Устройство для измерения характеристик аналого-цифровых преобразователей

-"ФОП ИСАЙЮИЗОБРЕТЕН Союз Сфеетсмик Сфцнаектнческн Республик 1) Дополнительное к авт. свид-ву 2 22) Заявлено 09.0 присоединением 78 ( 565 13 0 Эявк осударствениый комитет СССР по дедам изобретений и открытий5,80, Бюллете Дата опубликования описан(72) Авторы изобретения Б.Д,Андриянин и о 71) Заявитель 4) устРОЙстВО для измеРении хАРАктеРистик АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ втвымре устройство не о ную точность пр ых преобразоват ычисленияпогреш Известно устройство для измере ния характеристик проверки аналогоциФровых преобразователей, содержащее источник входного сигнала, выход которого соединен с первыми входами образцового и проверяемого аналогоцифровых преобразователей и через умножитель частоты соединен с первым входом вентиля, второй вход кото рого соединен с выходом триггера, первый вход которого соединен с первым выходом счетчика, а второй вход соединен с первым выходом переключате ля, второй выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, а вход через кнопку соединен с входной щиной устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом вентиля и с входом первого делителя. частоты, выход которого соединен с Входом , 2 О счетчика, выход элемента ИЛИ соединен с вторыми входами проверяемого- и образцового аналого-циФровых преобразователей, а выход делителя частоты соединен с входами регистрирующего устройства 1.Однако данное беспечивает достаточ азерки аналого-цнров елей и автоматизацию в ,ЗО Известно, устройство для проверкианалого-цифровых преобразователей, содержащее источник входного сигнала, выход которого соединен с первыми входами образцового и проверяемого аналого-цифровых преобразователей и через умножитель частоты "сбединен с первым Входом вентиля, второй вход которого соединен с выходом триггера, первый вход которого соединен с выходом счетчика, а второй вход соединен с первым выходом переключателя,орой выход которого соединен с первходом элемента Илй, а вход чез кнопку соединен с входной щинойустройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом вентиля и с входом первого делителя частоты, выод которого соединен с входом счетчика, выход элемента ИЛИ соединен с вторыми входами образцового и проверяемого аналого-цифровых преобразователей, а выход второго делителя частоты соединен с входами регистрирующего устройства, выход элемента ИЛИ через линию задержки соединен с первымвходом реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом проверяемого аналого-циФрового преобразователя, выход образцового аналогоцифрового преобразователя соединенс первым входом устройства сравнениякодов, второй вход которого соединенс выходом реверсивного счетчика, апервый, второй и третий выходы соединены соответственно с входом генера"тора им 1 ульсов и с третьим и четвер-"тыМ входом реверсивного счетчика,пятый вход которого соединен с выходом генератора импульсов и входомвторого делителя частоты 2),Однако устройство имеет ограниченные Фуйкцйойальнйе"вбзможности-.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей,Укаэанная цель достигается тем,что в устройство для измерения характеристик аналого-цифровых преобразователей, содержашее источник входного сигнала, образцовый аналого-цифровой йребразователь","Кнопку,пере" ключатЫь, триггер, вентиль, элементИЛИ, проверяемый аналого-цифровойпреобразователь, реверсивный счетчик,пинию задержки, устройство сравнениякодой, генератор импульсов, делитель" "1 эведены синхронизатор, задатчнк максимальной погрешности, счетчик количества измерений и элемент памяти.Сйнхронизатор подключен своим выходбм"куправляюшему входу вентиля, аеяодом к четвертому выходу устройствасравнения кодов и к первому входузааатчика максимальной погрешности,второй вход которого соединен с вы- .ходом генератора, а выходы задатчикамаксимальной погрешности образцовогои проверяемого аналого-цифровых преобразователей подключены к входамэлеМейта 6 амяти," приэтом"вьйод веи тйля подключен к входу счетчикаколичества измерений, выход которо го подключен к управляемому входу Ае-лителя частоты и второму входу триггера.