Устройство для контроля аналого-цифровых преобразователей

СОЮЗ СОВЕТСНИХсаидаМ Ш ИКРЕСПУБЛИН М 56 Н 03 К 13 02 Регеда,Шиндов,дин 1нический во СССР8,02.74.СССР7.07.71. тель /00, льст /02,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ содержащее последовательно соединенные аналого-циФровой преобразова-. тель, преобразователь кодов, блок сравнения кодов, первый счетчик, первый циФроаналоговый преобразователь, первый дискриминатор, первый индикатор годности или брака, вход синхронизации аналого-циФрового преобразователя соединен с выходом блока синхронизации и управления, первый и втордй входы которого соединены с выходами второго и первого дискриминаторов, второй выход блока сравнения кодов соединен с входами синхронизации первого и второго цифроаналоговых преобразователей,. а также с третьим входом блока синхронизации и управления, четвертый вход которого является входом запуска, выход второго счетчика соединен с вторым входом второго циФроаналого,Я 0,105804 вого преобразователя, выход которого подключен к второму входу первого дискриминатора, третий вход которого соединен с первым выходом задатчика вероятностей ошибки в принятии решения о годности или браке, второй выход которого соединен с первым входом второго дискриминатора, второй и третий входы которого соединены с выходами второго и первого цифроаналоговых преобразователей, а выходс вторым индикатором годности или брака, выход задатчика кода поверяемой точки и допустимой погрешности соединен с вторым входом блока сравнения кодов и входом источника образцового регулируемого напряжения, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей, в него введены блок суммирования напряжений и регулируемый вспомогательный генератор напряжения, причем д выход блока суммирования напряжения подключен к второму. входу аналого-циФрового преобразователя, а первый и второй входы - к выходам источника образцового регулируемого напряжения и регулируемого вспомогательного генератора напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом задатчика кода поверяемой точки и допустимой погрешности, а дополнительный выход признака соединен с входом блока сравнения кодов, второй выход блока сравнения кодов :соединен с входом второго счетчика,10 15 20 25 30 35 40 50 60 65 Изобретение относится к контролЬ- но-измерительной технике и может испольэонвт 1 ся для контроля суммарной погрешности аналого-циФровых преобразователей и цифровых вольтметров патояйного тока.Известна антоматическая установка для поверки цифровых измерительных приборов и преобразователей, содержащая регулируемый источник напряжения, образцовый ЦАП, схему сравнения кодов, исследуемый и рбраэцоный ИП,блоки памяти и регистрации 1 3.Недостаток указанной установки малая достоверность контроля при наличии случайной погрешности АЦП,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для поверки аналого-цифровых преобразователей напряжение код, содержащее последовательно соединенные аналого-цифроной преобразователь, преобразователь кодов, блок сравнения кодов, первый счетчик, первый цифроаналоговый преобразователь, первый дискриминатор, первый индикатор годности или брака, вход синхронизации аналого-цифрового преобразователя соединен с ныходом блока синхронизации и управления, первый и второй входы которого соединены с выходами второго и первого дискриминаторов, второй выход блока сравнения кодов соединен с входами синхронизации первого и нторого цифроаналоговых преобразователей, а также с третьим входом бло" ка синхронизации и управления, четвертый нход которого является входом запуска, ныход второго счетчика соединен с вторым входом второго цифроаналогоного преобразователя, выход которого подключен к второму входу первого дискриминатора, третий вход которого соединен с первым выходом задатчика вероятности ошибок в принятии решения о годности или браке, второй выход которого соединен с первым входом второго дискриминатора, второй и третий входы которого соединены с выходами второго и первого цифроаналоговых преобразователей, а выход - с вторым индикатором годности или брака, выход эадатчика кода поверяемой точ.