Измеритель дрейфа цифровых вольтметров и цифровых счетно импульсных частотомеров

Союз СоветскихСоциалистических Республик т. свид-ву5171(21) 2348910 аявкцприсоединенггеь Государственный ком 23) Прцо 1)ггтет43) Опубликовано 30.03.78. Боллетегь12 45) Дата опубликования описания 18.04.78 авета Министров ССС но делам изобретений(53) УДК 621.325(088 крытий 2) Авторы изобретения Б кин, В. В. Регеда, А, В. Темногрудов, Г, П. Шль и В,М. Шляндин Пензенский политехнический институт(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДРЕЙФА ЦИФРОВЫХ ВОЛЬТМЕТРОВ И ЦИФРОВЫХ С 1 ЕТНО-ИМПУЛЬСНЫХ ЧАСТОТОМЕРОВ 2 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при контроле цифровых вольтметров и частотомеров.Известен измеритель дрейфа цифровых 5 вольтметров и цифровых счетно-импульсных частотомеров, содержащий пороговые элементы, реверсивные счетчики, преобразователь код - напряжение и распределитель 1. Однако такое устройство обладает низким быстро действием.По основному авт, св.517153 известен измеритель дрейфа цифровых вольтметров и цифровых счетно-импульсных частотомеров, содержащий генератор образцовой частоты, 15 подключенный через формирователь к одному из входов распределителя импульсов и ко входу цепочки задержек, выходы которой подключены к соответствующим входам распределителя импульсов, выход которого через пере ключатель режимов соединен с первым входом контролируемого цифрового прибора, первый выход которого соединен с первым входом устройства для сравнения кодов, первый и второй выходы устройства для сравнения ко дов соединены соответственно с первыми входами первого и второго преобразователей числа импульсов в напряжение, вторые входы которых объединены и соединены через делитель частоты с выходом генератора импульсов, со 30 вторым входом контролируемого цифрового прибора и с входом одновибратора, а выходы через пороговые элементы соединены с входами реверсивного счетчика, первый выход которого соединен с первым входом клапана и через г реобразователь код - напряжение соединен со входом самопишущего вольтметра и со входом делителя напряжения, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства, второй вход которого соединен с выходом источника образцового напряжения, а выход соедццец с управляющим входом переключателя режимов, первый ц второй управляющие входы распределителя цмпульсов соединены соответственно с выходом клапана и с первым выходом триггера, второй выход которого соединен со вторым входом клапана, а первый и второй входы триггера соединены соответственно с выходом одцовибратора и со вторым выходом конТролируемого цифрового прибора 2.Однако известный измеритель имеет узкий диапазон измерения.Целью изобретения является расширение предела измерения. Достигается это тем, что в измеритель дрейфа цифровых вольтметров и цифровых счетно-импульсных частотомеров, содержащий генератор образцовой частоты, цепочки задержки, распределитель импульсов, переключатель режимов, контролируемыйцифровой прибор, устройство для сравнения кодов, преобразователь числа импульсов в напряжение, делитель частоты, генератор импульсов, одповибратор, пороговые элементы, реверсивный счетчик, клапан, преобразователь код - напряжение, самопишущий вольтметр, делитель напряжения, суммирующее устройство, переключатель режимов и триггер, введен дополнительный реверсивный счетчик, причем выходы Переполнение плюс и Переполнение минус реверсивного счетчика соединены соответственно со входами Сложение и Вычитание дополнительного реверсивного счетчика, выход которого соединен со вторым входом устройства для сравнения кодов.Структурная схема устройства приведена па чертеже.Устройство содержит генератор 1 образцовой частоты, формирователь 2, цепь 3 задержек, распредслитель 4 импульсов, переключатель 5 режимов, контролируемый цифровой прибор 6, устройство 7 для сравнения кодов, преобразователи 8, 9 числа импульсов в напряжение, пороговые элементы 10, 11, реверсивные счетчики 12, 13, преобразователь 14 код - напряжение, клапан 15, самопишущий вольтметр 16, делитель 17 частоты, триггер 18, генератор 19 импульсов, одновибратор 20, делитель 21 напряжения, суммирующее устройство 22 и источник 23 образцового напряжения.Работа измерителя осуществляется следующим образом,Генератор 1 через формирователь 2 задает на вход цепочки 3 стабильную последовательность коротких импульсов с частотой следования ,. Цепочка 3 представляет собой последовательно соединенные элементы задержки с величиной задержки каждого элемента.Импульсом с генератора 19 запускаются прибор 6 и одновибратор 20,По заднему фронту импульса с одновибратора 20 триггер 18 перебрасывается в единичное состояние и открывает клапан 15, разрешая тем самым прохождение кода, записанного в счетчике 12, на управление распределителем 4. В зависимости от кода счетчика 12 распределитель 4 подключает на вход прибора 6 один из выходов цепочки 3, причем нулю счетчика 12 соответствует подключение среднего выхода цепочки 3, Поэтому до конца опорного интервала времени Т, на вход контролируемого цифрового прибора 6 будут поступать импульсы с одного и того же выхода цепочки 3.