Установка для поверки измерительных приборов

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7992

Союа Сооетских

Социалистических реооублии

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21е, 32

Заявлено ЗО,III.1966 (№ 1065744/26-10) с присоединением заявки №

Комитет ао лолам иаоеротеиий g отирцти !

МПК G 01г

УДК 621.317.7.089.6. .083. 5 (088.8) Приоритег

Опубликовано 31.V 1967. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 4ХП1.1967 ори Сооето Миииотроо

СС ;:Р

Авторы изобретения

В. И. Прицкер и С. П, Эскин

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

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Известны установки для поверки измерительных приборов со стрелочным указателем, содержащие источник входного сигнала, подключенный к поверяемому прибору, источник опорного сигнала, вычитающее устройство, два входа которого подключены к выходам источников входного и опорного сигналов, а выход через ключевой каскад соединен с измерительным устройством, и устройство слежения за указателем, например фотоэлектрическое следящсе устройство.

Предлагаемая установка отличается от известных тем, что она снабжена передающей электроннолучевой трубкой и оптической системой для проектирования изображения на экран трубки, жестко связанными между собой и образу ащими подвижный блок; схемой совпадения, селектором видеоимпульсов указателя, формирователем стробирующих импульсов, устройством регистрации совмещений указателя с отметками шкалы, например дискриминаторам длительности импульсов, и вычислительным устройством, два входа которого подключены к выходам схемы совпадения и устройства регистрации совмещений, а выход подсоединен к управляющему входу вентиля.

Указанные отличия позволяют осуществить автоматическую поверку как стрелочных приборов, так и приборов со световым отсчетом и повысить точность поверки.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемой установки; на фиг. 2— временные диаграммы импульсных напря>кений на выходе электроннолучевой трубки в течение ряда периодов развертки от момента совмещения края указателя с краем отметки (фиг. 2, а) до момента совмещения середины указателя с серединой отметки (фиг. 2, в).

Источник 1 входного сигнала подключен к за>кимам поверяемого прибора 2 и ко входу

I устройства 8 вычитания, вход П которого соединен с источником 4 опорного сигнала.

Выход устройства вычитания через ключевой каскад 5 подключен к измерительному устройству б.

Шкала поверяемого прибора 2, например, со световым отсчетом находится в поле зрения оптической системы 7, проектирующей изображение шкалы на экран передающей электроннолучевой трубки 8. Оптическая система и трубка образуют подвижный блок 9.

Выход электроннолучевой трубки подключен ко входу 1 схемы совпадения 10, вход II которои связан через линию задержки 11 с выходом формирователя 12 стробирующих импульсов, Выход схемы совпадения соединен со входом селектора видеоимпульсов указаЗО теля 18, выход которого подключен ко входу

197002

В исходном состоянии до начала поверки

65 формирователя стробирующих импульсов.

Вход устройства 14 регистрации совмещений указателя с отметками шкалы подключен к выходу схемы совпадения, а выход — ко входу I вычислительного устройства 15, вход 11 которого соединен с выходом схемы совпадения. Выход устройства регистрации совмещений через вентиль lб соединен с управляющим входом (вход II) ключевого каскада 5.

Управляющий вход (вход II) вентиля lб под- 10 ключен к выходу вычислительного устройства.

Исполнительный двигатель устройства 17 слежения связан с подвижным блоком 9.

Установка работает следующим образом.

В исходном состоянии входной сигнал отсутствует н указатель прибора совмещен с нулевой отметкой шкалы. При возрастании входного сигнала указатель начинает перемещаться вдоль шкалы.

Устройство 17 слежения перемещает по- 20 движный бло" 9 "-a световым пятном (или стрелкой в случае поверки стрелочных приборов). В качестве устройства слежения для поверки приборов со световым отсчетом может быть использовано, например, фотоэлектрическое следящее устройство с фотоэлементами, включенными по дифференциальной или мостовой схеме, преобразующее перемещение светового пятна в напряжение разбаланса, управляющее электродвигате- ЗО лем. В устройстве слежения, предназначенном для поверки стрелочных приборов, может быть применен фотоэлектрический преобразователь со щелевой диафрагмой, выходной сигнал которого подается на схему, реагирующую íà минимум освещенности фотоэлемента.

Таким образом, подвижный блок 9, механически связанный с исполнительным электродвигателем устройства слежения, переме- 4о щается (в случае поверки прибора со световым отсчетом) вслед за световой отметкой и оптическая система проектирует изображение теневого указателя и отметок, находящихся в пределах светового пятна, на экран электроннолучевой трубки. Трубка работает в однострочном режиме, т. е. ток в одной из отклоняющих катушек постоянен и выбран таким, чтобы развертывающий электронный луч пересекал при движении по экрану изобра- 5О жения как отметок шкалы, так и указателя.

Вследствие этого на выходе электроннолучевой трубки в каждый период развертки возникают видеоимпульсы, соответствующие отметкам шкалы (видеоимпульсы отметок) и указателю (видеоимпульс указателя).

Задачей селектора видеоимпульсов указателя является выделение видеоимпульса указателя в каждый период строчной развертки.