ки соединен с вторым входом блока сравнения кодов и входом источника образцового регулируемого напряжения 2 . Недостатком иэнестного устройства является ограниченная областьего применения, так как оно не можетбыть применено для контроля РЛП,инструментальная погрешность й которого соизмерима с его ступеньюквантования в,Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей.Указанная цель достигается тем,что н устройство для контроля аналого-цифровых преобразователей,содержащее последовательно соединенные аналогО-цифровой преобразователь, преобразователь кодов, блоксравнения кодов, первый счетчик,первый цифроаналоговый преобразователь, первый дискриминатор, первыйиндикатор годности или брака, входсинхронизации аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом блока синхронизации и управления, первый и второй входы которого соединены с выходами второго и первогодискриминаторов, второй выход блокасравнения кодов соединен с нходащсинхронизации первого и второго цифро-аналоговых преобразователей, атакже с третьим входом блока синхронизации и управления, четвертыйвход которого является входом запуска, выход второго счетчика соединенс вторым входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу первого дискриминатора, третий вход которого соединен с первым выходом задатчика вероятностей ошибки в принятии решения о годности или браке,второй выход которого соединен с первым входом второго дискриминатора,второй и ретий входы ко-зрого соединены с выходами второго и первогоцифроаналоговых преобразователей,а выход - с вторым индикатором годности или брака, выход задатчикакода поверяемой точки и допустимойпогрешности соединен с вторым входомблока сравнения кодов и входом источника образцового регулируемого напряжения, дополнительно введены блоксуммирования напряжений и регулируемый вспомогательный генератор напряжения, причем выход блока суммирования напряжения подключен к второмувходу аналого-циФрового преобразонателя, а первый и второй входы - квыходам источника образцового регулируемого напряжения и регулируемого вспомогательного генератора напряжения, управляющи 1 вход которогосоединен с выходом задатчика кодаповеряемой точки и допустимой погрешности, а дополнительный выход признака соединен с входом блока сравнения кодов, второй выход блокасравнения кодов соединен с входомвторого счетчика,На Фиг. 1 приведена Функциональная схема устройства; на Фиг. 2 и3 - графики, поясняющие его работу,Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, преобразователь 2 кодов, блок 3 сравнениякодов, задатчик 4 колов поверяемой51015 С нажатием кнопки фПуск" по командам с блока 10 синхронизации иуправления устройство приводится висходное состояние и вырабатываютсяимпульсы, которые поступают на запускконтролируемого преобразователя 1.На второй вход блока 5 суммированияс выхода вспомогательного генератора7 напряжения подается напряжение О,равномерно распределенное в пределахГ-а, а.3 превышающих интервалС- й дд 5 (Фиг. 3) допустимой погрешности в Ь-й точке шкалы преобразователя 1. Результат преобразования Нчерез преобразователь 2 кодов поступает на вход блока сравнения кодов, 35где сравнивается с кодом Ъ поверяемой точки. При равенстве результата преобразования Н; значению Ъ навтором выходе блока 3 сравнения кодов появляется импульс, вызывающийприбавление единицы в счетчике 9, 40 который Фиксирует число и появления результата и . Этот же импульспоступает на входы синхронизации 50 55 60 65 точки и допустимой погрешности, блок 5 суммирования напряжений, источник 6 образцового .напряжения, генератор 7 вспомогательного напряжения, два счетчика 8 и 9, блок 10 , синхронизации и управления, два цифроаналоговых преобразователя 11 и12, два индикатора 13 и 14 годности или брака, два дискриминатора 15 и 16, задатчик 17 вероятностей ошибок в принятии решения о годности или браке. Выход аналого-цифрового преобразователя 1 через преобразователь 2 кодов подключен к одному из входов блока 3 сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом эадатчика 4 кодов поверяемой точки и допустимой погрешности, подключенного в свою очередь к входу источника 6 образцового напряжения, один выход блока 3 сравнения кодов подключен к входу блока 10 синхронизации и управления и тактирующим входам цифроаналоговых преобразователей 11 и 12, а второй выход - к входу первого счетчика 8,. выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя 11, Выход преобразователя 11 подключен к одним входам дискриминаторов 15 и 16 годности Или брака, другие входы которых соединены с выходом второго цифроаналогового преобразователя 12, вход последнего соединен с выходом второго счетчика 9, выход блока 10 синхронизации .