По окончании периода Т результат измерения в виде кода поступит на устройство 7 и сигналом Конец измерения сбросится триггер 18. На второй вход устройства 7 подается код У, соответствующий номинальному значению частоты ,. Устройство 7 выдает импульс на своем первом выходе, если значение кода У; прибора 6 больше значения кода У, и на втором выходе - если У; меньше У. Выделе 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ние дрейфа осуществляется а усрсдяОщх элементах, которыми являются преобразователи 8, 9 совместно с пороговыми элементами 10 и 11.При условии, что середина импульса частоты совпадает с окончанием номинального опорного интервала времени Т,р количество кодов Л;, больших У и меньших Л, будут равны между собой.В течение времени усреднения Т, па выходе преобразователей 8, 9 накапливается напряжение, пропорциональное количеству исходов сравнения У;)У и У;(У. По окончании интервала времени Т импульсом с делителя 17 преобразователи 8 и 9 сбрасываются, а пороговые элеенты 10 и 11 оценивают напряжение на своих входах, причем сработать может только один элемент 10 или 11.Если сработает пороговый элемент 10, то импульс пойдет на вход Сложение счетчика 12, а если сработает пороговый элемент 11 -" на вход Вычитание. После того, как счетчик 12 изменит свое состояние, во время последующих измерений частоты прибором 6 (частотомером) распределитель импульсов 4, управляемый кодом реверсивного счетчика 12, после открывания клапана 15 будет осуществлять сдвиг последовательности импульсов, поступающих через цепочку 3 на величину одного элемента задержки т.Преобразователь 14 выдает напряжение, пропорциональное значению и повторяющее форму дрейфа прибора 6, Это напряжение регистрируется вольтметром 16. Если смещение момента окончания опорного интервала измерения Тстанет больше величины периода измеряемой частоты, то счетчик 12 будет переполнен. Сигнал переполнения в зависимости от того, в какую сторону произошел уход момента окончания опорного интервала измерения Т поступит на один из входов реверсивного счетчика 13. Реверсивный счетчик 13 изменит свое состояние, тем самым изменится контрольный код, занесенный предварительно в реверсивный счетчик.С подключением генератора 19 к прибору 6 (цифровому вольтметру) последний с частотой импульсов генератора 19 будет выдавать на устройство 7 результат измерений в виде кода У;. На второй вход устройства 7 подается код, соответствующий числу У. Устройство 7 выдает единичный импульсный сигнал на первом своем выходе, если значение кода У;, поступающего с контролируемого цифрового прибора 6, больше У, а па втором - если значение кода У; меньше У.Выделение дрейфа осуществлястся введением усредняющих элементов, которыми являются преобразователи 8 и 9 совместно с пороговыми элементами 10 и 11. По окончании интервала времени Т импульсом с делителя 17 преобразователи 8 и 9 сбрасываются, а элементы 10 и 11, сработать из которых может только один, оценивают напряжения на своихвходах.11 ри этом на вход Сложение или Вычитание счетчика 12 поступит импульс, который вызовет изменение на определенное значение напряжения на выходе преобразователя код - напряжение 14, и, следовательно, напряжение на выходе делителя 21.Напряжение на выходе делителя 21, подаваемое на второй вход устройства 22, представляет собой напряжение обратной связи в устройстве.Форма напряжения па выходе преобразователя 14 и его значение с учетом коэффициента деления делителя 21 соответствует форме и значению дрейфа и регистрируется с помощью самопишущего вольтметра 16.В случае, если дрейф инструментальной погрешности цифрового вольтметра превысит значение кванта, то реверсивный счетчик 12 переполнится. Сигнал переполнения изменит состояние счетчика 13, тем самым изменится контрольный код, который подается с выхода счетчика 13 на один из входов устройства 7. Изменение контрольного кода смещает контролируемую точку шкалы контролируемого цифрового прибора б и учитывает преимущественное появление на выходе поверяемого вольтметра следующих соседних кодов. Форма кривой, рисуемой вольтметром 16, будет содержать разрыв, вызванный переполнением реверсивного счетчика 12. Однако режим слежеиия изеритслсм е наруется, а крива 5, рисуемая при новом контрольном коде, повторяет форму дрейфа инструментальной погрешности.5 Таким образом, введением реверсивногосчетчика 13, достигается расширение предела измерения измерителя дрейфа цифровых вольтметров и цифровых счетно-импульсных частотомеров.10Формула изобретенияИзмеритель дрейфа цифровых вольтметрови цифровых счетно-импульсных частотомеров по авт. св. ЬЪ 517153, отличающийся тем, что, с целью расширения предела измерения, в него введен дополнительный реверсивный счетчик, причем выходы Переполнение плюс и Переполнение минус реверсивного счетчика соединены соответственно со входами Сло жение и Вычитание дополнительного реверсивного счетчика, выход которого соединен со вторым входом устройства для сравнения кодов.Источники информации,25 принятье ьо внимание при экспертизе1. Шляндин В. М. Цифровые электроизмерительные приборы. М., Энергия, 1972, с.253 в 2.2, Авторское свидетельство СССР Уо 517153,30 кл. Н ОЗК 1302, 14.02.75.