Устройство для определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ н Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для градуировки и контроля характеристик стробоскопических измерительных преобразователей СИП).Известно устройство для определения3 коэффициента амплитудного преобразования СИП, действие которого основано на измерении последовательности прямоугольных импульсов калиброванной амплитуды Г 1 310Недостатком известного устройства является низкая точность градуировоч- . ной характеристики, которая приводит к снижению точности восстановления из 1 меряемых сигналов на выходе СИП по их дискретным значениям.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для градуировки стробоскопических устройств для измерения приращений магнитного потока, которое содержит стробоскопический . преобразователь, аналого-цифровойпреобразователь со счетчиком и индикацией, источники образцового напряжения и интервала времени, генератор обраэцовых сигналов, программно-временое устройство, переключатели, измерительные блоки 2 1.Однако это устройство также имеет.низкую точНость калибровки, так какв нем отсутствует подстройка синхронизации калибровочных импульсов,Цель изобретения - повышение точности калибровки,Для достижения поставленной целив устройство для определения градуировочной характеристики стробоскопическогоизмерительного преобразователясодержащее генератор пилы, выход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого подключен куправляющему входу строб-преобразователя, а второй вход - к выходу генератора ступенчатого напряжения, первый вход которого подключен к первомувходу блока управления и обработки,аналого-цифровой преобразователь, источник образцового постоянного напряжения, выход которого подключен к измерительному входу интегрирующеговольтметра, введены дополнительныегенератор пилы, компаратор и генератор ступенчатого напряжения, а такжеключ, переключатель, делитель числастроб-импульсов, причем второй выход,блока управления и обработки подключенко входу источника образцового посто-янндго напряжения, третий .выход - ковходам запуска, дополнительного гене"1ратора пилы, выход которого подключенк первому входу дополнительного ком"паратора и интегрирующего вольтметра,выход которого соединен со входомстроб-преобразователя, четвертый - кпервому входу дополнительного генератора ступенчатого напряжения, второйвход которого подключен к выходу ключа, а выход - ко второму входу дополнительного компаратора, пятый выход -к управляющему входу ключа, другойвход которого подключен к выходу дополнительного компаратора и ко входу генератора пилы, шестой - к первому входу переключателя, первый выход.которого подключен ко входу делителячисла строб-импульсов, второй выход -ко второму входу генератора ступенчатого напряжения и выходам делителячисла строб-импульсов, второй вход квыходу компаратора и первому входуаиалого-цифрового преобразователя,второй вход которого подключен к выходу строб-преобразователя, а выход -ко входу блока управления и обработки.Структурная схема устройства приведена на чертеже.Устройство содержит испытуемыйстробоскопический измерительный преобразователь 1 .со строб-преобразователем 2, генератором 3 пилы, компаратором 4 и генератором 5 ступенчатогонапряжения, источник 6 образцового постоянного напряжения, интегрирующийволъметр 7, дополнительный генератор 8 пилообразного напряжения, компаратор 9 и генератор 10 ступенчатогонапряжения, ключевой элемент 11,блок 12 управления и обработки,аналого-цифровой преобразователь 13, делитель 14.числа строб-импульсов, переключатель 15.. Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии налряжениеисточника б устанавливают таким, чтобы амплитуда формируемого треугольно 5 10 15 20 25 30 Ъ 35 40 45 50 55 го напряжения за два такта интегрирования в интегрирующем вольтметре 7 не превышала допустимый уровень входного сигнала испытуемого СИП. Время задержки сигнала, формируемого компаратором 9, равно нулю, т.е. СИП может запускаться синхронно с интегрирующим цифровым вольтметром, так как ключевой элемент 11 в исходном состоянии разомкнут и напряжение генератора 10 ступенчатого напряжения равно нулю. Строб-импульсы СИП через переключатель 15 поступают непосредственно на вход запуска генератора 5.По сигналу управления блока 12 запускается вольтметр 7 и СИП. На аналоговом выходе СИП появляется первое стробированное дискретное значение треугольного напряжения. При этом строб-импульсом запускается преобразователь 13 и код полученного дискретного значения передается в блок 12 управления и обработки. После этого блок 12 формирует второй и последующие сигналы управления, при получении которых в СИП последовательно формируются сдвинутые во времени строб-импульсы и таким образом получаются соответствующие дискретные значения треугольного напряжения, коды которых передаются в блок 12, где они анализиру-ф ются. При получении значения напряжения следующего за максимальным, блок 12 формирует сигнал, по которому выходное напряжение генератора 5 уменьшаетсяна одну ступень, ключевой элемент 11 замыкается, а переключатель 15 размыкается и прекращает поступление строб-импульсов на генератор 5.