Яа чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема устройства дляизмерения характеристик аналого-цифювых преОбразователейаУстройство содержи источник 1входного сигнала, образцовый аналогоцифровой преобразователь 2, синхронизатор 3, вентиль 4, триггер 5, устройство 6 сравнения кодов, реверсивннй счетчик 7, проверяемый аналогоцифровой преобразователь 8, элементИЛИ 9, линия задержки 10, генератор11 импульсов, эадатчик, 12 максимальиой погрешности, счетчик 13 количества измерений, регистрируюыее устройство 14, делитель 15 частоты с переменным коэффициентом деления, пере.ключатель 16, кнопку 17, выходы 18,19 переключателя, элемент 20 памяти,Выход источника 1 входного сигна"ла соединен с первыми входами, образцового аналого-цифрового преобразователи 2 и проверяемого аналого-цирового преобразователя 8. Выход образцового преобразователя 2 соединен спервым входом устройства 6 сравнениякодов, второй вход которого соединенс выходом реверсивного счетчика 7, а5 первый, второй и третий выходы соединены соответственно с входом генератора 11 импульсов и входом делителя15 частоты.Выход элемента 9 ИЛИ через линию1 О 10 задержки соединен с первым входомреверсивного счетчика 7, второй входкоторого соединен с выходом проверяемого преобразователя 8 . Второй входвентиля 4 соединен с выходом триггера 5, вход которого соединен с первым5 выходом 18 переключателя 16, Второйвыход триггера 5 соединен с выходомсчетчика 13 количества измерений ивходом делителя 15 частоты, выходкоторого подключен к регистрируюше 20 му устройству 14. Второй выход 19переключателя 16 соединен с первымвходом элемента 9 ИЛИ, а вход переключателя 16 чеоез кнопку 17 - с входной шиной устройства для измеренияхарактеристик аналого-цифровых преоб 25разователеяВторой вход элемента 9 ИЛИ соединен с выходом вентиля 4 и входомсчетчика 13 количества измерений, выход элемента 9 ИЛИ - с вторыми входами проверяемого и образцового аналогоцифровых преобразователей 8, 2, Выход делителя 15 частоты с переменнымкоэффициентом деления соединен с входами регистрнруюшего устройства 14.З Синхронизатор 3 подключен своим выходом к вентилю 4, а входом к четвертому выходу ус ройства 6 сравнения кодов и к входу задатчика 12 максималь.ной погрешности, второй вход кото 40 рого соединен с выходом генератора 11,Выходы задатчика 12 максимальной по 1 Решности образцового и проверяемогопреобразователей 2, 8 подключены кэлементу 20 памяти,4 Сигнал произвольной формы (отпбстоянногонапряжения до сигналагенератора шумов) с выхода источника1 подается на входы образцового аналогО-цифрового преобразователя 2 иэо проверяемого аналого-цифрового преобразователя 8В исходном состоянии вентиль 4закрыт потенциалом триггера 5, в счетчик 13 дописывается число а, равноеколичеству необходимых циклов преоб 55 разований. процесс измерения, начинается после подачи на вход триггера5 командного импульса от кйопки 17при установке переключателя 16 в положение 18, С выхода вентиля 4 чео рез элемент 9 ИЛИ импульс поступаетиа запуск аналого-цифровых преобразователей 2, 8 и заносит с задерлеойиа время преобразования результатпреобразования У проверяемого аналого-цифрового преобразователя 8 в ре.версивный счетчик 7, Далее результатпреобразования У поступае на одиниэ входов устройства б, на другойвход которого одновременно поступаетрезультат Х образцового аналого-цифрового преобразователя 2, 5Устройством б в зависимости отрезультатов преобразования Х иУвырабатывается один иэ трех сигналов: Х ) У, Х ( У, Х = У, при этомпервые два подготавливают работуреверсивного счетчика 7 соответственно в режимах вычитания или сложения,а третий производит запуск синхронизатора 3 и сбрасывает в нулевое состояние задатчик 12При отсутствиисигнала Х = У синхронизатор 3 запирается, а генератор 11 вырабатываетсчетные импульсы, поступающие в реверсивный счетчик 7, который изменяет свое состояние, пока устройство б не вырабатывает сигнал Х = У, 20блокирующий работу генератора 11 изапускающий синхронизатор 3, которыйсразу вырабатывает сигнал запускааналого-циФровых преобразователей2, 8. 25В задатчик 12 записывается максимально допустимая погрешность поодеряемого аналого-цифрового поеобоаэователя 2, при превышении которой(это определяется количеством импульсов, поступающих на счетный входзадат ика 12 с генератора 11) задатчик 12 вырабатывает сигнал для записи по определенному адресу двоичноговыходного кода образцового и проверяемого аналого-цифровых преобразователей, а при выработке сигнала Х = Уэадатчик 12 сбрасывается в нулевоесостояние,При повторном превышении максимально допустимой погрешности все повторяется, но выходной двоичный код будет записан по следующему адресу.