Устройство для измерения характеристик аналого-цифровых преобразователей

Устройство для измерения характеристик аналого-цифровых преобразователей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-"Фс >

ОПИСАН=

ИЗОБРЕТЕН

Союз Соеетсмик

Социалистических

Рес ублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 090178 (21) 256580

К 13/02 с присоединен) ем заявки Ne

Государственный комитет

СССР о делам изобретений и открытий (23) Приоритет

681.325,i(088,8), Опубликовано 3005,80. Бюллете

Дата опубликования описания 30 (72) Авторы изобретения

Б.Д,Андриянин и В.Г.Мороз (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИИ ХАРАКТЕРИСТИК

АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Известно устройство для измере- 1 ния характеристик проверки аналогоцифровых преобразователей, содержащее источник входного сигнала, выход которого соединен с первыми входами образцового и проверяемого аналогоцифровых преобразователей и через умножитель частоты соединен с первым входом вентиля, второй вход кото- 1 рого соединен с выходом триггера, первый вход которого соединен с первым выходом счетчика, а второй вход соединен с первым выходом переключате ля, второй выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, а вход через кнопку соединен с входной щи. ной устройства, второй вход элемента

ИЛИ соединен с выходом вентиля и с входом первого делителя. частоты, выход которого соединен с входом счетчика, выход элемента ИЛИ соединен с вторыми входами проверяемого -. и образцового аналого-цифровых преобразователей, а выход делителя частоты соединен с входами регистрирующего устройства (1).

Однако данное устройство не обеспечивает достаточную точность проверки аналого-цифровых преобразователей и автоматизацию выччисленияпогрешностиЯ

2 е

Известно, устройство для проверки аналого-цифровых преобразователей, содержащее источник входного сигнала, выход которого соединен с первыми входами образцового и проверяемого аналого-цифровых преобразователей и через умножитель частоты сбединен с первым входом вентиля, второй вход которого соединен с выходом триггера, первый вход которого соединен с выходом счетчика, а второй вход соединен с первым выходом переключателя, второй выход которого соединен с первым входом элемента Илй, а вход через кнопку соединен с входной щиной устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом вентиля и с входом первого делителя частоты, вы*од которого соединен с входом счетчика, выход элемента ИЛИ соединен с вторыми входами образцового и проверяемого аналого-цифровых преобразователей, а выход второго делителя частоты соединен с входами регистрирующего устройства, выход элемента ИЛИ через линию задержки соединен с первым < входом !реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом проверяемого аналого-цифрового преобразователя, выход образцового аналого 738149 цифрового преобразователя соединен с первым входом устройства сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с входом генера тора им1 ульсов и с третьим и четвер— тыМ входом реверсивного счетчика, пятый вход которого соединен с выходом генератора импульсов и входом второго делителя частоты (2j.

Однако устройство имеет ограниченные фуйкцйойальнйе возйожности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Укаэанная цель достигается тем, что s устройство для измерения характеристик аналого-цифровых преобразователей, содержащее источник входного сигнала, образцовый аналого-цифровой йре бразователь," КнопКу "ПЕреключатель, триггер, вентиль, элемент

ИЛИ, проверяемый аналого-цифр ов Ой преобразователь, реверсивный счетчик, линию задержки, устройство сравнения кодой, генератор импульсов, делитель .частоты, регистрирующее устройство, ="Введены синхронизатор, задатчнк максимальной погрешности, счетчик количества измерений и элемент памяти.

Сйнхрониэ:атор подключен своим выхо дбм" к управляющему входу вентиля, а зяодом к четвертому выходу устройства сравнения кодов и к первому входу зааатчика максимальной.-погрешности, второй вход которого соединен с вы- . ходом генератора, а выходы задатчика максимальной погрешности Образцового

N проверяемого аналого-цифровых преобразователей подключены к входам

"" элемейта йамяти, при этом"вьЖод веитйля подключен к входу счетчика количества измерений, выход которого подключен к управляемому входу Ае-i лителя частоты и вто )ому входу триггера.

