Способ поверки цифровых измерительных устройств и устройство для его осуществления

(19) 1 4 С 01 К 35/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Т СССРТКРЫТИИ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7/24-2 5 1 46А.Г.С одумов Н. ОснотандарИ.Д. По- изме 79-81,лектрическгия, 1979,ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИУСТРОЙСТВО ДЛЯ(54) СПОТЕЛЬНЫХ УЕГО ОСУЕ(57) Изо ОБ ПОВЕРКИ СТРОЙСТВ И СТВЛЕНИЯ ретение от тельной те ложенного в описании изобретения.Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит однозначную градуированную меру 1 измеряемой величины, поверяемое цифровое устройство 2, многоэначную неградуированнуюмеру 3 измеряемой величины делители 4, 7, коммутатор 5, кварцевыйгенератор 6, кольцевой делитель 8частоты, дешифратор 9, блок 10 сопряжения, вычислительный блок 11, индикатор 12, блок 3 управления.2 с.п. ф-лы, 1 ил. сится к обласики. Может быт и изме хзобза -елью точн пособем. Подают н лонное значе фиксируют ре ают на вход строиства ие входного сигнала ул измерения..И., Форсилов пользовано для поверк змерительных устроиств.етения является повышенпределения погрешности.лючается в следующ ройства М неградуированных значенийизмеряемой величины от нижнего доверхнего пределов измерения и фиксируют М соответствующих результатовизмерений. Затем изменяют в К разнеградуированные значения измеряемойвеличины и вновь подают их на входустройства и фиксируют еще М соответствующих результатов измерении.Далее определяют погрешность цифрового измерительного устройства какмаксимальное значение полинома, пред2770Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверкиецифровых измерительных устройств.Целью изобретения является повышение точности определения погрешности,Суть способа заключается в следующем.На вход измерительного устрой- О ства подают эталонное значение входного сигнала и фиксируют результа-, ты измерения. На вход цифрового измерительного устройства подают М не- градуированных значений измеряемой 15 величины от нижнего до верхнего пределов измерения и фиксируют М соответствующих результатов измерений. Затем изменяют в К раз упомянутые неградуированные значения измеряе С мой величины и вновь подают их на вход цифрового измерительного устройства и фиксируют еще М соответствующих результатов измерений. Далее определяют погрешность цифрового 25 измерительного устройства как максимальное значение полинома степени Т, А Х + А Х ++ А Х , где Л -Л 1 о Йкоэффициенты, для определения которых используются 2 М+1 зафиксирован- ЗО ных результатов измерений, при изменении Х от нижнего до верхнего пределов измерения цифрового измерительного устройства.На чертеже приведена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа поверки цифровых измерительных устройств.Устройство содержит однозначную градуированную меру 1 измеряемой величины, поверяемое цифровое устройство 2, многозначную неградуированную меру 3 измеряемой величины, делитель 4, коммутатор 5, кварцевый генератор 6, делитель 7 частоты, коль 45 цевой делитель 8 частоты, дешифратор 9, блок 10 сопряжения, вычислительный блок 11, индикатор 12, блок 13 управления, причем выход однозначной градуированной меры 1 связан с первым входом коммутатора 5, выход многозначно градуированной меры 3 через делитель 4 соединен с вторым входом коммутатора 5, выход которого через последовательно соединенные цифровое измерительное устройство 2 и блок 1 О сопряжения соединен с вычислительным блоком 11, генератор 6 3 О 2через делитель 7 и кольцевой делитель 8 подключен к входу дешифратора 9, выходы которого подключены к управляющим входам неградуированной меры 3, делителя 4, коммутатора 5, вычислительного блока 11 и блоку 3 управления, выходы которого подключены к управляющим входам генератора 6, кольцевого .делителя 8 частоты, вычислительного блока 11 и индикатора 2, вход которого, в свою очередь, подключен к выходу вычислительного блока 1.Устройство работает следующим образом.Для определения погрешности поверяемого цифрового измерительного устройства 2 блок 13 управления обнуляет индикатор 12, устанавливает кольцевой делитель 8 частоты в исходное состояние, обнуляет вычислительный блок 11 и запускает кварцевый генератор 6. Он вырабатываетпоследовательность импульсов с частотой Е. С выхода делителя 7 частоты на вход кольцевого делителя 8 частоты поступают импульсы с частотой 1 Гц. Такое значение выходной частоты выбрано с той целью, что за соответствующий ей интервал 1 с поверяемое цифровое измерительное устройство 2 осуществит измерение входной физической величины. Дешифратор 9 формирует управляющие сигналы, необходимые для работы устройства. Первый импульс с выхода кольцевого делителя 8 частоты посредством дешифратора 9 устанавливает коммутатор 5 в верхнее положение, при этом на вход устройства 2 поступает эталонное значение измеряемой величины 2, Устройство 2 производит измерение этой величины, а результат измерения Х вводится в память вычислительного блока 1 через блок 10 сопряжения.Связь между измеряемой величиной Е и результатом измерения Х для устройства 2 определяется следующим соотношением:Е=Х + А Х + А Х + +А Х э (1)2 ьгде А,Х - мультипликативная погрешность устройства 2;А Х А Х - нелинейная поЯ ьВгрешность устройства 2.Второй импульс с выхода кольцевого делителя 8 частоты устанавливает делитель 4 в положение, при коПоделив уравнения системы (2) на соответствующие уравнения системы (3), получаем систему из М нелинейных уравнений с (Е+1) неизвестными: К (1 + А ), А , , А 2,=Х,+АХ,++ АХ,(2)35 2 =Х +А Х ++ АХ м м 1 12 2процедура занимает не более 30 с, (2 М+34)-й импульс с выхода делителя 8 формирует сигнал блока 13 управления, который останавливает генератор, заканчивая таким образом процесс поверки цифрового измерительного устройства 2.