В конце измерений можно определитьмаксимальную ошибку измерения и вкаких она находится разрядах,Иьяульсы генератора 11 поступаютна регистрирующее устройство 14 через делитель 15 с переменным коэффициентом деления, Через щ циклов счетчик 13 вырабатывает сигнал, возвоащающий триггер 5 в исходное состояние, и вентиль 4 закрывается. В регистрирующем устройстве 14 Фиксиру ется средняя погрешность измерения,так как счетчик 13 управляет коэффициентом деления 15, т,е, погрешностьравна: Формула изобретения устройство для иэмеоения характеристик аналого-циФровых,преобразователей, содержащее источник входного сигнала, выход которого соединенс первыми входами образцового и про веряемого аналого-циФровых преобразователей, причем выход образцовогоаналого-цйфрового преобразователя соединен с первым входом устройствасравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом реверсивногосчетчика, а первый, второй и третийвыходы соединены соответственно с,входом генератора импульсов и с первым и вторым входами реверсивногосчетчика, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов и входом делителя частоты, выходэлемента ИЛИ через линию задержкисоединен с четвертым входом реверсивного счетчика, пятый вход которого 60 соединен с выходом проверяемого аналого-цифрового преобразователя, первый вход вентиля соединен с выходом триггера, первый вхоц которогосоединен с первым выходом перейлюча теля,второй выход которого соединен где ю - количество цикловпреобразования;3=1,2щ - порядковый номерцикла преобразования; Х - результат преобразования образцового аналого-цифрового преобразователя 1У - результат преобразования проверяе-мого аналого-цифрового преобразователя,В ждущем режиме переключатель 16устанавливается в положение 19, икомандный импульс от кнопки 17 по-.дается непосредственно на запусканалого-циФровых преобразователей 2,8.Устройство решает задачу ускоренного поиска неисправности, так какустройство позволяет сразу определить, при каком входном сигнале и вкаком разряде появляется погрешность,а также проблему повышения качестватехнологии настройки и метрологической поверки, так как для проверкиправильности настройки эталоноввосьми разрядного устройства необходимо проверить 25 б точек, выставляявручную для каждого значения выходного кода соответствующее значениевходного напряжения, тогда как в данном устройстве процесс определенияпогрешностей происходит в процессепреобразования сигнала любой формыс изменением амплитуды на весь диапазон входного сигнала, а при появлении погрешности, превышающей допустимую величину, выходной код автома.тически записывается в память, который при анализе погрешностей можно738149 ИИПИ Заказ 2829/37 род, ул,.Проектная,Патентф, г илиал П с первым входом элемента ИЛИ, а входчерез кнопкусоединен с входной шиной устройства, второй вход элементаИЛИ соединен с выходом вентиля, выход элемента ИЛИ соединен с вторымивходами проверяемого и образцовогоаналого-циФровых преобразователей,а выход делителя частоты соединенс входами регистрирующего устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расиирения Функцйональныхвозможностей, введены элемент памяти, синхронизатор, счетчик количества измерений и задатчик максимальной погрешности, йричем синхро низатор подключен своим выходом куправляющему входу вентиля, а входом к четвертому выходу устройствасравнения кодов и кпервому входузадатчика максимальной погрешности,второй вход которого соединен с вы"ходом генератора, а выходы задатчика максимальной погреиности, образ-,цового и проверяемого аналого-циФровых преобразователей подключены квходам элемента памяти, при этомвыход вентиля подключен к входу счетчика количества измерений, выходкоторого подключен к управляюаемувходу делителя частоты и второмувходу триггера. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Млянднн В,М, Цифровые электро 1 измерительные приборы, М., Энергия,1972,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ф 2436797, кл. Н 03 К 13/02,1976Тираж 995 Подписное