыдущего с помощью аттенюатора 7, цифрового вольтметра 9 и цифроаналогового преобразователя 17.

Для задания режима обработки результатов измерений — с усреднением или без усреднения — производится начальная установка счетчика усред- 25 нения путем записи числа n ) 1 в центральный микропроцессорный блок

22.1 блока 22. Аналогично устанавливается счетчик числа циклов измерений m > 2, счетчик числа зависимостей 30

d4 =f (U)p > 1 и счетчик числа частот

1) 1.

Входы исследуемого фазометра 29 подключаются к клеммам 2 и 8 устройс-. тва. Если исследуется цифровой фазометр, то его информационные выходы, управляющий выход и управляющий вход подключаются соответственно к информационным входным клеммам 27, входной клемме 25 и выходной клемме 26 40 устройства. При исследовании аналогового фазометра его аналоговый выход подключается к аналоговым информационным клеммам 28 устройства. На этом завершается цикл подготовки. 45

В первом такте цикла калибровки блок 22 запускает исследуемый цифровой фазометр 29 путем подачи сигнала "Запись" по системной магистрали на его вход запуска и ожидает сигнал готовности данных на выходе блока 24 сопряжения (блоки А15, А16 на фиг.2). После поступления сигнала готовности данных блок 22 с помощью блока 24 сопряжения подключает исследуемый фазометр 29 к системной магистрали, считывает и запоминает (блок А17 на фиг.2) в центральном микропроцессорном блоке 22.1 код, пропорциональный фазовому сдвигу который возникает при подключен в нии исследуемого фазометра к клеммам 2 и 8 устройства. Аналогичные операции производятся с аналогоцифровым преобразователем 23 при исследовании аналогового фазометра.

Во втором такте (блок А18 на фиг.2) блок 22 выводит на системную магистраль управляющее слово "Коммутация-1", которое посредством блока 24 сопряжения поступает на управляющие входы коммутатора 5. Последний устанавливается в положение, в котором выход развязывающего четырехполюсника 4 подключается к второму сигнальному входу двухканального преобразователя

11 частоты. Таким образом, на первый сигнальный вход двухканального преобразователя 11 частоты поступает через развязывающий четырехполюсник

10 сигнал частоты f; с выхода аттенюатора 7, т.е. с клеммы 8 устройства, а на второй сигнальный вход — через развязывающий четырехполюсник 4 сигнал частоты Е; с выхода аттенюатора.

1, т.е. с клеммы 2 устройства. Одновременно на гетеродинный вход двухканального преобразователя 11 частоты подается сигнал частоты f;-F от программируемого синтезатора 13 частот.

В результате преобразования частот на выходах двухканального преобразователя 11 частоты образуются сигналы промежуточной частоты F.

Полученный сигнал поступает на информационные входы преобразователя

18 фаза-код, который содержит два формирующих устройства, измерительный триггер, элемент И и счетчик импульсов. Причем выход измерительного триггера является управляющим выходом, вход сброса счетчика импульсов - управляющим входом, а второй вход элемента И вЂ” входом квантующей частоты преобразователя 18 фазакод. На информационных выходах преобразователя 18 фаза-код образуется код, пропорциональный фазовому сдвигу <р,ц, который возникает в каналах устройства в указанном положении коммутатора 5 при установленных значениях амплитуд и частоты f. сигналов

i на клеммах 2 и 8 устройства, а также частоте f <-F сигнала на гетеродинном входе двухканального преобразователя .

11 частоты. Полученный код записывается в информационный регистр 20 по

1597764

12 фронту импульса, поступающего на вход записи с выхода формирователя 19 импульсов. Одновременно этот импульс, формируемый по спаду импульса на управляющем выходе преобразователя 18 фаза-код, устанавливает на управляющем выходе информационного регистра

20 сигнал готовности данных, По фронту сигнала готовности данных на выходе формирователя 21 импульсов образуется импульс, KQTopbIA поступает на управляющий вход преобразователя 18 фаза-код и устанавливает на его информационных выходах нулевой код.

На этом завершается процесс подготовки данных для обработки, и блок 22 переходит к выполнению подпрограммы

"Усреднение" (блок А19 на фиг,2) .

