Устройство для определения шагов считывания сигнала по времени в стробоскопических измерительных преобразователях

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

РЕСпублик

«н905879 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0805.80 (21) 2948286/18- 21 (51.3М.Кл з

G 01 R 29/02 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 150232. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 150 28 2

f S3) УДК 681. 142. 9 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С.Г. Алексеев, A ° Ñ. Бондаревский, М.

E.Ä. Панков и С.В. Тихомиров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШАГОВ СЧИТЫВАНИЯ

ПО ВРЕМЕНИ В СТРОБОСКОПИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при контроле характеристик и метрологической аттестации стробоскопических измерительных преобразователей.

Наиболее близким к данному изоб-.. ретению по технической сущности является устройство для определения шагов считывания по времени в стро" боскопических измерительных преобразователях, содержащее образцовый генератор синусоидального напряжения, выходом соединенный с входом линии. задержки и входом запуска испытуемого стробоскопического преобразователя, измерительной вход которого подключен к выходу линии задержки, а аналоговый выход — к сигналт ному входу аналого-цифрового преобразователя, первый и второй выходы которого связаны с первым и вторым входами блока управления и обработки, первым выходом соединенного с входом сброса цифрового генератора ступенчатого напряжения (11.

Недостатком этого устройства является низкая точность. цель изобретения вЂ,повицкие точности.

Для достижения цели устройство для определения шагов считывания по времени в стробоскопических измерительных преобразователях, содержащее образцовый генератор синусоидаль ного напряжения, выходом соединенный с входом линии задержки и входом запуска испытуемого стробоскрпического преобразователя, измерительный вход которого подключен к выходу линии задержки, а аналоговый выход— к сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя, первый и второй выходы которого связаны с первым и вторым входами блока управления и обработки, первым выходом соединенного с входом сброса цифрового генератора ступенчатого напряжения, снабжено ключевым элементом, регулируемым делителем напряжения, переключателем и делителем числа сигналов, вход запуска которого подключен к первому выходу аналого-цифрового преобразователя и первому входу пе25 реключателя, вход сброса — к первому выходу блока управления и .обработки, а выход — к третьему входу переключателя, второй вход которого связан с вторым выходом блока управ30 ления и обработки, а выход — с вхо905879 I0

35

55

65 дом запуска цифрового генератора ступенчатого напряжения, выходом соединенного с входом регулируемого делителя напряжения, вход управления которого подключен к третьему выходу блока управления и обработки, а выход — к входу регулировки временной задежки испытуемого стробоскопического преобразователя, выходом стробимпульсов связанного с сигнальным входом ключевого элемента, выход и первый вход управления которого соединены с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, а второй вход управления - c четвертым выходом блока управления и обработки.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство состоит из образцового генератора 1 синусоидального напряжения, линии 2 задержки, испытуемого стробоскопического измерительного преобразователя 3, аналогоцифрового преобразователя (АЦП) 4, ключевого элемента 5, блока б управления и обработки, регулируемого делителя 7 напряжения, цифрового генератора 8 ступенчатого напряжения, переключателя 9 и делителя 10 числа сигналов .

Устройство работает следующим образом.

Максимальное значение ступенчатого напряжения, передаваемого через регулируемый делитель 7 напряжения на вход регулировки временной задержки преобразователя 3, устанавливают таким, чтобы сдвиг по времени (шаг считывания) последнего из стробимпульсов относительно начального нулевого уровня образцового си- 40 нусоидального напряжения несколько превышал половину периода этого напряжения. Тем самым временная шкала преобразователя 3 совмещается с полупериодом синусоидального напряжения.

Устройство работает в асинхронном режиме обмена преобразователя 3 с блоком б управления и обработки, при котором формирование следующей ступени напряжения генератором 8 и переход к очередной считываемой точке измеряемого сигнала выполняется после того, как в блок б будет передано, и обработано в нем предыдущее дискретное значение измеряемой величины. Такой порядок обмена обеспечивается ключевым элементом 5 в. цепи запуска АЦП 4. Очердной стробимпульс, переданный через ключевой элемент 5, одновременно с запуском

АЦП 4 блокирует этот элемент до появления сигнала деблокировки из блока б управления и обработки. В искодном состоянии устройства переклю атель 9 обеспечивает передачу сиг налов конца преобразования АЦП 4 непосредственно на вход генератора 8.