Полученное максимальное дискретное значение на выходе СИП в общем случае не соответствует максимуму треугольного напряжения из-за несовпадения во времени появления этого максимума и соответствующего строб-импульса,Далее при помощи генератора 8,компаратора 9 и генератора 10 вносится задержка начала измерения стробоскопического преобразователя по отношению к моменту запуска интегрирующего вольтметра 7, при этом преобразователь 13 и блок 12 аналогичным образом проводят анализ величины измеряемого напряжения. Шаг изменения задержки выбирается таким, чтобы величина изменения напряжения вольтметра.7 заэто время была значительно меньше величины ступеньки .напряжения генерато87 Формула изобретения ра 5. Таким образом удается более точно измерить максимум капибровочного треугольного напряжения с вольтметра 7, После этого блок 12 соответствующими сигналаьщ размыкает ключевой элемент 11, переключатель 15 переводит в положение, при котором строб- импульсы поступают в цепь запуска генератора 5 через делитель 14 и сбрасывает генератор 5 ступенчатого напряжения до нулевого напряжения.По известному максимальному значению О треугольногонапряжения интегрирующего вольтметра 7 и измеренному преобразователем 1 значению этого максимума блок 12 вычисляет коэффи-, циент амплитудного преобразования СИП. Далее, при фиксированном времени за держки запуска преобразователя 1,начинается последовательное стробирование треугольного напряжения и в соответствии с коэффициентом преобразования блок 12 вычисляет истинные мгновенные значения О треугольного на 1пряжения в точках стробирования. При этом соответствующие шаги стробирования по времени й блок 12 вычисляет0;по формуле й = йи 0где й - известное время достижения максимума треугольным напряжением.Описанным выше образом можно определить амплитудную характеристику преобразования. При этом коэффициен-ты преобразования при соответствующих шагах стробирования определяют изменением напряжения источника 6 сигналамн управления блока 12, а градуировочную характеристику определяют по амплитудной характеристике, т.е. по значениям коэффициента преобразования и соответствующим шагам стробирования сигнала по времени.Дискретность задержки сигнала запуска СИП выбирается исходя из требуемой точности измерений, а длительность треугольного напряжения вольтметра в соответствии с временной шка лой СИП. Делитель 14 числа строб-импульсов обеспечивает режим накопления данных в каждой точке стробирования, благодаря чему уменьшается случайная погрешность измерения. Вместо источника треугольного напряжения В предлагаемом устройстве. можно использовать источник напряже- ния любой повторяющейся формы, напри 7448 6мер синусоидальной, с известным амплитудным значением образцовой частоты следования. Истинные мгновенные значения этого напряжения определяют по соответствующей формуле. устройство для определения градуировочной характеристики стробоскопического измерительного преобразователя, содержащее генератор пилы, вы"ход которого соединен с первым входомкомпаратора, выход которого подклю"чен к управляющему входу строб-преоб-;разователя, а второй вход - к выходугенератора ступенчатого напряжения,первый Вход которого подключен к пер вому входу блока управления и обработки, аналого-цифровой преобразователь,источник образцового постоянного напряжения, выход которого подключенк измерительному входу интегрирующего 25 вольтметра, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности калибровки, в него введеныдополнительные генератор пилы, компаратор и генератор ступенчатого З 0 напряжения, а также ключ, переключатель, делитель числа строб-импульсов,причем второй выход блока управленияи обработки подключен ко входу источника образцового постоянного напряже ниятр е тий выход ко вход ам запускадополнительного генератора пилы, выход которого подключен к первому входу дополнительного компаратора и интегрирующего вольтметра, выход кото рого соединен со входом строб-преобразователя, четвертый - к первому входу дополнительного генератора ступенчатого напряжения, второй вход которого подключен к выходу ключа, а выходко второму входу дополнительного ком"паратора, пятый. выход - к управляющему входу ключа, другой вход котороГоподключен к выходу дополнительногокомпаратора и ко входу генераторапилы, шестой - к первому входу переключателя, первый выход которого подключен ко входу делителя числа строб-,импульсов, второй выход - ко второмувходу генератора ступенчатого напряжения и выходам делителя числа стробимпульсов, второй вход к выходу ком-,паратора и первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй входкоторого подключен к выходу стробпреобразователя, а выход - ко входублока управления и обработки. Источники информации,1 ценятые во внимание при экспертизе87744881, Рябинин Ю.А. Стробоскопическоеосциллографирование. И , Советскоерадио, 1972, с. 224.2, Авторское свидетельство СССРВ 2408242, кл. Я 01 Й 35/06, 810.71.Коста. Редав;тощ Е. ДиЗаказ 9607769 оввектодписнР. Паатентф, г. ужгород, ул,11 + Я оектная ЛИНД Составитель С. Тимохов чинская ТехвеБ Е.Харитончик 1 Тираж 735, ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035 москва ЖРаушская наб фи ППП П