УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ Российский патент 2002 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля, в частности в системах контроля цифровых и аналоговых узлов радиоэлектронной аппаратуры.

Известна автоматизированная система контроля параметров электронных схем, содержащая пульт оператора, управляющую вычислительную машину, блок регистров адреса, регистры входной и выходной информации, блок синхронизации, блок стимулирующих сигналов, блок измерителей, первый и второй коммутаторы, блок эталонных сигналов (а.с. СССР 1010602, кл. G 05 В 23/02, б.и. 13, 1983 г.). Недостатком системы является низкая производительность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля параметров, содержащее блок вывода информации, управляющую вычислительную машину, терминал, блок регистров адреса, первый и второй коммутаторы, блок стимулирующих сигналов, блок измерителей, регистры входной информации, регистры выходной информации, блок управления режимами и блок синхронизации, первые информационные входы-входы управляющей вычислительной машины соединены с информационными входами блока регистров адреса и входами регистров входной информации, с выходами второго коммутатора, блока управления режимами и регистров входной информации, вторые информационные входы-выходы - с управляющими входами-выходами блока синхронизации и блока регистров адреса, входы-выходы прерывания - с входами-выходами блока управления режимами, третьи и четвертые информационные входы-выходы - с входами-выходами блока вывода информации и терминала соответственно, выходы блока регистров адреса подключены к управляющим входам второго коммутатора и блока синхронизации, выходами подключенного к входам синхронизации регистров выходной информации, блока измерителей, регистров входной информации, блока стимулирующих сигналов, второго коммутатора и блока управления режимами, выходы регистров входной информации подключены к информационным входам блока стимулирующих сигналов, второго коммутатора и к первым информационным входам первого коммутатора, к управляющим входам первого коммутатора, первые информационные входы и выходы которого являются входами-выходами устройства для подключения к входам-выходам объекта контроля, первые и вторые выходы - первым информационным входам регистров выходной информации и к информационным входам блока измерителей соответственно, вторые информационные входы - к выходам блока стимулирующих сигналов, первые и вторые выходы блока измерителей соединены с вторыми и третьими информационными входами регистров выходной информации соответственно, блок анализа и блок сравнения, первыми и вторыми входами подключенный соответственно к выходам регистров входной информации и к первым выходам блока измерителей соответственно, а выходами - к первым информационным входам блока анализа, вторыми информационными входами подключенного к вторым выходам блока измерителей, управляющими входами - к выходам регистров входной информации, синхровходами - к выходам блока синхронизации, а выходами - к информационным входам блока управления режимами (а.с. СССР 1513418, кл. G 05 В 23/02, б.и. 37, 07.10.89 - прототип).

Недостатком устройства является его сложность, поскольку повышение быстродействие в нем достигается увеличением количества измерителей и устройств выдачи стимулирующих воздействий, что позволяет организовать контроль нескольких параметров в объекте контроля одновременно. В то же время в устройстве отсутствует возможность реализации оптимальных процедур поиска неисправностей, что снижает его быстродействие.

Технический результат - упрощение устройства и повышение быстродействия за счет применения оптимальных процедур поиска неисправностей в объекте контроля.

Поставленный технический результат достигается тем, что в устройство для контроля параметров, содержащее блок вывода информации, первый и второй коммутаторы, блок стимулирующих сигналов, блок анализа, блок регистров, блок управления, первые выходы которого подключены к первым информационным входам блока вывода информации, вторые выходы - к информационным входам блока регистров, первые выходы которого соединены с входами блока стимулирующих сигналов, первые информационные входы-выходы второго коммутатора являются информационными входами-выходами устройства для подключения к входам-выходам объекта контроля, вторые информационные входы подключены к выходам блока стимулирующих сигналов, введены блок нормализаторов, блок выделения максимального сигнала, блок выделения минимального сигнала, аналого-цифровой преобразователь, информационные выходы которого подключены ко вторым информационным входам блока вывода информации, аналоговый вход соединен с выходом блока выделения максимального сигнала, управляющий вход соединен с управляющим входом блока вывода информации и третьим выходом блока управления, вторые выходы блока регистров соединены с управляющими входами второго коммутатора, третьи выходы - с управляющими входами первого коммутатора, четвертые выходы - с управляющими входами блока нормализаторов, информационные входы которого соединены со вторыми информационными выходами второго коммутатора, а выходы подключены к информационным входам первого коммутатора, первые и вторые выходы которого соединены с входами соответственно блока выделения максимального сигнала и блока выделения минимального сигнала, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока анализа, выход которого подключен к первому входу блока управления, второй и третий входы которого являются управляющими входами устройства, четвертый выход соединен с первым управляющим входом блока регистров, третий вход - со вторым управляющим входом блока регистров.