По мере формирования стробимпульсов запускается АЦП 4, код текущего дискретного значения передается в блок б для анализа, по сигналу конца преобразования АЦП 4 формируется очередная ступень напряжения генератора 8 и соответствующий стробимпульс, по которому после деблокировки ключевого элемента 5 повторяется цикл считывания очередного дискретного значения измеряемого синусоидального напряжения. По мере считывания синусоидального напряжения дискретные значения приближаются к максимальному уровню на аналоговом выходе преобразователя 3. С получением первого же дискретного значения после максимального блок б блокирует передачу сигнала АЦП 4 через переключатель

9 и при фиксированной ступени выходного напряжения генератора 8 начинает изменять коэффициент передачи делителя 7 напряжения. Измерение коэффициента передачи делителя выполняется таким образом, чтобы формируемый при фиксированном числе ступеней напряжения генератора 8 соответствующий стробимпульс смещался по времени относительно начального уровня синусоидального напряжения к его четверти периода, т.е. к его амплитудному значению. Процесс регулирования контролируется в блоке б по считываемым дискретным значениям синусоидального напряжения по мере смещения стробимпульсов. Шаг и пределы регулирования коэффициента передачи делителя выбирают в соответствии с величиной ступени напряжения генератора 8. С получением максимального дискретного значения блок 6 прекращает регулирование делителя 7 напряжения и тем самым фиксирует его коэффициент передачи, а следовательно, и максимальное значение ступенчатого напряжения, поступающее на вход регулировки временной задержки преобразователя 3. В блоке 6 запоминается максимальное значение U преобразованного синусоидального напряжения. Далее при установленном в процессе регулирования коэффициенте передачи делителя 7 напряжения повторяется цикл считывания всего полупериода синусоидального напряжения. По полученным дискретным значениям U и в соответствии с обратной тригонометрической функцией, описывающей изменение синусоидального напряжения, блок 6 вычисляет шаг по времени tq для каждоro U< по формуле у

arccos — /2> f, Ъ U где f — частота образцового синусоицального напряжения. С целью умень905879

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 377/67 Тираж 718 Подписное

Филиал ППП Патент П г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шения случайных погрешностей измерение U осуществляется в режиме накопления и усреднения. Для этого используется делитель 10 числа сигналов запуска генератора 8. Коэффициент деления задается оператором или блоком 6.

Помимо определения каждого из шагов считывания устройство позволяет вычислять интегральную оценку неравномерности шага считывания. для этого описанным образом смещают соответствующий стробимпульс до полупериода синусоидального напряжения, исключив тем ошибку дискретности отсчета по времени на границах полупериода и определяют возможный равномерный шаг считывания. Затем с учетом коэффициента амплитудного преобразования преобразователя 3 вычисляют в соответствии с истинным (при равномерном шаге считываний) значением 2О каждой дискретной величины смещение по оси времени измеренных дискретных значений относительно истинных, по"ле чего вычисляется и среднее отклонение от равномерного шага считывания. Устройство позволяет повысить точность определения неравномерности временной шкалы стробоскопических измерительных преобразователей. устройство для определения шагов считывания по времени в стробоскопических измерительных преобразователях, содержащее образцовый генератор синусоидального напряжения,выходом соединенный с входом линии задержки и входом запуска испытуемого стробоскопического преобразователя,измериЩ тельный вход которого подключен к выходу линии задержки,а аналоговый вы= ход - к сигнальному входу аналого-цифрового преобразователя,первый и второй. выходы которого связаны с первым и вторым входами блока управления и обработки, первым выходом соединенного с входом сброса цифрового генератора ступенчатого напряжения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено ключевым элементом, регулируемым делителем напряжения, переключателем и делителем числа сигналов, вход запуска которого подключен к первому выходу аналого-цифрового преобразователя и первому входу переключателя, вход сброса - к первому выходу блока управления и обработки а выход — к третьему входу переключателя, второй вход которого связан с вторым выходом блока управления и обработки, а выход — с входом запуска цифрового генератора ступенчатого напряжения, выходом соединенного .с входом регулируемого делителя напряжения, вход управления которого подключен к третьему выходу блока управления и обработки, а выход — к входу регулировки временной задержки испытуемого стробоскопического преобразователя, выходом стробимпульсов связанного с сигнальным входом ключевого элемента, выход и первый вход управления которого соединены с входом запуска аналогоцифрового преобразователя, а второй вход управления — с четвертым выходом блока управления и обработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ,1. Рябинин Ю.Л. Стробоскопическое осциллографирование. М., Советское радио 1972, с. 224 (прототип) . о