По этой подпрограмме (фиг.3) блок

22 после переключения коммутатора 5 вводит временную задержку, учитывающую переходные процессы при коммутации, и ояидает появления на управляющем выходе информационного регистра

20 сигнала готовности данных (блоки

У1-7 13 на фиг,3), который поступает через блок 24 сопряжения. При появлении сигнала готовности данных блок 22 устанавливает посредством блока 24 сопряжения на управляющем входе информацио ниог о р егис тра 20 р а зр ешающий сигнал, который сбрасывает сигнал готовности данных на управляющем выходе информационного регистра 20, а его информационные выходы подключает к системной магистрали. Затем независимо от кода, находящегося в регистре 20, в центральный микропроцессорный блок 22.1 микро-3ВМ записывается нулевой код (блок У5 на фиг.3), т.е. производится пропуск первого результата измерения, который может быть искажен при выполнении временной задержки.

Таким образом, с помощью рассмотренных операций достигается устранение погрешности, обусловленной переходными процессами в коммутируемых цепях устройства, и одновременно обеспечивается синхронизация работы устройства. При синхронной работе блок 22 обрабатывает всегда целое число результатов измерений и, тем самым, устраняется низкочастотная погрешность дискретного преобразова" ния. Блок 22 осуществляет анализ данного числа усреднений (блоки У5, Уб на фиг,3) В результате этого анализа, например, при и > 1 блок 22 переходит к циклической процедуре ввода данных, суммирования полученных результатов, измерения и проверки содержимого счетчика усреднения (блоки У7,...,У12 на фиг.3) . Указанные операции выполняются и раз и завершается циклическая процедура формированием в центральном микророцессорном блоке 22.1 кода, пропор1 и ционального сумме п .. а делеьз нием полученной суммы на число и заканчивается подпрограмма "Усреднеи ние" = 2 4 «н /и (блок У19 на ! 10 à t % фиг.З) .

При п=1 осуществляется аналогичная процедура ввода данных только один раэ и на том завершается выполнение подпрограммы "Усреднение" (блоки У14 ф ° ° ° 9 У16 на фиг . 3) . Бл ок 22

25 заканчивает второй такт вычисления разности ч (gо-0= g „(блок А10 на фиг.2). Код, пропорциональный фаэовому сдвигу tp, записывается в центральный микропроцессорный блок 22.1.

Третий такт (блоки A21. ..À23 на фиг.2) блок 22 .начинает с установки на выходе программируемого синтезатора 13 частот сигнала с.частотой

f, +F, смещенной вверх на промежуточную частоту F относительно частоты

f,. сигнала на клеммах 2 и 8 устройства. Коммутатор 5 остается в прежнем положении. В результате преобразования частот, преобразования фаза-код и выполнение подпрограммы "Усреднение", которые осуществляются так же, как и во втором такте, в центральном микропроцессорном блоке 22.1 образуется код, соответствующий фазо45 вому сдвигу (60 завершается третий такт вычислений разности у =" ц -0= яо

Код, прonорциональный фаэовому сдвигу — (f, записывается в центральный микропроцессорный блок

22.1.

В четвертом такте (блоки А24,. „., А26 на фиг.2) блок 22 выводит управляющее слово "Коммутация-2" и, тем самым коммутатор 5 устанавливается

S5 в положение, в котором выход развязывающего четырехполюсника б подключается к второму сигнальному входу двухканального преобразователя 11 частоты, т.е; второй сигнальный вход

14

1597764

Первый такт цикла измерений начинается после завершения подпрограммы

"Амплитуда" и полностью аналогичен первому такту цикла калибровки (блоки А15-А16 на фиг,2). По окончании первого такта в центральном микропроцессорном блоке 22. 1 формируется код, пропорциональный фаэовому сдвигу

50

55 — начальное значение фазовофо го сдвига в каналах исследуемого фазометра 29 при исходных значениях уровней где двухканального преобразователя 11 частоты подключается через развязывающий четырехполюсник 6 к клемме 8 устройства. На выходе программируемого синтезатора 13 частот устанав5 ливается сигнал частоты f;-F.