Яа чертеже изображена структурная электрическая схема устройства для измерения характеристик аналого-цифровых преОбраэователейа

Устройство содержи источник 1 входного сигнала, образцовый аналогоцифровой преобразователь 2, синхронизатор 3, вентиль 4, триггер 5, устройство 6 сравнения кодов, реверсивннй счетчик 7, проверяемый аналогоцифровой преобразователь 8„ элемент

ИЛИ 9, линия задержки 10, генератор

11. импульсов, эадатчик, 12 максимальиой погрешности, счетчик 13 количества измерений, регистрирующее устройство 14, делитель 15 частоты с переменным коэффициентом деления, пере.ключатель 16, кнопку 17, выходы 18, 19 переключателя, элемент 20 памяти, Выход источника 1 входного сигна"ла соединен с первыми входами, образ цового аналого-цифрового преобразователи 2 и проверяемого аналого-ци4рового преобразователя 8. Выход обраэцоsoro преобразователя 2 соединен с первым входом устройства 6 сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика 7, а

5 первый, второй и третий выходы соеди нены,соответственно с входом генератора 11 импульсов и входом делителя

15 частоты.

Выход элемента 9 ИЛИ через линию

1О 10 задержки соединен с первым входом реверсивного счетчика 7, второй вход которого соединен с выходом проверяемого преобразователя 8 . Второй вход вентиля 4 соединен с выходом триггера 5, вход которого соединен с первым

15 выходом 18 переключателя 16, Второй выход триггера 5 соединен с выходом счетчика 13 количества измерений и входом делителя 15 частоты, выход которого подключен к регистрирующе20 му устройствУ 14. Второй выход 19 переключателя 16 соединен с первым входом элемента 9 ИЛИ, а вход переключателя 16 чеоез кнопку 17 — с входНой Шняой УСтРОйСтВа ДЛЯ ИЭМЕРЕНИЯ характеристик аналого-цифровых преоб25 разователей.

Второй вход элемента 9 ИЛИ соединен с выходом вентиля 4 и входом счетчика 13 количества измерений, вы30 ход элемента 9 ИЛИ вЂ” с вторыми входами проверяемого и образцового аналогоцифровых преобразователей 8, 2. Выход делителя 15 частоты с переменным коэффициентом деления соединен с входами регистрирующего устройства 14.

З5 Синхронизатор 3 подключен своим выходом к вентилю 4, а входом к четвертому выходу ус ройства 6 сравнения кодов и к входу задатчика 12 максималь.ной погрешности, второй вход кото40 рого соединен с выходом генератора 1 1.

Выходы задатчика 12 максимальной поГРешности образцового и проверяемого преобразователей 2, 8 подключены к элементу 20 памяти.

45 Сигнал TlpoH3вОльЯОЙ ФОрмы (От постоянного напряжения до сигнала генератора шумов) с выхода источника

1 подается на входы образцового аналогО-цифро ого преобразователя 2 и о проверяемого аналого-цифрового преобразователя 8.

В исходном состоянии вентиль 4 закрыт потенциалом триггера 5, в счетчик 13 дописывается число m„ равное количеству необходимых циклов преоб55 разований. процесс измерения, начинается после подачи на вход триггера

5 командного импульса от кйопки 17 при установке переключателя 16 в положение 18. С выхода вентиля 4 чеgO рез элемент 9 ИЛИ импульс поступает иа запуск аналого-цифровых преобразователей 2, 8 и заносит с задерлжой иа время преобразования результат преобразования Y проверяемого аналоm-цифрового пре бразователя 8 в ре738149 версивный счетчик 7. Далее результат преобразования Y поступае на один иэ входов устройства 6, на другой вход которого одновременно поступает результат Х образцового аналого-цифрового преобразователя 2, 5

Устройством б в зависимости от результатов преобразования Х и Y .вырабатывается один иэ трех сигналов: Х > Y, X < Y, Х = Y, при этом первые два подготавливают работу реверсивного счетчика 7 соответственно в режимах вычитания или сложения, а третий производит запуск синхронизатора 3 и сбрасывает в нулевое со,стояние задатчик 12 ° При отсутствии сигнала Х = Y синхронизатор 3 запирается, а генератор 11 вырабатывает счетные импульсы, поступающие в реверсивный счетчик 7, который изменяет свое состояние, пока устройство 6 не вырабатывает сигнал Х = Y, 20 блокирующий работу генератора 11 и запускающий синхронизатор 3, который сразу вырабатывает сигнал запуска аналого-цифровых преобразователей

2, 8. 25

В задатчик 12 записывается максимально допустимая погрешность ппо еряемого аналого-цифрового преобразователя 2, при превышении которой (это определяется количеством импульсов, поступающих на счетный вход задат ика 12 с генератора 11) задатчик 12 вырабатывает сигнал для записи по определенному адресу двоичного выходного кода образцового и проверяемого аналого-цифровых преобразователей, а при выработке сигнала Х = Y эадатчик 12 сбрасывается в нулевое состояние.

