Устройство для измерения случайных погрешностей аналого- цифровых преобразователей

Устройство для измерения случайных погрешностей аналого- цифровых преобразователей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП --- -H- Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()690625

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 04.07.77 (21) 2502780/18 — 21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5l> М. Кл.

Н 03 К 13/02

Гесударетвеккик каиктет

СССР ка делам кзобрвтвккХ и аткрытак

Опубликовано 05,10.79, Бюллетень № 37 (53) УДК 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 05.10.79

С. Б. Кутыркин, В. В. Регеда, А. В. Темногрудов, В. С. Шиндов, Г. П. Шлыков,и В, М. Шляндин (72) Авторы изобретения

Пензенский политехнический институт (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ

АНАЛОГΠ— ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения начальных .моментов первого и второго порядков функции распределения случайной погрешности аналогоцифровых преобразователей в заданной точке шкалы.

Известно устройство для измерения случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей, которое содержит блок сравнения кодов, источник образцового напряжения и цифровое вычислительное устройство и позво- . ляет производить допусковый контроль аналого.цифровых преобразователей (1), Однако функциональные возможности уст. ройства ограничены.

Известно также устройство для измерения случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей, содержащее блок цифровой установки, выход которого соединен с входом. образцового преобразователя код-напряжение и с первым входом блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом -контролируемого аналого-цифрового преобразователя, реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий, входы которого соединены с выходами блока сравнения кодов, генератор импульсов, выход которого соединен с запускающим входом контролируемого аналогоцифрового преобразователя и с входом делителя частоты, первый выход которого соединен с первым входом ключевого элемента, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, а второй выход делителя частоты соединен с входом устройства управления, управляющие выходы которого соединены с управляющими входами генератора импульсов, ключевого элемента и реверсивного счетчика Щ.

Однако описанное устройство не позволяет

1з. непосредственно измерять начальные моменты первого и второго порядков функции распределения случайной погрешности аналого- цифровых преобразователей.

Целью изобретения является непосредственное измерение начальных моментов первого и второго порядков функции распределения случайной погрешности аналого-цифровых преоб)раэователей. з 69062

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей, содержащее блок цифровой установки, образцовый преобразователь код-напряжение, блок сравненйя код .в, контролируемый аналого-цифровой преобразователь, реверсивный счетчик, делитель . частоты, ключевой элемент, устройство управления, генератор импульсов, введены генератор шума с равномерным законом распределения, 10 нелинейный элемент, коммутатор, регистр и блок сложения напряжений, причем выход генератора шума соединен с первым входом коммутатора и входом нелинейного. элемента, выход которого соединен с вторым входом коммутатора, выход которого соединен с первым входом блока сложения напряжения, второй вход которого соединен с выходом образцового преобразователя код-напряжение, а выход— с измерительным входом контролируемого аналого-цифрового преобразователя, управляюi щий вход коммутатора соединен с первым вхо-. .дом устройства управления, второй. выход которого соединен с управляющим входом регистра, выход которого соединен с установочным входом реверсивного счетчика, а вход — с выходом реверсивного счетчика.

Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит блок 1 цифровой уста- ЗО новки, образцовый преобразователь 2 коднапряжение, блок 3 сложения напряжения, нелинейный элемент 4, коммутатор 5, генератор

6 шума, контролируемый аналого-цифровой преобразователь 7, генератор 8 импульсов, устройство 9 управления, блок 10 сравнения кодов, делитель 11 частоты, регистр 12, реверсивный счетчик 13 и ключевой элемент 14.

Блок 1, определяняций точку шкалй контролируемого аналого-цифрового преобразовате40 ля 7, соединен с входом образцового преобразователя 2 и входом блока 10. На блок 3 суммируются напряжение с выхода образцового преобразователя 2 и шумовой сигнал с выхода коммутатора 5, входы которого соединены с

45 нелинейным элементом 4 и генератором шума

6, выход которого соединен также с нелинейным элементом 4. Вход контролируемого аналого-цифрового преобразователя 7 соединен с выходом блока 3, а выход —. с вторым вхо50 дом блока 10, выходы которого соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 13, выход которого соединен со в одом регистра 32, а установочный вход— с выходом регистра 12. Генератор 8 соединен с запускающим входом, контролируемого ана лого-цифрового преобразователя 7 и входом делителя 11, выход которого с коэффициентом

4 деления 2,соединен с ключевым элементом 14, а выход с коэффициентом деления К (К— объем выборки) соединен со входом устройства управления 9, выходы которого соединены с коммутатором 5, генератором 8, регистром

12, реверсивным счетчиком 13 и ключевым элементом 14, выход которого соединен со вторым суммирующим входом реверсивного счетчика 13. Регистр 12 соединен с установочI ным входом реверсивного счетчика 13 таким

:образом, что при нередаче числа знак его меняется на противоположный. Блок 10 выдает импульс на суммирующий вход реверсивного счетика 13, если код с выхода контролируемого аналого-цифрового преобразователя 7 больше кода в блоке 1, и на вычйтающий вход в противном случае.