Далее устройство работает аналогично второму такту, в результате в центральный микропроцессорный блок

22.1 записывается код, пропорциональный фазовому сдвигу 11 = cp -О= ц

3 Зе

Пятый такт цикла калибровки (блоки А27, ° ..,A30) блок 22 начинает с выв ода упр авляющег о сл о в а "Коммутация-2". B результате этого коммутатор 5 устанавливается в положение, в котором выход развязывающего четырехполюсника 12 подключается к второму сигнальному входу двухканального 20 преобразователя 11 частоты, т. е. второй сигнальный вход двухканального преобразователя 11 частоты подключается через первый развязывающий четырехполюсник 12 к первому сигналь- 25 ному входу двухканального преобразователя 11 частоты. После этого устройство работает так же, как и во втором такте, и в центральный микроВ процессорный блок 22. 1 записывается код, соответствующий фазовому сдвигу

Vq = %о.О= 4 .

Завершается цикл калибровки изменением и проверкой содержимого счетчика числа циклов измерений (блоки

А32, А33 на фиг.2) . После этого

35 блок 22 вычисляет значение уровня сигнала на клемме 8 устройства, при котором будет производиться определение азоамплитуднои погрешности ис 40 следуемого фазометра 29 (блок А34 на фиг.2) и переходит к выполнению подпрограммы "Амплитуда" (блок А14 на фиг.2) . сигналс в на клеммах 2 и 8 устройства, измеренное в цикле калибровки. д — фазоамплитудная погрешность, возникающая в каналах исследуемого фазометра 29 . при изменении уровня сигнала на клемме 8 устройства;

Д„ - фазовый сдвиг, возникаЬщий в результате изменения коэффициента передачи аттенюатора 7.

После завершения второго такта цикла измерений, который полностью аналогичен второму такту цикла калибровки, в центральном микропроцессорном блоке 22.1 образуется код, соответствующий фазовому сдвиг

-dg+ 81+ d где 1 1 — фазовый сдвиг, возникающий в каналах устройства при исходных значениях уровней на клеммах 2 и 8;

Д,, r3, — фазовые сдвиги (фазоамплитудные погрешности), возникающие соответственно на первом сигнальном входе и выходе двухканального преобразователя 11 частоты при изменении амплитуды сигнала на клемме 8 устII ройства, причем сдвиг Ь, учитывает также фазоамплитудную погрешность, вносимую преобразователем

18 — фаза-код.

Третий такт цикла измерений полностью аналогичен третьему такту цикла калибровки. В результате выполнения третьего такта в центральном микропроцессорном блоке 22.1 формируется код, пропорциональный фазовому сдвигу

Знаки фазовых сдвигов Дд, Д, изменяются, на противоположные по сравнению с вторым тактом, так как частота

f +F сигнала на гетеродинном входе

1 двухканального преобразователя 11 частоты выше частоты f,. сигналов на его сигнальных входах. Величины фазо1597764

16 вых сдвигов д,, д",, д остаются такими же, как и во втором такте цикла измерений, поскольку амплитуды сигналов на клеммах 2 и 8 устройства и соответственно на сигнальных входах двухканального преобразователя 11 частоты не изменяются.

В четвертом такте цикла измерений, который аналогичен четвертому такту цикла калибровки, в центральном мик ропроцессорном блоке 22.1 образуется код, соответствующий фазовому сдвигу

y = cp.- q = (+(Д +й + д")-(д„+gq+д Ц- у =d + d - — gю

М = Р у- <Р =(Ц + (Ll д + 0 g g+ d g )

* д 1 2 +)j Ч40 11 1 й

Завершается цикл измерения вычислением фазового сдвига (погрешности),, вносимого аттенюатором 7 при изме- 40 нии его коэффициента передачи (блок

АЗО на фиг.2), дд = (, — сД ) /2 -(— М )

1 вычислением фазоамплитудной пог решности исследуемого фазометра

29 (блок А31 на фиг.2) 45 1ф;= ф, д Чфо

50 и выполнением анализа заданного числа циклов измерений (блоки А32,..., А13 на фиг.2) .

