Устройство для автоматического измерения метрологических характеристик аналого-цифровых преобразователей

 

ОПИСАН ИЕ

ЙЗОБРЕТЕНИЯ

Е АВТОРСКОМУ СЗИДИТЕЙЬСТВУ п11 52352S

Соеа Советских

Социалистических

Ресоуооик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.08.73 (21) 1953750/21 (51) M. Кл 2 Н ОЗК 13/02 с присоединением заявки №

1осУдаРстаенный комитет (23) Приоритет

Совета .Министров СССР оо делам изобретений и оирытий (53) УДК 621.317.6:389 (088.8) Опубликовано 30.07.76. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 06.08.76 (72) Авторы изобретения В. И. Коновалов, А, Л, Семенюк и И. P. Турчин (71) Заявитель Львовский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ

Г1РЕОВРАЗОВАТЕЛEA

Изобретение относит .я,к измерительной технике и предназначено для измерения метрологических характеристик (поверки) аналогоцифровых преобразовагелеи и цифровых вольтметров. 5

Известно устройство для поверки аналогоцифровых преооразова гелей (1J, которое содержит источник входного сигнала, умножитель и делитель частоты, счетчик периодов и регистрирующее устройство. Однако это уст- 1п ройство ооладает низкой точност»ю и быс1родеиствием.

Известно также устройство для автоматического измерения статистических характеристик случайных погрешностей аналого-цифро- 15 вых преобразователей (2J, содержащее цифровой вычитающий блок, устрой ство управления и статистической обработки данных, преобразователь кода в напряжение. Однако такое устройство имеет ограниченные функцио- 2р нальные возможности, так как позволяет измерять только статические погрешности преобразователей и не обеспечивает измерения времени преобразования, что весьма существенно для поверки быстродействующих ана- 25 лого-цифровых преобразователей наносекундного диапазона, предназначенных для измерения бы|стродействующих величин.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и увеличение быстро- 30 действия, Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены генератор ступенчатого напряжения и формирователь образцового кода, причем выход генератора соединен с входной клеммой устройства и с входом формирователя ооразцового кода, выход которого соединен с одним из входов цифрового вычитающего блока, другой вход которого соединен с другой входнои клем мои устройства, а выход — с входом устройства управления и статистической оораоотки данных, выходы которого соединены соответственно с генератором ступенчатого напряжения и формирователем образцового, кода, причем последнии содержит последовательно соединенные образцовый преобразователь код — напряжение, аналоговып вычитающий блок и блок разрешения, а также образцовый аналого-цифровои преобразоьатель, вход которого соединен с входом блока разрешения, а выход — с выходом образцового преобразователя код — напряжение.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 ступенчатого напряжения с регулируемой амплитудой и длительностью ступеньки, формирователь 2 образцового кода, поверяемыи аналого-цифровой преобразователь 3, цифровой вычитающий блок 4, устройство 5 чправления и статистической обработки данных. Формирователь образцового кода содержит аналоговый вычита523526 ющий блок 6, образцовый преобразователь код — напряжение 7, блок разрешения 8, образцовый аналого-цифровой преобразователь 9.

Устройство работает следующим образом.

Согласно программе поверки устройство 5 устанавливает длительность ступеньки генератора ступенчатого напряжения, соответствующую ма ксимально допустимому времени преобразования, и записывает в регистр преобразователя код — напряжение 7 код старших разрядов измеряемого напряжения.

Генератор 1 ступенчатого напряжения генерирует ступенчатое напряжение с заданной длительностью ступеньки и малым временем нарастания напряжения, которое подается на вход поверяемого преооразователя 3, формирующего коды, соответствующие всем уровням ступенчатого напряжения. Сдновременно ступенчатое напряжение подается на один из входов блока 6, к другому входу которого подключен постоянный уровень напряжения выхода преобразователя i, соответствующий коду старших разрядов образцового кода.

Разностный сигнал с выхода аналогового вычитающего блока 6 поступает на вход ооразцового преобразователя 3 и блока разрешения 8, который вырабатывает сигнал разрешения вычитания для цифрового вычитающего блока в момент времени, когда разностный сигнал с выхода блока 6 не .превышает допустимого значения входного напряжения образцового аналого-цифрового преобразователя 3.

Цифровой вычитающий блок 4 производит вычитание кодов, поступающих с выхода поверяемого и образцового аналого-цифровых преобразователей, представляющих комбинацию кода, записанного в регистре преобразователя 7, и кода младших разрядов, формируемого на выходе аналого-цифрового преобразователя 3. Результат вычитания — абсолютное значение погрешности преобразователя— поступает для дальнейшей статистической обработки в устройство 5. Если статистическое значение погрешности при заданной амплитуде ступеньки не превышает предельного нормируемого значения, то длительность сг, пеньки уменьшается на фиксированную дискрегную. величину, и определяется погрешность преобразования при той же амплитуде, но новой длительности ступеньки.

Процесс продолжается до тех пор, пока не будет определена минимальная длительность ступеньки, при которой погрешность преобразования не превышает заданного значения.

Это значение длительности ступеньки соответствует времени преобразования поверяемого

5 блока в определенной то race диапазона измерений.

После проведения серии измерений в одной точке диапазона устройство 5 записывает в регистр преобразователя код — напряжение

10 следующее значение кода старших разрядов, и проводится очередная серия измерений в новой точке диапазона.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического измерения метрологических характеристик аналогоцифровых преобразователей, со держащее цифровой вычитающий блок, устройство управле20 ния и статистической обработки данных, преобразователь .кода в напряжение, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и увеличения быстродействия, в него введены генератор ступен25 чатого напряжения и формирователь образцового кода, причем выход генератора соединен с входной клеммой устройства и с входом формирователя образцового кода, выход которого соединен с одним из входов цифрового вычизо тающего блока, другой вход которого соединен с другой входной клеммой устройства, а выход — с входом устройства управления и статистической обработки данных, выходы которого соединены соответственно с генератоЗ5 ром ступенчатого напряжения и формирователем образцового кода.

2. Устройство Iro п. 1, отл и l а ю щееся тем, что формирователь образцового кода со,держит последовательно соединенные образ40 цовый преобразователь код — напряжение, аналоговый вычитающий блок и блок разрешения, а также образцовый аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с входом блока разрешения, а выход — с выхо45 дом образцового преобразователя код — напряжение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

50 1. Лвт. св. № 337932, кл. Н ОЗК 13/02, or

28. 10. 69.

2. Авт. св. № 319065, кл. Н ОЗК 13/02, от

28. 10. 71.

523526

Составитель К. Н1итиков

Техред М. Семенов

Корректоры: А. Николаева и В. Яковлева

Редактор Е. Караулова

Подиисно °

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1792j6 Изд. М 1547 Тираж 1029

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5