Устройство для автоматического измерения метрологических характеристик аналого-цифровых преобразователей

ОПИСАН ИЕ ЙЗОБРЕТЕНИЯ Е АВТОРСКОМУ СЗИДИТЕЙЬСТВУ п 11523526 Союз Советских Социалистических Рьснуооик(51) рисоединением заявки М сударстаснныи комитет Приорите авета Ви:истров СССРпо делам изобретений и открытий(088,8) 7.76, Бюллетень28 оликован Дата опубликования описания 06.08 72) Авторыизобретения71) Заявитель И. Коновалов, А, Л, Семенюк и И. Р. Турчин тиал Всесоюзного научно-исследовательского институтако-технических и радиотехнических измерений вовский ф фи(о 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АНАЛОГО-ЦИФРОВЬ 11 РЕОВРАЗОВАТЕЛЕЙ30 Изобретение относит я,к измерительной технике и предназначено для измерения метрологических характеристик (поверки) аналогоцифровых преобразовагелеи и цифровыхвольтметров. 5Известно устройство для поверки аналогоцифровых преооразова гелей 11, которое содержит источник входного сигнала, умножитель и делитель частоты, счетчик периодов ирегистрирующее устройство. Однако это устройство ооладает низкой точностью и быс 1 родеиствием.Известно также устройство для автоматического измерения статистических характеристик случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей (2, содержащее цифровой вычитающий блок, устройство управления и статистической обработки данных, преобразователь кода в напряжение, Однако такое устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как позволяет измерять только статические погрешности преобразователей и не обеспечивает измерениявремени преобразования, что весьма существенно для поверки быстродействующих аналого-цифровых преобразователей наносекундного диапазона, предназначенных для измерения быстродействующих величин,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и увеличение быстродействия,Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены генератор ступенчатого напряжения и формирователь образцового кода, причем выход генератора соединен с входной клеммой устройства и с входом формирователя ооразцового кода, выход которого соединен с одним из входов цифрового вычитающего блока, другой вход которого соединен с другой входнои клеммои устройства, а выход - с входом устройства управления и статистической оораоотки данных, выходы которого соединены соответственно с генератором ступенчатого напряжения и формирователем образцового, кода, причем последнии содержит последовательно соединенные ооразцовый преобразователь код - напряжение, аналоговып вычитающий блок и блок разрешения, а также образцовый аналого-цифровои преобразоьатель, вход которого соединен с входом блока разрешения, а выход - с выходом образцового преобразователя код - напряжение.На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1 ступенчатого напряжения с регулируемой амплитудой и длительностью ступеньки, формирователь 2 образцового кода, поверяемыи аналого-цифровой преобразователь 3, цифровой вычитающий блок 4, устройство 5 чправления и статистической обработки данных. Формирователь образцового кода содержит аналоговый вычита 5235263ющий блок 6, образцовый преобразователь код - напряжение 7, блок разрешения 8, образцовый аналого-цифровой преобразователь 9.Устройство работает следующим образом.Согласно программе поверки устройство 5 устанавливает длительность ступеньки генератора ступенчатого напряжения, соответствующую максимально допустимому времени преобразования, и записывает в регистр преобразователя код - напряжение 7 код старших разрядов измеряемого напряжения,Генератор 1 ступенчатого напряжения генерирует ступенчатое напряжение с заданной длительностью ступеньки и малым временем нарастания напряжения, которое подается на вход поверяемого преооразователя 3, формирующего коды, соответствующие всем уровням ступенчатого напряжения. Сдновременно ступенчатое напряжение подается на один из входов блока 6, к другому входу которого подключен постоянный уровень напряжения выхода преобразователя 7, соответствующий коду старших разрядов образцового кода.Разностный сигнал с выхода аналогового вычитающего блока 6 поступает на вход ооразцового преобразователя 3 и блока разрешения 8, который вырабатывает сигнал разрешения вычитания для цифрового вычитающего блока в момент времени, когда разностный сигнал с выхода блока 6 не превышает допустимого значения входного напряжения образцового аналого-цифрового преобразователя 3,Цифровой вычитающий блок 4 производит вычитание кодов, поступающих с выхода поверяемого и образцового аналого-цифровых преобразователей, представляющих комбинацию кода, записанного в регистре преобразователя 7, и кода младших разрядов, формируемого на выходе аналого-цифрового преобразователя 3. Результат вычитания - абсолютное значение погрешности преобразователя - поступает для дальнейшей статистической обработки в устройство 5. Если статистическое значение погрешности при заданной амплитуде ступеньки не превышает предельного нормируемого значения, то длительность сг,пеньки уменьшается на фиксированную дискрегную. величину, и определяется погрешность преобразования при той же амплитуде, но новой длительности ступеньки.Процесс продолжается до тех пор, пока не будет определена минимальная длительность 4ступеньки, при которой погрешность преобразования не превышает заданного значения, Это значение длительности ступеньки соответствует времени преобразования поверяемого 5 блока в определенной точечке диапазона измерений.После проведения серии измерений в однойточечке диапазона устройство 5 записывает в регистр преобразователя код - напряжение 10 следующее значение кода старших разрядов,и проводится очередная серия измерений в новой точке диапазона.Фармул а изобретения1, Устройство для автоматического измерения метрологических характеристик аналогоцифровых преобразователей, содержащее цифровой вычитающий блок, устройство управле 20 ния и статистической обработки данных, преобразователь кода в напряжение, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и увеличения быстродействия, в него введены генератор ступен 25 чатого напряжения и формирователь образцового кода, причем выход генератора соединенс входной клеммой устройства и с входом формирователя образцового кода, выход которогосоединен с одним из входов цифрового вычиЗ 0 тающего блока, другой вход которого соединен с другой входной клеммой устройства, авыход - с входом устройства управления истатистической обработки данных, выходы которого соединены соответственно с генерато 35 ром ступенчатого напряжения и формирователем образцового кода.2. Устройство по п, 1, отли 1 ающеесятем, что формирователь образцового кода со,держит последовательно соединенные образ 40 цовый преооразователь код - напряженне,аналоговый вычитающий блок и блок разрешения, а также образцовый аналого-цифровойпреобразователь, вход которого соединен свходом блока разрешения, а выход - с выхо 45 дом образцового преобразователя код - напряжение,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.50 1. Лвт. св. Мо 337932, кл. Н ОЗК 13/02, от28.10,69.2, Авт. св, М 319065, кл. Н ОЗК 13/О 2, от28.10,71.дактор Е. Караулова Техред М. Семенов одпнсно ипография, пр. Сапуно аказ 1792/6 Изд.1547 Тираж 1029 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5