Устройство для автоматического измерения статистических характеристик случайных погрешностей цифровых приборов

 

(61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 030576 (21) 2355524/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 01 R 35/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 3005,80. Бюллетень ¹ 20 (5Ç) УДК 881. 325 (088.8) Дата опубликования описания 300580 (72) Авторы изобретения

А,В.Ä3þáà, A.A.Èîñêàëåíêî и Г.И.Хутский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКСЛУЧАЙНЫХ

ПОГРЕШНОСТЕЙ ЦИФРОВЫХ ПРИБОРОВ

Изобретение относится к области автоматизированных информационйоизмерительных систем контроля цифровых приборов и может быть использовано, в частности, для определения функции плстности распределения вероятностей случайных погрешностей цифровых приборов с время-импульсным преобразованием при любых соотношени- 1 ях между среднеквадратичным отклонением случайных погрешностей и шагом квантования.

Иэ вестно устрой ст во, позволяющее автоматически измерять статистические характеристики случайных погреш- ностей цифровых приборов, сбдержащее источник образцового регулируемого напряжения, выходом соединенный с входом исследуемого цифрового приВ бора, цифровое вычитающее устройство, + выходом соединенное со схемой сравнения кодов, а входом через преобразователь кодов — с входом исследуемого цифрового прибора. Это устройство не позволяет измерять статистические характеристики случайных погрешнОстей цифровых приборов, имеющих среднеквадратическое отклонение случайных погрешностей меньше шага квантования 1J . 30

Известно также устройство для автоматического измерения статистических характеристик случайных погрешностей цифровых приборов, содержащее исследуемый цифровой прибор, измерительный вход которого подключеи к выходу источника. образцового сигнала, арифметическое устройство, выходом соединенное со входом классификатора кодов, выход которого подключен к входу блока регистрации, и блок управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом источника образцового сигнала и входом запуска исследуемого цифрового приббра (2).

Однако это устройство имеет низкую точность, обусловленную смещением выходного сигнала исследуемого цифрового прибора на границу перехода между 1соседниМи квантами и зависимость от шага дискретности источйика образцовых сигналов, Цель изобретения — повышение точности измерения статическ; х характеристик случайных погрешностей цифровых приборов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее исследуемай цифровой прибор, измерительный

737899 вход которого подключен к выходу

Источника образцового сигнала, арифме тическое устройство, выходом соединенное с входом классификатора кодов, выход которого подключен к входу блоха регистрации, и блох управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом источника образцового сигнала и входом запуска исследуемого цифро- вого прйбора, дополнительно введены три счетчика, .генератор импульсов, детектор нуля, логический элемент И, коммутагор кодов и два элемента задержки, причем разрешающий вход первого счетчика подключен к выходу логическОго элемента И, разрешающие входы второго и третьего счетчиков объединены с входом первого элемен та задержки, первым входом логического элемента И и старт-стопным выходбм исследуемого цифрового .прибо. ра, квантующйм выходом подключенного к счетному входу первого счетчи- ка, Мход которого соединен с входом детектора нуля, выходом соединенного с входом второго элемента задержки, вторым входом логического элемента

И и запрещающим входом второго счетчика ; счетные входы второго и третьего счетчиков соединены с выходом генератора импульсов, их шины сброса с вторйм выходом первого злемен та задержки, : первый выход которого соединен с первым,. входом коммутатора коддв, вторич;, третьим и четвертым

:ъходами соединенного с выходами вто- рого и третьего счетчиков и второго элемента задержки, а выход коммутато ра кодов соединен с первым входом арифметического устройства, второй вход которого подключен к.информационным входам первого счетчика и третьему выходу блока управления.

На чертеже приведена. структурйая схема устройства, Устройство для автоматического ,измерения статических характеристик случайных погрешностей цифровых приборов содержит источник 2 образцового сигнала, исследуемый цифровой прибор 2; логический элемент И 3, генератор 4 импульсов, блок 5 управ» ления, первый счетчик б, детектор 7, второй счетчик 8, третий счетчик 9, второй элемент 10 задержки, коммутатор 12 кодов, первый элемент 12 задержки, арифметическое устройство 13, классификатор 14 кодов и регистрирующее устройство 15.

Устройство работает следующим . образом.

С первого выхода блока 5 управления на вход источника 1 образцового сигнала поступает, код m + г, сооТветствующий контролируемой точке диапазона измерения исследуемого цифрового прибора 2. На выходе источника образцового сигнала 1 после этого формируется сигнал, который соответствует контролируемой точке и поступает на измерительный вход исследуемого прибора 2.

С третьего выхода блока 5 управления на информационный вход первого счетчика б и второй вход арифметического устройства 23 приходит код

m, соответствующий, например, числам 10, 100 и 1000.

По истечении времени, необходимого для установления образцового сигнала на входе исследуемого цифрового прибора 2, с второго блока 5 управления на вход запуска исследуемого цифрового прибора 2 приходит импульс

15 запуска.

