Устройство для автоматической поверки электроизмерительных приборов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советскин

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.V.1966 (№ 1077848/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 31.V.1967. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 4.VIII.1967

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

89.6, 8,8) Лвторы изобретения

Д. И. Зорин и С. П. Эскин

Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии имени Д. И. Менделеева

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОВЕРКИ

ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЬ1Х ПРИБОРОВ

Известны устройства для автоматической поверки электроизмерительных приборов, содержащие формирователь входного сигнала, подаваемого на поверяемый прибор, источник опорного сигнала, разностное устройство, выход которого связан через ключевую схему с устройством регистрации результатов поверки, устройство слежения за указателем поверяемого прибора и устройство регистрации совмещений указателя с поверяемыми отметками шкалы, управляющее ключевой схемой.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено переключателем скорости изменения входного сигнала, связанного с формирователем входного сигнала и с коммутатором выхода ключевой схемы; двумя измерителями погрешности поверяемого прибора, например измерительными устройствами время-импульсного преобразователя, входы которых связаны с выходом упомянутой ключевой схемы, а выходы присоединены к устройству вычисления динамической ошибки, например к цифровому вычислительному устройству; схемой вычитания, один вход которой соединен с выходом устройства вычисления динамической ошибки, другой — с выходом одного из измерителей погрешности поверяемого прибора, а выход связан с устройством регистрации результатов поверки.

Это отличие позволяет исключить динамическую ошибку поверки.

На чертеже представлена функциональная схема описываемого устройства.

Шкала поверяемого прибора 1 находится в поле зрения устройства 2 регистрации совмещений указателя с поверяемыми отметками, а указатель — в поле зрения устройства 3 слежения за указателем. Устройства 2 и 3, жестко связанные между собой, образуют подвижной блок 4, Выход устройства регистрации совмещений связан через цепь задержки

5 с коммутатором б источника опорного сигнала 7 и с одним из входов ключевой схемы

8. Выход источника опорного сигнала 7 соединен с первым входом разностного устройства 9, второй вход которого сообщен через масштабный преобразователь 10 с формирователем 11 входного сигнала, а выход через усилитель 12 соединен со вторым входом ключевой схемы 8. Формирователь входного сигнала сообщен с поверяемым прибором.

Переключатель 18 скорости изменения входного сигнала управляет формирователем 11 и коммутатором 14 выхода ключевой схемы, подключающим выход последней либо к измерителю 15, либо к измерителю 1б погрешности поверяемого прибора. Выходы измерителей 15 и 1б присоединены к устройству 17

Зо вычисления динамической ошибки, выход ко197001

15

20 торого связан с первым входом схемы вычитания 18, второй вход которой соединен с выходом измерителя 1б погрешности поверяемого прибора, а выход — с устройством 19 регистрации результатов поверки.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

В исходном состоянии до начала поверки указатель поверяемого прибора 1 совмещен с нулевой отметкой шкалы и находится в поле зрения устройства 8 слежения за указателем. В поле зрения устройства 2 регистрации совмещений находится либо только одна нулевая отметка, либо еще ряд соседних отметок шкалы в зависимости от принципа действия устройства 2, в качестве которого может быть применено, например, устройство, содержащее оптическую систему, щелевую диафрагму и фотоэлектрический преобразователь с электронным устройством, выдающим на выходе сигнал в моменты совмещения указателя с поверяемыми отметками шкалы.

В качестве устройства слежения за указателем может быть применена, например, оптико-электронная следящая система с щелевой диафрагмой и фотоэлектрическим преобразователем или телевизионная следящая система. Выход ключевой схемы 8 подключен к измерителю 15 погрешности. При подаче входного сигнала, например линейно-возрастающего, с формирователя 11 на поверяемый прибор 1 указатель последнего начинает перемещаться вдоль шкалы. Устройство слежения за указателем перемещает подвижной блок4 вслед за указателем. Одновременно входной сигнал через масштабный преобразователь 10, устанавливаемый в соответствии с пределом измерения поверяемого прибора, поступает на второй вход разностного устройства 9, на первый вход которого поступает образцовый сигнал с источника опорного сигнала, соответствующий первой поверяемой отметке прибора

1. Разность этих сигналов с выхода разностного устройства 9 усиливается усилителем 12 и поступает на второй вход нормально закрытой ключевой схемы 8. В момент времени прохождения указателя над первой поверяемой отметкой на выходе устройства 2 регистрации совмещений появляется управляющий электрический импульс, открывающий ключевую схему 8 на время, определяемое длительностью этого импульса. Усиленный разност.ный сигнал проходит в течение этого времени через ключевую схему на вход измерителя

15 погрешности. Последний осуществляет измерение этого сигнала, пропорционального

1 погрешности прибора ()1 для первой поверяемой отметки шкалы, при скорости V„mMeнения входного сигнала.

В качестве измерителя погрешности может быть применено, например, при поверке на постоянном токе, устройство время-импульсного преобразователя, осуществляющее преобразование напряжения разностного сигна25

65 ла в интервале времени, заполняемом импульсами образцовой частоты, количество которых в этом интервале пропорционально измеряемому разностному сигналу.

