Устройство для измерения длительности переходного процесса

9) НОЗМ 1/1 Е ГОСУДАРСТВЕННЬ 1 И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1(71) Пензенский политехнический институт (72) Б.Н,Маньжов, В.С.Шиндов и Г.П.Шлыков(56) Авторское свидетельство СССР М 1298916, кл, Н 03 М 1/00,1985.Авторское свидетельство СССР Мг 957427, кл. Н 03 М 1/10, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и предназначено ния длитель- цифроаналоИзобретениеи достоверчто в устройадания кода,двухпорого 7 импульсов,10, введеныстройство 2налоговое занала коррекзависимостьтистическихЦАП 2 ил,для автоматического измере но .ти переходного процесса говых преобразователей. позволяет повысить точность ность измерения за счет того, ство, содержащее блок 1 з суммирующий усилитель 3, вый компаратор 5, генератор ключ 8, счетчик 9 и регистр аналоговое запоминающее у установившегося сигнала и а поминающее устройство 6 сиг ции, что позволяет исключить результата измерения от ста параметров контролируемогоГИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и предназначено для автоматического измерения длительности переходного процесса цифроаналоговых преобразователей (ЦАП),Цель изобретения - повышение точности и достоверности контроля,На фиг,1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы,Устройство содержит блок 1 задания кода, аналоговое запоминающее устройство (АЗУ) 2 установившегося сигнала, суммирующий усилитель 3, блок 4 управления, двух- пороговый компаратор 5, аналоговое запоминающее устройство (АЗУ) б сигнала коррекции, генератор 7 импульсов, ключ 8, счетчик 9 и регистр 10,Измерение времени установления в предлагаемом устройстве основано на сравнении сигнала с выхода контролируемого ЦАП при переходном процессе не с номинальным. а с реальным значением установившегося напряжения Оуст, выделении разности между ними и сравнении ее с допуском,Напряжение Оут формируется негюсредственно иэ выходного сигнала контролируемого ЦАП,Для запоминания уровня Оуст используется АЗУ 2 установившегося сигнала. Устройство работает следующим образом,Перед началом измерений счетчик 9 устанавливается в "0". При поступлении на контролируемый ЦАПх с блоказадания кода й (код М определяется условиями испытания ЦАПх) он пеоеключается в соответствующее состояние. ереэ интервал времени, достаточный для окончания переходного процесса в ЦАПх с блока 4 на управляющий вход АЗУ 2 становившегося сигнала подается стробирующий импульс С 1 и в нем запоминается напряжение Оус с выхода ЦАПх, Запомненное напряжение вычитается из напряжения с выхода ЦАП;. и разница между ними усиливается суммирующим усилителем 3. Напряжение на выходе усилителя 3 (пои нулевом напряжении с выхода АЗУ б коррекции Л О(т) - разница между установившимся и текущим значениями выходного напря-.жения ЦАПх при переходном процессе,Л О(1) = Оуст в начале переходного про цесса; Ь О(т) = 0 по окончании переходногопроцесса.По окончании переходного процесса вЦАПх напряжение10В 5 ЯЗ+ЬЯ 2,(ЛЙ 1 ЛБ 2Й 1 Й 315Из выражения (1) вид о, что напряжение на выходе усили-еля 3 имеет две составляющие. Первая составляющаяЛ 311информативна и определяется переходным процессом, Вторая составляюгцая.определяемая выражением (2),неинформативна, от переходного процессане зависит и определяется неидеальностью25 элементов схемы (операционных усилителей и резисторов).При компенсации неинформативной сосга,ляющей на выходе усилителя 3 будеинформация только о переходном процессе30 ЦАП хТак как неинформативная составляющая при заданном Оуст постоянна и ст видапереходного процесса не зависит, то ееможно компенсировать, исг;ольэуя методы,:;рименяе ы". при коррекции дрейфа нуляусилителей постоянного тока,С этой целью в устройство введено А;.-б коррекции, По окончании стробирующегоимпульса1 на управляющий вход АЗУ 6 с40 блока 4 подается стробирующий импульс С 2и в АЗУ б запоминается запрякение с выход ус;лителя 3, определяемое выражением(2;, Запомненное напряжение подается наьхоц усилителя 3 для компенсации неин 45 формативной составляющеЙ. Точность компен "ации определяется коэФФициентомусигения и смещением нуля усилителя еАЗУ о, При достато.но большом коэффициенте усиления можно:,ъ,еньшить неинфор 50 матиеную составляющую до единицмикпоеольт.Оз 1) =ЬО(т) . +Оул -,где Ь 81 = В 2-81;,4 82 = Р 3 - , 1,. Осм - смещение нуля усилителя 3: После корро;ц ди на выход суммирующего усилителя 3 будет информация только 55 о переходном процессе ЦАПх,Напряжение с выхода суммирующегоусилителя 3 сравн и э ее. Ся компараторо, . 5 ", пороговым напряжениемзадающим зону доп;ска относительно Оусг, 1621172При вхождении напряжения с выхода ЦАПх в зону допуска на выходе компаратора появляется короткий импульс,Одновременно с началом переходного процесса с блока 4 на управляющий вход ключа 8 подается разрешающий потенциал и импульсы с генератора 7 через ключ 8 поступают на вход счетчика 9, Код в счетчике 9 однозначно связан с временем его,заполненияЙ=1 о 1,где 1 о - частота следования импульсов генератора 7;1 - время заполнения счетчика 9.По достижении исследуемым напряжением зоны допуска на выходе компаратора 5 появляется короткий импульс, поступающий на вход разрешения записи регистра 10, и в последний записывается код, Импульсы на выходе компаратора 5, разрешающие перенос кода из счетчика 9 в регистр 10, появляются при каждом входе исследуемого напряжения в зону допуска, При каждой переписи в регистр 10 записывается код соответствующего момента времени.Этот процесс продолжается до последнего вхождения в зону допуска, В этот момент на выходе компаратора 5 последний раз появляется импульс, поступающий на вход разрешения записи регистра 10, и в него записывается код, соответствующий этому моменту. 8 течение последующего времени выходное напряжение ЦАПх не выходит за границы зоны допуска, поэтому импульсов, разрешающих перепись кода, с компаратора 5 не поступает и в регистре 10 хранится код, соответствующий концу переходного процесса,Формула изобретенияУстройство для измерения длительности переходного процесса, содержащее генератор импульсов, выход которого5 соединен с информационным входом ключа, выход которого соединен со счетнымвходом счетчика импульсов, регистр, суммирующий усилитель, первый вход которогоявляется входной шиной, а выход соединен10 с информационным входом двухпороговогокомпаратора, входы опорного напряжениякоторого являются шинами соответствующего потенциала, а выход соединен с входом записи регистра. блок задания кода,15 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности и достоверности контроля, введены блок управления, аналоговоезапоминающее устройство установившегося сигнала, аналоговое запоминающее уст 20 ройство сигнала коррекции, выход которогосоединен с вторым входом суммирующегоусилителя, информационный вход - с выходом суммирующего усилителя, а управляющий вход - с первым выходом блока25 управления, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно суправляющими входами ключа, аналоговогозапоминающего устройства установившегося сигнала и блска задания кода, выходы30 которого являются выходной шиной, входаналогового запоминающего устройства установившегося сигнала обьединен с первым входом суммиругсщего усилителя, авыход соединен с третьим входом суммиру35 ющего усилителя, выход генератора импульсов соединен с входом блока управления, авыходы счетчи.а - с соответствующими входами разрядов регистра,1621172 Составитель И,РомановаТехред М.Моргентал Корректор Т,Малец Редактор А.Лежнина Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4254 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5