При повторном превышении максимально допустимой погрешности все повторяется, но выходной двоичный код бу дет записан по следующему адресу.

В конце измерений можно определить максимальную ошибку измерения и в каких она находится разрядах.

Иьачульсы генератора 11 поступают на регистрирующее устройство 14 через делитель 15 с переменным коэффициентом деления. Через m циклов счетчик 13 вырабатывает сигнал, возвоащающий триггер 5 в исходное состояние, и вентиль 4 закрывается. В регистрирующем устройстве 14 Фиксиру ется средняя погрешность измерения, так как счетчик 13 управляет коэффициентом деления 15, т,е, погрешность равна:

Формула изобретения

4О устройство для измерения характеристик аналого-цифровых,преобразователей, содержащее источник входного сигнала, выход которого соединен с первыми входами образцового и про45 веряемого аналого-цифровых преобразователей, причем выход образцового аналого-цйфрового преобразователя соединен с первым входом устройства сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с ,входом генератора импульсов и с первым и вторым входами реверсивного

55 счетчика ° третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов и входом делителя частоты, выход элемента ИЛИ через линию задержки соединен с четвертым входом реверсивного счетчика, пятый вход которого

60 соединен с выходом проверяемого аналого-цифрового преобразователя, первый вход вентиля соединен с выходом триггера, первый вхоц которого соединен с первым выходом перейлюча6 теля,второй выход которого соединен где m — - количество циклов преобразования;

j=1,2,...,m — порядковый номер цикла преобразования;

Х вЂ” результат преобразования образцового аналого-цифрового преобразователями

Y — - результат преобразования проверяе- мого аналого-цифрового преобразователя.

В ждущем режиме переключатель 16 устанавливается в положение 19, и командный импульс от кнопки 17 по-. дается непосредственно на запуск аналого-цифровых преобразователей 2,8.

Устройство решает задачу ускоренного поиска неисправности, так как устройство позволяет сразу определить, при каком входном сигнале и в каком разряде появляется погрешность, а также проблему повышения качества технологии настройки и метрологической поверки, так как для проверки правильности настройки эталонов восьми разрядного устройства необходимо проверить 256 точек, выставляя вручную для каждого значения выходного кода соответствующее значение входного напряжения, тогда как в данном устройстве процесс определения погрешностей происходит в процессе преобразования сигнала любой Формы с изменением амплитуды на весь диапазон входного сигнала, а при появлении погрешности, превышающей допустимую величину, выходной код автома.тически записывается в память, который при анализе погрешностей можно ,воспроизвести с помощью индикатора, 738149

Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Заказ 2829/37

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

f с первым входом элемента ИЛИ, а вход через кнопку соединен с входной шиной устройства, второй вход элемента

ИЛИ соединен с выходом вентиля, выход элемента ИЛИ соединен с вторыми входами проверяемого и образцового аналого-цифровых преобразователей, а выход делителя частоты соединен с входами регистрирующего устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расиирения функцйональных возможностей, введены элемент памяти, синхронизатор, счетчик количества измерений и задатчик максимальной погрешности, йричем синхро низатор подключен своим выходом к управляющему входу вентиля, а входом к четвертому выходу устройства сравнения кодов и к первому входу задатчика максимальной погрешности, второй вход которого соединен с выходом генератора, а выходы задатчика максимальной погреиности, образ-, цового и проверяемого аналого-цифровых преобразователей подключены к входам элемента памяти, при этом выход вентиля подключен к входу счетчика количества измерений, выход которого подключен к управляю аему входу делителя частоты и второму входу триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Млянднн В.М. цифровые электро1 измерительные приборы, М., Энергия, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2436797, кл. H 03 К 13/02, 1976 °