Исследуемый цифровой прибор 2 пооизводит измерение и формирует с старт-стопного выхода сигнал, соответствующий периоду измерения, котоЩ рый поступает на первый вход логического элемента И 3, вход первого элемента 12 задержки и разрешающие входы второго и третьего счетчиков 8 и 9.

Логический элемент И 3 переключается, разрешая своим выходом поступление на счетный вхбд первого счетчи. ха б импульсов квантования исследуемого цифрового прибора 2.

Первый счетчик б начинает работать на вычитание. В то же время на счетные входы второго и третьего счетчиков 8 и 9 начинают поступать импульсы с выхода генератора 4 импульсов, частота которого выше частоты квантователя исследуемого цифрового прибора 2.

После вычитания из первого счетчика б m числа импульсов, на его

I выходе образуется код 0, который

QQ Фиксируется детектором 7 нуля, На выходе детектора нуля формируется . сигнал, поступающий на вход второго счетчика 8, второй вход логического элемента И 3 и вход второго элемента

l0 задержки, После этого прекращается работа второго счетчика 8, в котором записывается код к-числа импульсов, в исходное состояние переключается логический элемент И 3, запрещая своим выходом дальнейшую работу первого счетчика б, Этот же сигнал, поступая на вход элемента 10 задержки, задерживается на время, необходимое для установления второго счетчика 8, а затем поступает на четвертый вход коммутатора 11 кодов, разрешая трансляцию показаний кода второго счетчика 8 на первый вход арифметического устройства 13. В арифметическом устройстве 13 производится вычисление коэффициента а= †„, . к

По окончании си гйала с о. ст артстопного выхода работа третьего счетчика 9 прекращается и в нем фиксируется код И, соответствующий период1, 737899 измерения исследуемого цифрового прибора 2, После окончания работы третьего .счетчика 9 с первого выхода элемента

12 задержки на первый вход коммутатора 11 кодов приходит сигнал, разрешающий поступление кода на первый вход арифметического устройства 13.

После поступления кода N ..в арифметическое устройство 13 с втoporo выхода первого элемента 12 задержки приходит сигнал на шины сброса второго и третьего счетчиков 8 и 9,производя их сброс.

Таким образом, счетчики 6,8 и 9 окажутся в исходном состоянии. Одновременно в арифметическом устройстве

13 производится вычисление результата измерения, равного Ь =- который

I по окончании вычисления поступает в классификатор кодов 14. далее аналогично производятся п измерений в контролируемой точке диапазона измерения исследуемого цифрового прибора 2.

Полученные таким образом результаты измерений Ь,, Ь,...,Ь„регистрируются в классификаторе 14 кодов в порядке возрастания с соответствующей фиксацией вероятности Р(Ь„) их появления, после чего они поступают в регистрирующее устройство 15, в котором производится их документиро- вание в виде ряда распределения или гистограммы функции плотности случайных погрешностей.

Устройство позволяет изМерить функцию плотности распределения веро-

:ятности с любой точностью, которая будет зависеть от соотношения вели- чин размаха случайной составляющей и частоты генератора импульсов.

Формула изобретения

Устройство для автоматического измерения статистических характеристик случайных погрешностей цифровых приборов, содержащее исследуемяй цифровой прибор, измерительный вход которого подключен к выходу источника образцового сигнала, арифметически кое устройство, выходом соединенное с входом классификатора кодов, выход которого подключен к входу блока регистрации, и блок управления, пер вый и второй выходы которого соедиие. ны соответственно с входом источника образцового сигнала и входом запуска исследуемого цифрового прибора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, допол- нительно содержит три счетчика, генератор (импульсов, :детектор нуля,. логический элемент И, коммутатор кодов и два элемента задержки, при- чем разрешающий вход первого счетчика подключен к выходу логического элемента И, разрешающие входы второ« го и. третьего счетчиков объединены с входом первоГо.элемента .задержки, первым входом логического-элемента И ,и старт-стопным выходом исследуемо

ro цифрового прибора, квайтующим

2О выходом подключенного к счетному.. входу первого .счетчика," выход которого соединен с входом детектора ну ля., выходом соединенного с входом второго элемента задержки, вторым

25 входом логического элемента И и за.;прещающим входом второго счетчика, .::счетные" входы второго и третьего счетчиков соединены с выходом генератора импульсов, их шины сбросас"Йторйй"выходом первого элемента задержки, первый выход которого соединен с первым входом коммутатора кодов, вторым, третьим и четвертым входами соединенного соответственно с выходами второго и третьего счетчиков и второго элемента задержки, :a выход коммутатора кодов соединен с первым входом, арифметического устройства, второй вход которого подключен к информационным входам первого

40 счетчика и третьему Выходу блока управления.

Источники информации, . 45 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 399059 rm, Н 03 К 13/02 1973 °

2. Авторское свидетельство СССР

50 Р 319065, кл. Н 13 К 13/02, 1971 (прототип) .

737899

Составитель A.Âoèòåëåâ

Редактор Р,Рыбалова Техред Н.Ковалева Корректор H.Стец

Заказ 2б57/27 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4