Как показали экспериментальные исследования предлагаемого способа, используя только одно эталонное значение измеряемой величины, точность оценки погрешности цифровых измерительных приборов вычислась в 3-5 з 1277 тором его коэффициецт делеция равен едицице, коммутатор 5 в нижнем полож.еции. В этом случае ца вход поверяемого устройства 2 поступают неградуировацные значения измеряемой величи ны с выхода многозначной цеградуированной меры 3, Третий импульс с выхода кольцевого делителя 8 частоты устанавливает на выходе многозначной неградуированной меры 3 цеградуиро- О ванное значение 2 . Устройство 2 измеряет это неградуированное значение, а результат измерения Х вводится в память вычислительного блока 11 через блок 10 сопряжения. 15С приходом (М+2)-го импульса с выхода кольцевого делителя 8 частоты на выходе неградуированной меры 3 устанавливается неградуированное значение измеряемой величины 2, а уст ройство 2 фиксирует это значение измеряемой величины, Результат измерения Хм вводится в память вычислительного блока 11, Таким образом, вычислительный блок 11 накапливает в сво ей памяти М результатов измерений Х ХХ неградуированных эна 1 1 фееУ Мчений измеряемой величины 2 2 д, ,2, . Исходя из соотношения (1), получаем М уравнений следующего30 вида: С приходом (2 М+3)-го импульса с выхода кольцевого делителя 8 частоты вычислительный блок 11 решаетсистемы (4), определяя А,/(1+А,),,А /(+А,). Для определения коэф фициейта А, блок 11 использует эталонное значение измеряемой величины 2, и результат ее измерения ХОпределив таким образом функцию погрешности устройства 2, вычисли тельный блок 1 определяет ее максимальное значение и выводит его на индикатор 12. Вся вычислительная Затем (М+3)-й импульс с выхода кольцевого делителя 8 частоты устанавливает делитель 4 в положение, при котором его коэффициент деления равен К. (М+4)-й импульс устанавливает неградуированцое значение измеряемой величины 2 на выходе многозначной неградуированной меры 3, а на вход устройства 2 это значение поступает измененное в К раэ. Устройство 2 измеряет входную величинуФ а результат измерения Х вводится в память вычислительного блока 11. С приходом (21+2)-го импульса с выхода кольцевого делителя 8 частоты в памяти вычислительного блока 11 накапливается М результатов иэмере 1ний Х,Х измененных неградуированных значений измеряемой величины. Исходя из соотношения (1), получаем М уравнений вида:1277030 О индикатора. Составитель А.ЗаборняТехред Л.Сердюкова Корректор Т,Колб Редактор К.Волощук 6663/39 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ы, Раушская наб., д. 4/5Заказ Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 раэ, а также упростилась практическая реализация процесса поверки, так как достаточно только одного эталонного значения измеряемой величины. К неградуиронанным уровнямизмеряемой величины предъявляетсятолько одно требование - стабильность в течение времени пронедениядвух серий измерений, что легко достигается на практике. фо р мула и з о б р е т е ния 1. Способ поверки цифровых измерительных устройств, основанный наподаче на,вход цифрового измерительного устройства одного эталонногозначения измеряемой величины и фик-.сации результата измерения, о т л и 20ч а ю щ и й с я тем, что с цельюповышения точности определения погрешности, подают па вход цифровогоизмерительного устройства М неградуиронанных значений измеряемой величины от нижнего до верхнего пределов измерения, фиксируют М соответствующих результатов измерений, изменяют в К раз упомянутые неградуированные значения измеряемой величины и вновь подают их на вход цифрового измерительного устройства,фиксируют М соответствующих результатов измерений, а погрешность цифрового измерительного устройства определяют как максимальное значениеполинома степени Е А Х+А Х А Х,2 1дбгде А -А - коэффициенты, для опреьделения которых испольэуотся 2 М+1зафиксированных результатов измерений, при изменении Х от нижнего доверхнего пределов измерения цифровогоизмерительного устройства,2. Устройство,ппя поверки цифро.вых измерительных устройств, содержа щее однозначную градуированную меру,клеммы для подключения поверяемогоцифрового измерительного устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности определения погрешности, введены многозначная неградуированная мера, делитель, коммутатор, кварцевый генератор, делитель частоты, кольцевой делитель частоты, дешифратор, блок сопряжения, вычислительный блок, индикатор и блок управления, причем выходградуированной однозначной меры подключен к первому входу коммутатора,второй, вход которого через делительсвязан с выходом многозначной неградуированной меры, выход коммутаторасоединен с входной клеммой для подключения поверяемого цифрового измерительного устройства, выход кварцевого генератора через последовательно соединенные делитель частотыи кольцевой делитель частоты подключен к входам дешифратора, первыйвыход которого подключен к управляющему входу делителя, второй выход - к управляющему входу коммутатора, третий выход - к управляющему входу многозначной неградуированной меры, четвертый выход - куправляющему входу вычислительного блока, пятый ныход - к входублока управления, первый выход которого подключен к управляющему входу кварцевого генератора, второй выход - к управляющему входу кольцевого делителя частоты, третий выход - куправляющему входу индикатора, чет-.вертый выход - к второму управяющему входу нычислияельного блока,вход которого через блок сопряженияподключен к второй клемме для подключения поверяемого цифрового измерительного устройства, а выход вычислительного блока соединен с входом