В результате этОГО анализа напри мер, при m-1 О, блок 22 переходит к следующему циклу измерения. При

-1=0 блок 22 завершает определение фазоамплитудной погрешности исслеи где д, д - фазовые сдвиги (фазоамплитудные погрешнос- 20 ти), возникающие соответственно на втором сигнальном входе и выходе двухканального преобразователя 11 25 частоты.

После окончания пятого такта цикла измерений, который полностью ! аналогичен пятому такту цикла калиб: ровки, в центральном микропроцессорном блоке 22.1 формируется код, про порциональный фазовому сдвигу дуемого фазометра 29 в зависимости от изменения уровня сигнала на одном из его входов (клемма 8 устройства) и фиксированном уровне сигнала на другом (клемма 2 устройства) лф=

=S(U) . Затем блок 22 изменяет и анализирует состояние счетчика числа зависимостей и Ф=Е(Б) (блок А35, А36 на фиг.2). Например, при р-.1 ) О в блоке 22 снова устанавливается счетчик числа циклов измерений, который вычисляет значение уровня сигнала на клемме 2 устройства, выполняет подпрограмму "Амплитуда" для установки уровней сигналов на клеммах 2 и 8 устройства и переходит к осуществлению цикла калибровки и циклов измерений как описано. При р-1=0 блок 22 изменяет и анализирует состояние счетчика числа частот. Например, при 1-1) О блок 22 устанавливает счетчик циклов измерений, счетчик числа зависимостей, вычисляет значение частоты и далее, как описано, устанавливает значение частоты и уровней сигналов на клеммах 2 и 8 устройства, проводит цикл калибровки и циклы измерений.

При 1-1=0 блок 22 переходит к выполнению подпрограммы "Индикация". По этой подпрограмме блок 22 выводит результаты определения фазоамплитудной погрешности в блок 22.3 отображения информации и документирует полученные данные с помощью периферийного устройства 22.4.

В устройстве благодаря введению развязывающих четырехполюсников

4,6, 10 и 12 коммутатора 5, программируемого синтезатора 13 частот, преобразователя 18 фаза-код и обра ботке в блоке 22 результатов измерения пяти тактов цикла калибровки и циклов измерений, во время которых переключаются сигналы и их частоты на входах двухканального преобразователя 11 частот, автоматически устраняется фазоамплитудная погрешность устройства и погрешность, возникающая при изменении коэффициента передачи аттенюаторов I и 7.

Введение цифровых вольтметров 3 и

9, программируемых синтезаторов 13 и

15 частот позволяет уменьшить погрешности, обусловленные изменением нагрузки на клеммах 2 и- 8.устройства и неточностьюустановки частоты, т.е.

159776430

Формула и з обр ет ения

1. Устройство для определения фазоамплитудной погрешности фазометров, содержащее два аттенюатора, выходы которых являются сигнальными выходными клеммами для подключения входов фазометра, и двухканальный преобразователь частоты, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса поверки: фаэометров путем автоматизации определения фазоамплитудной погрешности, в него введены два цифровых вольтметра, четыре развязывающих четырехполюсника, коммутатор, два программируемых синтезатора частот, два цифроаналоговых преобразователя, преобразователь фаза-код, два формирователя импульсов, информационI ный регистр, блок управления и обработки результатов, аналого-цифровой преобразователь и блок сопряжения, дополнительно повысить точность определения фазоамплитудной погрешности.

Введение формирователей 19 и 21 информационного регистра 20, блока

24 сопряжения и блока 22 управления и обработки результатов обеспечивает синхронную работу узлов устройства.

Это позволяет устранить низкочастотную погрешность дискретного преобразования при регулировании в широких пределах числа усреднений и и погрешность, обусловленную переходными процессами в коммутируемых цепях устройства, т.е. дополнительно повысить точность измерений.

Благодаря применению блока 22 для управления аттенюаторами 1 и 7 с помощью цифроаналоговых преобразователей 16 и 17 цифровыми вольтметрами

3 и 9, коммутатором 5, программируемыми синтезаторами 13 и 15 частот, аналого-цифровым преобразователем

23, запоминания и обработки полученных данных достигается автоматизация 25 процесса определения фазоамплитудной погрешности фазометров, обеспечивается автоматическая коррекция погрешностей и определение характера изменения фаэоамплитудной погрешности фаэометров в заданных диапазонах изменения уровней и частот сигналов, исследования различных типов (аналоговых и цифровых) фазометров с документированием полученных данных.