Задача значительно упрощается, если на вход селектора будут поступать лишь видеоимпульс указателя и видеоимпульс, ближайший к указателю отметки шкалы. Это может быть достигнуто следующим образом, указатель совмещен с нулевой отметкой шкалы, схема совпадения OTKpbITa rio входу 11 (переключатель 18 находится в положении

«а») и селектор видеоимпульсов указателя выделяет первый видеоимпульс, который и является видеоимпульсом указателя. Этоr видеоимпульс поступает на вход формирователя стробирующих импульсов. В момент начала поверки (движения указателя) переключатель переводится в положение «б» и задержанный стробирующий импульс поступает на вход схемы совпадения, открывая ее на время т, равное длительности стробпрующего импульса. Если время задержки равно

1з — р

2 где Тр — период развертки, то видеоимпульс указателя, возникающий на выходе трубки в следующий период развертки, обязательно окажется в стробируемом интервале т. Если длительность стробирующего импульса меньше минимального интервала времени между видеоимпульсами соседних отметок, то на выходе схемы совпадения в каждый период развертки будут появляться лишь видеопмпульс указателя и не более одного видеоимпульса отметки. Очевидно, что в этом случае видеимпульс указателя может быть легко выделен селектором, выполненным, например, в виде простой логической схемы.

С выхода схемы совпадения видеимпульсы поступают также на вход устройства регистрации совмещений указателя с отметками шкалы, которое формирует выходной сигнал при совмещении видеоимпульса указателя и видеоимпульса отметки, находящихся в стробируемом интервале. Устройство регистрации совмещений может быть построено, например, в виде дискриминатора длительности, так как при совмещении видеоимпульсов длительность суммарного импульса резко возрастет.

Выходной сигнал устройства регистрации совмещений через вентиль 16 поступает на управляющий вход (вход II) ключевого каскада и открывает его. Вследствие этого сигнал, величина которого равна разности входного и опорного сигналов, с выхода устройства вычитания поступает на вход измерительного устройства, где измеряется и регистрируется в аналоговой или цифровой форме, причем результаты измерения будут пропорциональны погрешности прибора для той точки шкалы, на которой производится измерение. По окончании измерения ключевой каскад отключает измерительное устройство от устройства вычитания. При совмещении указателя со следующей поверяемой отметкой шкалы описанный цикл работы установки повторится.

Точность поверки в большей степени зависит от точности регистрации момента времени, соответствующего совмещению указателя с отметкой шкалы. Если указатель равномерно перемещается вдоль шкалы со скоростью

197002

10 о

t t - t"

Л1 25t

v„ то в течение некоторого времени, равного о + у, где d„dz — ширина отметки указателя соответственно, указатель неразличим на фоне отметки и, следовательно, непосредственная регистрация момента совмещения середины указателя с серединой отметки становится невозможной.

Для увеличения точности регистрации совмещения в установке применено вычислительное устройство, принцип действия которого поясняется с помощью временных диаграмм на фиг. 2. Здесь: 19 — видеоимпульс указателя и 20 — видеоимпульс отметки шкалы.

Как видно из фиг. 2, а при совмещении края видеонмпульса указателя с краем видеоимпульса отметки шкалы временной сдвиг между серединами видеоимпульсов равен

t + t"

О 2 где / и 1" — длительности видеоимпульсов указателя и отметки соответственно.

В следующий период развертки (фиг. 2, б) временный сдвиг между серединами видеоимпульсов будет равен

2 где Л1 — временной сдвиг видеоимпульса указателя относительно видеоимпульса отметки, обусловленный сближением указателя и отметки за время, равное периоду развертки

Тр.

Таким образом, через некоторое количество периодов середина указателя окажется совмещенной с серединой отметки шкалы.

Вычислительное устройство, назначением которого является вычисление числа и, по формуле, может, например, состоять из преобразователя интервалов времени в код, осуществляющего преобразование длительностей импульсов, поступающих на вход II, в количество импульсов, и собственно вычислительного устройства, вычисляющего номер периода и, (считая с момента совмещения краев видеоимпульсов, т. е. с момента поступления на вход 1 вычислительного устройства сигнала с устройства регистрации совмещений и откры15

50 вающего вентиль на время, соответствующее периоду а, развертки). При этом выходной сигнал устройства регистрации совмещений поступает на вход Il ключевого каскада, а разностный сигнал измеряется и регистрируется измерительным устройством. Таким образом, момент времени, соответствующий совмещению середины указателя с серединой отметки шкалы, может быть при достаточно большой частоте повторения развертки зарегистрирован с любой необходимой степенью точности.

Предмет изобретения

1. Установка для поверки измерительных приборов, содержащая источник входного сигнала, подключенный к поверяемому прибору, источник опорного сигнала, вычитающее устройство, два входа которого подключены к выходам источников входного и опорного сигналов, а выход через ключевой каскад соединен с измерительным устройством, и устройство слежения за указателем, например фотоэлектрическое следящее устройство, отлачаюи,аяся тем, что, с целью осуществления автоматической поверки как стрелочных приборов, так и приборов со световым отсчетом, она снабжена электроннолучевой трубкой и оптической системой для проектирования изображения на экран трубки, жестко связанными между собой и образующими подвижный блок; схемой совпадения, один вход которой подключен к выходу электроннолучевсй трубки; селектором видеоимпульсов указателя, подключенным к выходу схемы совпадения; формирователем стробирующих импульсов, вход которого подключен к выходу селектора видеоимпульсов указателя, а выход — через линию задержки ко второму входу схемы совпадения; устройством регистрации совмещений указателя с отметками шкалы, например дискриминатором длительности импульсов, вход которого подсоединен к выходу схемы совпадения, а выход через вентиль — к управляющему входу ключевого каскада.

2. Установка по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности поверки, она содержит вычислительное устройство, два входа которого подключены к выходам схемы совпадения и устройства регистрации совмещений, а выход подсоединен к управляющему входу вентиля.

197002

Фиг 1

Составитель T. Веремейкина

Техрсд Т, П. Курилко Корректоры: В. В. Крылова и Т. Д. Чунаева

Редактор Н. С. Коган

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2392r5 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4