При этом блок управления содержит генератор импульсов, одновибратор, триггер, вычитающий счетчик, регистр, элемент И, постоянное запоминающее устройство, первый адресный вход которого является первым входом блока управления, вторые адресные входы подключены к информационным выходам регистра, первые и вторые выходы являются соответственно первыми и вторыми выходами блока управления, третьи выходы подключены к информационным входам регистра, четвертые выходы - к информационным входам вычитающего счетчика, а пятый выход - к первому входу элемента И, и к первому управляющему входу триггера, второй управляющий вход которого является вторым входом блока управления, выход соединен с управляющим входом генератора импульсов, выход которого соединен с первым управляющим входом вычитающего счетчика, второй управляющий вход которого соединен с первым управляющим входом регистра и является третьим входом блока управления, выход подключен к входу одновибратора, выход которого является четвертым выходом блока управления и соединен со вторым управляющим входом регистра, третьим управляющим входом вычитающего счетчика, третьим управляющим входом триггера и со вторым входом элемента И, выход которого является третьим выходом блока управления.

Структурная схема предлагаемого устройства отличается от известного тем, что в него введены блоки выделения максимального и минимального сигналов, блок нормализаторов, аналого-цифровой преобразователь, которые являются стандартными узлами аналоговой и цифровой вычислительной техники. Кроме того, изменена структура блока управления. Однако, несмотря на то, что введенные блоки являются стандартными узлами аналоговой и цифровой вычислительной техники, их введение, а также появление новых функциональных связей между ними и существующими блоками дает возможность проявиться в устройстве новому свойству. А именно: устройство позволяет уменьшить время поиска неисправностей в объекте контроля за счет применения оптимальных процедур поиска, учитывающих как вероятности отказов отдельных элементов объекта контроля, так и время, затрачиваемое на проведение отдельных контрольных операций - тестов. Построение оптимальной процедуры поиска неисправностей может быть произведено с помощью методов, известных в теории автоматического контроля и поиска неисправностей (Пашковский Г. С. Задачи оптимального обнаружения и поиска отказов в РЭА/Под. ред. И.А. Ушакова. - М.: Радио и связь, 1981. - 280 с.). Применение оптимальной процедуры поиска неисправностей позволяет уменьшить время, затрачиваемое на определение истинного состояния объекта контроля, и, следовательно, повысить быстродействие устройства для контроля параметров. Кроме того, предложена достаточно простая структура блока управления, обеспечивающего выполнение оптимальных процедур поиска неисправностей (в прототипе в качестве блока управления используется управляющая вычислительная машина). Изменение алгоритма работы устройства производится заменой постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), входящего в блок управления.

Структурная схема устройства для контроля параметров приведена на фиг.1, где 1 - блок управления; 2 - блок вывода информации; 3 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 4 - блок регистров; 5 - блок стимулирующих сигналов; 6 - блок анализа; 7 - блок выделения максимального сигнала; 8 - блок выделения минимального сигнала; 9, 10 - соответственно первый и второй коммутаторы; 11 - блок нормализаторов; 12 - объект контроля. Блок управления 1 включает: 13 - генератор импульсов; 14 - одновибратор; 15 - триггер; 16 - вычитающий счетчик; 17 - регистр; 18 - элемент И; 19 - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Блок анализа включает: 20, 21 - соответственно первый и второй блоки сравнения; 22 - элемент ИЛИ.

Блок управления 1 предназначен для управления процессом поиска неисправностей в объекте контроля 12. Генератор импульсов 13 предназначен для синхронизации работы блока управления 1 и всего устройства. Одновибратор 14 предназначен для выработки импульса при обнулении вычитающего счетчика 16, сигнал с выхода которого поступает на вход одновибратора. По заднему фронту импульса с выхода одновибратора производится запись в вычитающий счетчик 16, регистр 17 информации с соответствующих выходов ПЗУ 19. Триггер 15 по сигналу "Пуск" переходит в единичное состояние и с этого момента начинается выполнение процедуры поиска неисправностей в объекте контроля. При обнаружении неисправного элемента на пятом выходе ПЗУ 19 устанавливается уровень логической единицы, и по приходу импульса с одновибратора 14 на третий управляющий вход триггера 15 он переходит в нулевое состояние, и процесс поиска неисправностей приостанавливается. В вычитающий счетчик 16 перед выполнением очередной контрольной операции записывается число, пропорциональное времени выполнения этой операции. При поступлении на первый управляющий вход вычитающего счетчика 16 импульса с генератора импульсов 13 содержимое вычитающего счетчика 16 уменьшается на единицу. При обнулении вычитающего счетчика 16 на его выходе устанавливается уровень логической единицы, что является признаком того, что выполнение текущей контрольной операции закончено. Регистр 17 предназначен для хранения номера текущей контрольной операции (теста). На выходе элемента И 18 появляется импульс при обнаружении неисправного элемента (при появлении уровня логической единицы на пятом выходе ПЗУ 19 и приходе импульса с выхода генератора импульсов 13). По переднему фронту этого импульса в блок вывода информации записывается номер отказавшего элемента (с первых выходов ПЗУ 19) и запускается АЦП 3 для измерения сигнала на выходе отказавшего элемента. ПЗУ 19 предназначено для хранения цифровых кодов, используемых в процессе выполнения оптимальной процедуры поиска неисправностей в объекте контроля. В качестве блока управления 1 может также использоваться ЭВМ общего применения.