и управления соединен с входом синхронизации контролируемого преобразователя 1. Выходы эадатчика 17 вероятности ошибок в принятии решений о годности или браке соединены с соответствующими входами дискриминаторов 15 и 1 Б годности или брака, выходы которых подключены к входам индикаторов 13 и 14 и блока 10 синхронизации и управления. Выход блока 5 суммирования напряжений под ключен к входу контролируемого преобразователя 1, первый вход - к выходу источника 6 образцового напряжения, второй вход - к выходу генератора 7 вспомогательного напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом задатчика 4 кода допускаемой погрешности, дополнительный выход признака соединен с входом блока 3 сравнения кодов, второй выход последнего соединен с входом второго счетчика 9.Устройство работает следующим образом.Перед контролем преобразователя 1 с помощью задатчика 4 кодов устанавливают код поверяемой точки Ь, а с помощью задатчика 16 - вероятности ошибок первого рода 0 и второго рода Р . Источник 6 образцо-; вого напряжения выдает на вход блока 5 суммирования напряжение Ос=р,соответствующее номинальному значению % -й ступени квантования преобраэователя 1 и характеризующее Ъ-ю точку его шкалы (фиг, 2 и 3).Как видно из Фиг. 2 и 3, под погрешностью преобразователя в Э точке шкалы необходимо понимать отклонение входной измеряемой величины от значения О ц Ф при появлении и-го результата. Принцип работы устройства заключается в определении текущей частоты появления события /й/ ) а при условии появления и-го результата и сравнения ее с допустимыми значениями, определяемыми вероятностями ошибок в принятии решения огодности или браке,преобразователей 11 и 12. Если приэтом оказалось, что /О/ ) й, (о чемсвидетельствует сигнал, поступающийс дополнительного выхода признака генератора 7 на вход узла 3), то на первом выходе блока 3 сравнения кодов появляется импульс, вызызающийприбавление единицы в счетчике 8.Последний фиксирует таким образом,число а выходов погрешности преобразования 6 за допустимый предел"Л, Ь,3 среди общего числа и появлений результатов Н;=Ь, Аналоговыесигналы (напряженйе), возникающиена выходах преобразователей 11 и12 и характеризующие числа щ и и,поступают на входы дискриминаторов 15 и 16. Последние выполняют функции сравнения аналогового сигнала(напряжения) с выхода преобраэователя 11 с двумя уровнями, определяемыми значениями сигналов на выходепреобразователя 12 и задатчика 17вероятностей ошибок в принятии ре 105 ВОЮшений о годности или браке контролируемого преобразователя 1Если сигнал с выхода преобразова"теля 11 превосходит верхний уровень,то контролнруемый аналого-цифровой 5преобразователь 1 бракуется, еслиоказывается меньшйм нижнего уровня,то преобразователь признается годным.В "ти моменты появляется сигнал навыходе дискриминатора 15 и 16, посту Одающий на индикатор 13 или 14 годнос"ти или брака, а также в блок 10,где он запрещает прохождение импуль-са на запуск преобразователя 1.5Таким образом работа устройства прекращается, Если сигнал на выходе дискриминатора 15 или 16 не появляется, то устройство вновь выполняет описанные выше действия. Технико-зкономический эффект отвнедрения предлагаемого устройствазаключается в расширении областиего применения для контроля высокоточных АЦП по сравнению с известными устройствами. Существующие устройства контроля, в том числе ипрототип, не обеспечивают автоматического контроля высокоточных АЦП,у которых инструментальная и методическая составляющие погрешности соизмеримы. В то же время для большинства правильно спроектированных иизготовленных АЦП характерно именнотакое соотношение между указаннымисоставляющими. Кроме того, расширение диапазона контролируемых значений погрешности АЦП в области малыхразмеров приводит к повьавению коэффициента использования устройстваконтроля, повышает их производительность,/56 Тирам 936ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий113035 р Москва, ЖРауюская наб., д Подлис Зак Проектная, 4 тент" иал ППП Ужг Редактор С. Квятковск Составитель И. РомановаТехред И. Метелева