Управляющий импульс с выхода устройства 2 регистрации совмещений поступает также на коммутатор б источника опорного сигнала 7 через цепь задержки 5. Через время задержки, определяемое необходимым временем для измерения погрешности, коммутатор б подключает к разностному устройству 9 опорный сигнал, соответствующий второй поверяемой отметке шкалы. При этом ключевая схема уже закрыта, и разностный сигнал не проходит на измеритель погрешности. В момент совмещения указателя со второй поверяемой отметкой шкалы описанный цикл измерения повторяется и после окончания его коммутатор подключает к первому входу разностного устройства 9 опорный сигнал, соответствующий третьей поверяемой отметке шкалы, подготавливая тем самым устройство к поверке этой третьей точки шкалы.

Аналогично происходит поверка всех остальных поверяемых (оцифрованных) отметок шкалы при непрерывном возрастании входного сигнала до максимального значения и последующего обратного убывания до нуля при скорости его изменения 1"„.

Таким образом, измерителем 15 определяк (! ) к(2) (Е) к (к" ) ется ряд погрешностеи о1„61„... 1, 61, при возрастании входного сигнала и ряд погрешк(1) к(2) к(Е) к(т) ностеи r1,„1у,... 61у,... <.Iy при убывании входного сигнала со скоростью V,, (где т число поверяемых отметок шкалы) . При достижении убывающим входным сигналом нулевого значения срабатывает переключатель 18 скорости изменения входного сигнала, включающий другую скорость изменения V„, входного сигнала формирователя 11 от нулевого значения до максимального и обратно и подсоединяющий при помощи коммутатора 14 выход ключевой схемы к измерителю 1б.

Аналогично выше описанному происходит процесс регистрации моментов совмещений указателя со всеми поверяемыми отметками шкалы при возрастании сигнала от нуля до максимального значения и убывания от максимального значения до нуля со скоростью и измерения соответствующих погрешностей.

Таким образом, измерителем 1б определяется ряд погрешностей ф еф g(2,) g(2m) при возрастании входного сигнала и ряд к(1) (2) (Е) к(щ) погрешностей 2у, о2у... !2у, < 2у при убыва. нин входного сигнала со скоростью V, Устройство вычисления динамической ошибки определяет значения динамических ошибок для каждой поверяемой отметки шкалы при возрастании 6,2, и при убывании 6, входного сигнала со скоростями - V,, и V<,.

Например, для некоторой Е-й поверяемой от197001 метки шкалы динамическая определена как (l) )

Ь вЂ” Ь2 и — 1 ошибка будет

)Л .ф)

n — 1

В качестве устройства 17 вычисления динамической ошибки может быть применено, например, цифровое вычислительное устройство, осуществляющее последовательное запоминание измеренных значений погрешностей Ьь и 6>у для всех поверяемых отметок шкалы при скорости V„, изменения входного сигнала и вычисление динамических ошибок Ь„и 6, соответственно для возраста15 ющего и убывающего входного сигнала для скорости V,) его изменения.

Значения динамических ошибок 6,2, и Ь с выхода устройства 17 последовательно по мере прохождения указателя со скоростью

V,. поступают на первый вход схемы вычитания 18, на второй вход которой поступают значения погрешностей б,, и 6 для соответствующих поверяемых отметок с выхода устройства. На выходе схемы вычитания 18 получается разность этих величин, пропорциональная искомой погрешности поверяемых отметок шкалы с вычетом динамической ошибки для возрастающих и убывающих значений входного сигнала, т. е. для некоторой -й отметки (i) i(E) i(l) .

1)О — 2В )1д2В) (1) (1) и(1) оУ вЂ” 12y iJ))2

Окончательные результаты поверки б „и

oоУ ДЛЯ ВСЕХ ПОВЕРЯЕМЫХ ОтМЕтОК ШКаЛЫ, Определенные соответственно при возрастании и убывании входного сигнала, регистрируются устройством 19 регистрации результатов поверки, например, на световом табло или записываются на диаграммной бумаге, либо пе- 4О чатаются в виде протокола результатов поверки.

Таким образом, применение в предлагаемом устройстве двух измерителей погрешности поверяемого прибора, переключаемых переключателем в зависимости от скорости изменения входного сигнала, устройства вычисления динамической ошибки и схемы вычитания, осуществляющей вычитание динамической ошибки из результата поверки, обеспечивает исключение влияния динамической ошибки и позволяет таким устройством осуществлять автоматическую поверку приборов наиболее высоких классов точности при достаточно малом времени поверки.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической поверки электроизмерительных приборов, содержащее формирователь входного сигнала, подаваемого на поверяемый прибор, источник опорного сигнала, разностное устройство, выход которого связан через ключевую схему с устройством регистрации результатов поверки, устройство слежения за указателем поверяемого прибора и устройство регистрации совмещений указателя с поверяемыми отметками шкалы, управляющее ключевой схемой, отличаюи(ееся тем, что, с целью исключения динамической ошибки поверки, оно снабжено переключателем скорости изменения входного сигнала, связанным с формирователем входного сигнала и с коммутатором выхода ключевой схемы; двумя измерителями погрешности поверяемого прибора, например измерительными устройствами время-импульсного преобразователя, входы которых связаны с выходом упомянутой ключевой схемы, а выходы присоединены и устройству вычисления динамической ошибки, например к цифровому вычислительному устройству; схемой вычитания, один вход которой соединен с выходом устройства вычисления динамической ошибки, другой — с выходом одного из измерителей погрешности поверяемого прибора, а выход связан с устройством регистрации результатов поверки.

Составитель Н. Н. Чижевская

Редактор В. Ф. Чулкова Техред T. П. Курилко Корректоры: В. В. Крылова н Г. Е. Опарина

Заказ 2397/19 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2