35 причем выход первого аттенюатора соединен с входами первого цифрового вольтметра и первого раэвяэывающего четырехполюсника, выход которого подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с выходом второго развязывающего четырехполюсника, вход которого подключен к выходу второго аттенюатора и к входам второго цифрового вольтметра и третьего развязывающего четырехполюсника, выход которого соединен с первым сигнальным входом двухканального преобразователя частоты и с входом четвертого развязывающего четырехполюсника, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, выход которого соединен с вторым сигнальным входом двухканального преобразователя частоты, гетеродинный вход которого подключен к выходу первого программируемого синтезатора частот, вход синхронизации которого соединен с входом умножителя частоты и с выходом опорной частоты второго программируемого синтезатора частоты, выход которого подключен к входам первого и второго аттенюаторов, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выход умножителя частоты подключен к входу квантующей частоты преобразователя фаза-код, информационные входы которого соединены соответственно с первыми и вторыми выходами двухканального преобразователя частоты, а управляющий выход подключен через первый формирователь импульсов к входу записи информационного регистра, управляющий выход которого соединен через второй формирователь импульсов с входом сброса преобразователя фаза-код, информационные выходы которого подключены к информационным входам информационного регистра, системная магистраль блока управления и обработки результатов подключена к выходам первого и второго цифровых вольтметров, входам первого и второго программируемых синтезаторов частоты, входам первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходам информационного регистра, выходам аналого-цифрового преобразователя и к системной магистрали блока сопряжения, линии входной шины которого соединены соответственно с уп20

1597764

НАЧАЛО

НАЧАЛЬНАЯ УСТАНО

А24

-КОММУТ КН 2

CTAHOBHA РЕЖИМА

АЗ

УСТАНОВКА ЧАСТОТЫ

КааЗТАЦИН-3

В<8<од 2

«8ggO r а

УС Ик у эа ск 33

Аб

ЗАДЕРЖКА

А29

i- лА - Ьо зо

Ьтт Я-6Л1-(6- Ю

А12 и ° мир

А31

D ppj-ягт -ф

А7

k<82

AI ,<йр.0

А32

СЧЕТ m-С

Ав а ввод дящ

9 и -ии-аир

А(<сн- 4 сср да gpr а А3

А выхо В

А1О нет ир.пс

I4 и ул<а

АЗ

СЧЕТ Р-1

А1

Асиск мзометРА 29 а A3 I O7

А16 Готов? не

37 вычисл. и -i«

AI ввод ур

СЧЕТ С- С

AI8 кавит

A 19 ,УС с-с-о . нет

Вл<числ. У< +а <<

А2

Д= <Ь - о

А4

Конец

Фи< . 2 равляющими выходами первого и второго цифровых вольтметров, информационного регистра, аналого-цифрового

< преобразователя и входной клеммой для подключения управляющего выхода фазометра, линии выходной шины блока со- . пряжения подключены к управляющим входам соответственно первого цифрового вольтметра, коммутатора, второго 1О цифрового вольтметра, первого и второго программируемых синтезаторов частот, первого и второго цифроаналоговых преобразователей, информационного регистра, аналого-цифрового пре- 15 образователя и к выходной клемме для подключения управляющего входа фазометра, кроме того, системная магистраль блока управления и обработки результатов или вход аналого- 2О цифрового преобразователя являются соответственно кодовыми или аналоговыми информационными входными клеммами для подключения информационного выхода фазометра.

<.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок сопряжения содержит подключенные к системной магистрали блока управления и обработки результатов регистр управления, селектор адреса и буферный элемент, входы которого являются линиями входной шины, а управляющий вход соединен с одним из выходов регистра управления, остальные выходы которого являются линиями выходной ! шины, а управляющий вход которого соединен с выходом селектора адреса.

1597764

Составитель Ю.Макаревич

Техред Л.Олийнык Корректор М.Пожо

Редактор Н.Яцола

Заказ 3051 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101