В исходном состоянии устройства регистр

12 и реверсивный счетчик 13 установлены в нулевое состояние, генератор 8 заблокирован, на блоке 1 набран необходимый код номера точки шкалы контролируемого аналого-цифрового преобразователя 7. При подаче сигнала

"пуск" устройство 9 выдает сигнал на коммутатор 5, который по этому сигналу подключает генератор 6 к входу блока 3, где шумовой сигнал складываетея с потенциалом, посту пающим с образцового преобразователя 2. Одновременно запускается генератор 8, по сигналам которого контролируемый аналого-цифровой преобразователь 7 производит измерение напряженйя, поступающего с выхода блока 3.

Полученный на выходе коитроиируемдго аналоr0-цифрового преобразователя 7 код сравнения с кодом, заданным в блоке.7, и результат, сравнения в виде импульса поступает иа сум-, мирующий или вычитающий входы реверсив1ного счетчика 13. При этом иа второй сумми,рующий вход реверсивного счетчика 13 им;9ульсы не проходят, так как разрешающий .сигнал с выхода устройства 9 не поступает на второй вход ключевого элемента 14. Через интервал времени, определяемый делителем 11, с выхода.последнего выдается импульс в устройство 9, которое по этому сигналу блокирует работу генератора 8, выдает команду в регистр 12 иа прием кода из реверсивного счетчика 13 и затем команду в реверсивный счетчик 13 для приема кода из регистра 12.

Одновременно устройство 9 выдает в коммутаmp 5 сигнал, по которому выход нелинейного элемента 4 подключается к блоку 3, а выход генератора б отключается от него. В это же время подается разрешающий сигнал на второй вход ключевого элемента 14. После выполнения этих вспомогательных операций заканчивается первый цикл измерений и устройство 9 вновь запускает генератор 8. Далее измерение проис690625

5 ходит аналогично изложенному выше до тех пор пока с делителя 11 не поступит импульс конца второго цикла измерения, по которому блокируется работа генератора импульсов 8 и заканчивается измерение. 5

С момента поступления сигнала "пуск" до первого импульса с делителя 11 происходит измерение момента первого порядка m> (математического ожидания), в следующий период до второго импульса с делителя 11 измеряется начальный момент второго порядка вэ, при этом предварительно, после первого цикла измерения, в реверсивный счетчик 13 засылается код, соответствующий m со знаком минус, так как иначе в реверсивном счетчике 13 было бы получено число, соответствующее сумме mq+m>. Кроме того, so втором цикле ,в реверсивный счетчик 13 прибавляется через торой суммирующий Фюд К/2 импульсов. Объем выборки в цикле, определяемый дели телем частоты 11, в размах напряжения V o

ыхода генератора 6 подбираются так, чтобы регистре 12 и реверсивном счетчике 13 можо было получить непосредственное значение

М и m .

Использование устройства позволит сокра тить время контроля и наладки аналого-цифровых преобразователей, а также улуппить нх качество и эксштуатационные характеристики.

Формула изобретении

Устройство для измерения случайных по« грешностей аналого-цифровых преобразователей, содержащее блок цифровой установки, выход которого соединен с входом образцового преоб; раэователи код-напряжение и с первым входом блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом контролируемого аналого40 цифрового преобразователя, реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого соединены с выходами блока сравнения

6 кодов, генератор импульсов, выход которого соединен с запускающим входом контролируемого аналого-цифрового преобразователя и с входом делителя частоты, первый выход которого соединен с первым входом ключевого weмента, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, а второй выход делителя частоты соединен с входом устройства управления, управляющие: выходы: которого соединены с управляющими входами тенератора импульсов, ключевого элемента н реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью непосредственного измерения начальньи моментов первого и второго порядков функции распределения случайной ногрешности аналого-цифровых преобразователей, введены генератор шума с равномерным

;законом распределения, нелинейный элемент, коммутатор, регистр и блок сложения напряжений, причем выход генератора шума соединен с первым входом коммутатора и входом нелинейного элемента, выход которого соединен с вторым входом коммутатора, выход которого соединен с первым входом блока сложения напряжения, второй вход которого соединен с выходом образцового преобразователя коднапряжение, а выход — с измерителыым входом контролируемого аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход коммутатора ,соединен с первым выходом устройства управ ;ления, второй выход которого соединен е управляющи 4 входом регистра, выход которо го соединен с установочным входом реверсивного счетчика, i вход — с выходом реверсив,ного счетчика.

Источники информации, нришггые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР К 399059, кл. Н 03 К 13/02, 1971.

2. Авторское csaperem ñòâî СССР К 319065Ä кл. Н 03 К 13/02, 1970 (прототип).

690625

Составитель А. Титов

Техред М Петко Корректор В, Синицкая

Редактор Д. Мелуришвили

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

Закаэ 5981/53 Тираж 1060 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д; 4/5