Устройство для определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя

Устройство для определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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