Структуры установок для автоматического определения погрешностей.

Временное разделение каналов преобразования входного сигнала и сигнала, воспроизводимого мерой, может быть реализовано в виде систем разомкнутого и замкнутого типов. На рис. 6-2, а и б представлены структурные схемы автоматических устройств разомкнутого и замкнутого типов для наиболее сложного вида поверки — поверки ваттметров. При поверке амперметров и вольтметров структуры устройств остаются неизменными, а измерительный преобразователь мощности с двумя входами заменяется преобразователем тока или напряжения с одним входом.

В обеих системах определение погрешности поверяемого ваттметра производится в два такта, в ходе которых на вход измерительного преобразователя мощности ИПМ через автоматические коммутаторы управляемые программным устройством, поочередно подаются входные

сигналы — переменное напряжение и ток и опорные сигналы от источника опорного напряжения и калибратора постоянного напряжения

В ходе первого такта преобразования системы разомкнутого и замкнутого типа идентичны. Выходной сигнал ИПМ, пропорциональный мощности переменного тока, через коммутатор поступает в оперативное запоминающее устройство где хранится в течение второго такта измерения. Этот сигнал пропорционален сумме номинального для поверяемой отметки значения мощности Рном, погрешности ваттметра погрешности первичных преобразователей и погрешности

Во время второго такта преобразования на входы ИПМ подаются сигналы постоянного тока от источника и калибратора произведение которых , где — суммарная погрешность и — погрешность меры. На выходе ИПМ в этом случае возникает сигнал

Сигнал поступает на вход сумматора ко второму входу которого приложен сигнал , хранящийся в устройстве

В системе разомкнутого типа разность сигналов является результатом поверки. Она преобразуется в аналого-цифровом преобразователе АЦП в код и поступает на индикацию и в цифропечатающее устройство

Первый член в правой части выражения характеризует погрешность поверяемого прибора, а второй — погрешность образцовой аппаратуры.

В системе замкнутого типа разность сигналов поступает на вход усилителя рассогласования, выходной сигнал которого суммируется в с сигналом калибратора и подается на вход преобразователя мощности. При достаточно большом коэффициенте усиления в петле образованной таким образом обратной связи стремится к нулю, а напряжение на выходе усилителя рассогласования в установившемся режиме составляет

В результат поверки в данном случае входят еще две составляющие погрешности: погрешность статизма , вызванная конечностью петлевого коэффициента усиления, и аддитивная погрешность вызванная шумами и дрейфом усилителя рассогласования.

Достоинством системы замкнутого типа является то, что в ней измерительный преобразователь является только индикатором равенства входных и опорных сигналов и, следовательно, не предъявляется никаких требований к стабильности и линейности его функции преобразования.

В системе разомкнутого типа погрешности, вносимые нестабильностью и нелинейностью функции преобразования полностью не устраняются, но уменьшаются примерно на два порядка. Поскольку в настоящее время создание преобразователей напряжения, тока и мощности с погрешностью от нелинейности и нестабильности функции преобразования менее не вызывает серьезных трудностей, это достоинство замкнутых систем не является существенным. По всем остальным показателям предпочтение следует отдать системам разомкнутого типа, которые обладают большей точностью, структурно устойчивы, более просты и надежны.