Устройство для определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя

 

М. М.,Гельман, А. С. Бондаревский, Е. Д. Панков, А. И. Найденов, P. — Â.Ï. Поцюс и Е.-А.К. Багданскис (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОБОСКОПИЧЕ СКОГО

ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к электройэмерительной технике и предназначено для градуировки и контроля характеристик стробоскопических измерительных преобразователей (CHII).

Известно устройство для определения

3 коэффициента амплитудного преобразования СИП, действие которого основано на измерении последовательности прямоугольных импульсов калиброванной амплитуды (10

Недостатком известного устройства является низкая точность градуировочной характеристики, которая приводит к снижению точности восстановления из15 меряемых сигналов на выходе СИП по их дискретным значениям.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для градуировки стробоскопических устройств для измерения приращений магнитного потока, которое содержит стробоскопический . преобразователь, аналого-цифровой преобразователь со счетчиком и индикацией, источники образцового напряжения и интервала времени, генератор образцовых сигналов, программно-временное устройство, переключатели, измерительные блоки (2).

Однако это устройство также имеет .низкую точность калибровки, так как в нем отсутствует подстройка синхронизации калибровочных импульсов, Цель изобретения — повышение точности калибровки.

Для достижения поставленной цели в устройство для определения градуи ровочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя, содержащее генератор пилы, выход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого подключен к управляющему входу строб-преобразователя, а второй вход — к выходу генератора ступенчатого напряжения, первый вход которого подключен к первому входу блока управления и обработки, аналого-цифровой преобразователь, ис87?448 точник образцового постоянного напряжения, выход которого подключен к измержтельному входу интегрирующего вольтметра, введены дополнительные генератор пилы, компаратор и генератор ступенчатого напряжения, а также ключ, переключатель, делитель числа строб-импульсов, причем второй выход ,блока управления и обработки подключен ко входу источника образцового посто- янного напряжения, третий .выход — ко входам запуска. дополнительного генератора пилы, выход которого подключен к первому входу дополнительного компаратора и интегрирующего вольтметра, выход которого соединен со входом строб-преобразователя, четвертый — к первому входу дополнительного генератора ступенчатого напряжения, второй вход которого подключен к выходу ключа, а выход — ко второму входу дополнительного компаратора, пятый выход— к управляющему входу ключа, другой вход которого подключен к выходу дополнительного компаратора и ко входу генератора пилы, шестой — к первому входу переключателя, первый выход .которого подключен ко входу делителя числа строб-импульсов, второй выход— ко второму входу генератора ступенчатого напряжения и выходам делителя числа строб-импульсов, второй вход к выходу компаратора и первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу строб-преобразователя, а выход — . ко входу блока управления и обработки.

Структурная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит испытуемый стробоскопический измерительный преобразователь 1 .со строб-преобразователем 2, генератором 3 пилы, компаратором 4 и генератором 5 ступенчатого напряжения, источник 6 образцового постоянного напряжения, интегрирующий волъметр 7, дополнительный генератор 8 пилообразного напряжения, компаратор 9 и генератор 10 ступенчатого напряжения, ключевой элемент 11, блок 12 управления и обработки,аналого-цифровой преобразователь 13, делитель 14.числа строб-импульсов, переключатель 15.

Устройство работает следующим обPcLSOM

В исходном состоянии налряжение источника б устанавливают таким, чтобы амплитуда формируемого треугольно5

35 0

55 го напряжения за два такта интегрирования в интегрирующем вольтметре 7 не превышала допустимый уровень входного сигнала испытуемого СИП. Время задержки сигнала, формируемого компаратором 9, равно нулю, т.е. СИП может запускаться синхронно с интегрирующим цифровым вольтметром, так как ключевой элемент 11 в исходном состоянии разомкнут и напряжение генератора 10 ступенчатого напряжения равно нулю. Строб-импульсы СИП через переключатель 15 поступают непосредственно на вход запуска генератора 5.

По сигналу управления блока 12 запускается вольтметр 7 и СИП. На аналоговом выходе СИП появляется первое стробированное дискретное значение треугольного напряжения. При этом строб-импульсом запускается преобразователь 13 и код полученного дискретного значения передается в блок 12 управления и обработки. После этого блок 12 формирует второй и последующие сигналы управления, при получении которых в СИП последовательно формируются сдвинутые во времени строб-импульсы и таким образом получаются coi ответствующие дискретные значения треугольного напряжения, коды которых передаются в блок 12, где они анализируются. При получении значения напряжения следующего за максимальным, блок 12 формирует сигнал, по которому выходное напряжение генератора 5 уменьшается на одну ступень, ключевой элемент 11 замыкается, а переключатель 15 размыкается и прекращает поступление строб-импульсов на генератор 5.

Полученное максимальное дискретное значение на выходе СИП в общем случае не соответствует максимуму треугольного напряжения из-за несовпадения во времени появления этого максимума и соответствующего строб-импульса, Далее при помощи генератора 8,компаратора 9 и генератора 10 вносится задержка начала измерения стробоскопического преобразователя по отношению к моменту запуска интегрирующего вольтметра 7, при этом преобразователь 13 и блок 12 аналогичным образом проводят анализ величины измеряемого напряжения. Шаг изменения задержки выбирается таким, чтобы величина изменения напряжения вольтметра. 7 за это время была значительно меньше величины ступеньки .напряжения генерато87

Формула изобретения ра 5. Таким образом удается более точно измерить максимум капибровочного треугольного напряжения с вольтметра 7. После этого блок 12 соответствующими сигналаьы размыкает ключевой элемент 11, переключатель 15 переводит в положение, при котором стробимпульсы поступают в цепь запуска генератора 5 через делитель 14 и сбрасывает генератор 5 ступенчатого напряжения до нулевого напряжения.

По известному максимальному значению U треугольного напряжения интегрирующего вольтметра 7 и измеренному преобразователем 1 значению этого максимума блок 12 вычисляет коэффи-, циент амплитудного преобразования СИП.

Далее, при фиксированном времени за держки запуска преобразователя 1,начинается последовательное стробирование треугольного напряжения и в соответствии с коэффициентом преобразования блок 12 вычисляет истиннЫе мгновенные значения U ° треугольного на1 пряжения в точках стробирования. При этом соответствующие шаги стробирования по времени t блок 12 вычисляет

U; по формуле t = t

1 Ио„„ где t известное время достижения максимума треугольным напряжением.

Описанным выше образом можно определить амплитудную характеристику преобразования. При этом коэффициен- ты преобразования при соответствующих шагах стробирования определяют изменением напряжения источника 6 сигналамн управления блока 12, а градуировочную характеристику определяют по амплитудной характеристике, т.е. по значениям коэффициента преобразования и соответствующим шагам стробирования сигнала по времени.

Дискретность задержки сигнала запуска СИП выбирается исходя из требуемой точности измерений, а длительность треугольного напряжения вольтметра в соответствии с временной шка лой СИП.

Делитель 14 числа строб-импульсов обеспечивает режим накопления данных в каждой точке стробирования, благодаря чему уменьшается случайная погрешность измерения.

Вместо источника треугольного напряжения в предлагаемом устройствеможно использовать источник напряже- ния любой повторяющейся формы, напри7448 6 мер синусоидальной, с известным амплитудным значением образцовой частоты следования. Истинные мгновенные значения этого напряжения определяют по соответствующей формуле. устройство для определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя, содержащее генератор пилы, вы" ход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого подклю" чен к управляющему входу строб-преоб-; разователя, а второй вход - к выходу генератора ступенчатого напряжения, первый вход которого подключен к пер20 вому входу блока управления и обработки, аналого-цифровой преобразователь, источник образцового постоянного напряжения, выход которого подключен к измерительному входу интегрирующего

25 вольтметра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности калибровки, в него введены дополнительные генератор пилы, компаратор и генератор ступенчатого

Зр напряжения, а также ключ, переключатель, делитель числа строб-импульсов, причем второй выход блока управления и обработки подключен ко входу источника образцового постоянного напряжения, третий выход — ко входам запуска дополнительного генератора пилы, выход которого подключен к первому входу дополнительного компаратора и интегрирующего вольтметра, выход кото40 рого соединен со входом строб-преобразователя, четвертый — к первому входу дополнительного генератора ступенчатого напряжения, второй вход которого подключен к выходу ключа, а выходко второму входу дополнительного компаратора, пятый выход - к управляющему входу ключа, другой вход котороГо подключен к выходу дополнительного компаратора и ко входу генератора пилы, шестой — к первому входу пере50 ключателя, первый -выход которого подключен ко входу делителя числа строб-. импульсов, второй выход — ко второму входу генератора ступенчатого напряжения и выходам делителя числа строб55 импульсов, второй вход к выходу ком- . .паратора и первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу строб преобразователя, а выход - ко входу блока управления и обработки.

Источники информации, 1цщнятые во внимание при экспертизе

877448

1. Рябинин Ю.А. Стробоскопическое осциллографирование. M.., Советское радио, 1972 с. 224.

2. Авторское свидетельство СССР

В 2408242, кл. G Ol Q 35/06, 18 ° 10.71.

Составитель С. Тимохов

Резак;тор Е. Дичинская Техвеп Е.Харитончик Ко ректор М. Коста

Заказ 3607769 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

1)3035 вмоскве Ж-35 Раушская наб д. 4 5

Филиал ППП Паатент1, г. Ужгород, ул, Проектная, 4