Блок вывода информации 2 предназначен для отображения номера отказавшего элемента и уровня сигнала на его выходе.

АЦП 3 предназначен для преобразования в цифровой код аналоговых сигналов.

Блок регистров 4 предназначен для хранения текущих управляющих кодов для блока стимулирующих сигналов 5, первого и второго коммутаторов 9, 10, блока нормализаторов 11.

Блок стимулирующих сигналов 5 предназначен для выдачи воздействий на объект контроля 12 в процессе реализации той или иной контрольной операции. Вид и уровень стимулирующих сигналов задается с помощью кодов, поступающих с первых выходов блока регистров 4.

Блок анализа 6 предназначен для определения, находится или нет тот или иной параметр объекта контроля в допуске. Первый блок сравнения 20 предназначен для сравнения входного сигнала с верхним допуском на параметр (верхнему допуску соответствует напряжение U1), а второй блок сравнения 21 - для сравнения с нижним допуском (нижнему допуску соответствует напряжение U2). При несоответствии сигналов, подаваемых на входы блока анализа одному из допусков, на выходе соответствующего блока сравнения 20, 21 устанавливается уровень логической единицы, далее срабатывает элемент ИЛИ 22, что приводит к появлению уровня логической единицы на выходе блока анализа 6.

Блоки выделения максимального и минимального сигналов 7, 8 определяют соответственно значение максимального и минимального среди сигналов, поданных на их входы. Блоки выделения максимального и минимального сигналов высокой точности могут быть построены на операционных усилителях (Алексеенко А. Г. , Коломбет Е.А. Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС. - М.: Радио и связь, 1981. - с.193, рис. 7.24).

С помощью первого коммутатора 9 производится подключение необходимых выходов блока нормализаторов 11 к входам блоков выделения максимального 7 и минимального 8 сигналов.

С помощью блока нормализаторов 11 производится предварительная обработка сигналов, поступающих с объекта контроля 12 (усиление, преобразование и т.п. ). Режимы работы нормализаторов (например, коэффициент усиления) устанавливаются с помощью кодов, поступающих с четвертых выходов блока регистров 4.

Второй коммутатор 10 предназначен для подачи стимулирующих воздействий на объект контроля 12 с выхода блока стимулирующих сигналов 5 и подключения контрольных точек объекта контроля к соответствующим входам блока нормализаторов 11. Схема второго коммутатора 10 приведена на фиг.2. Для расширения возможностей коммутации применяется специальная схема соединения ключей, отличающаяся от обычно применяемых полнодоступных коммутаторов, которые представляют собой совокупность вертикальных и горизонтальных шин, соединяемых в узлах пересечения управляемым ключом (Байда Н.П., Месюра В.И., Роик А.М. Самообучающиеся анализаторы производственных дефектов РЭА. - М.: Радио и связь, 1991. - с. 65, рис.2.17). Как видно из фиг.2, во втором коммутаторе 10 вертикальные и горизонтальные шины соединяются между собой системой из двух независимо управляемых переключаемых контактов. При необходимости производить многочисленные соединения как между блоком стимулирующих сигналов, блоком нормализаторов и объектом контроля, а также производить коммутацию отдельных выходов объекта контроля предложенная схема построения коммутатора, как будет показано далее, позволяет значительно сократить количество коммутирующих элементов. На фиг.2 пунктирными стрелками показаны пути прохождения сигналов между отдельными блоками устройства.

Оптимальная процедура поиска неисправностей в объекте контроля, как правило, строится на основе так называемой функционально-логической модели объекта контроля (Пашковский Г.С. Задачи оптимального обнаружения и поиска отказов в РЭА/ Под. ред. И.А. Ушакова. - М.: Радио и связь, 1981. - с.9, рис. 1.1), которая представляет объект контроля в виде набора блоков, соединенных функциональными связями. На фиг.3 приведен пример функционально-логической модели объекта контроля 12, состоящего из пяти блоков, соединенных функциональными связями.

Необходимым условием построения оптимальных процедур поиска неисправностей, сокращающих время на выявление всех отказавших элементов, является возможность проведения так называемых многоэлементных тестов. Например, на фиг. 3, подав на входы объекта контроля 12 сигналы х₁ и х₂ и измерив уровень сигнала на выходе третьего элемента у₁, при нахождении этого сигнала в заданных пределах, можно сделать вывод об исправном состоянии всех пяти элементов объекта контроля. Применяя последовательно различные тесты, очевидно можно определить истинное состояние всех элементов объекта контроля.

Однако не всегда в объекте контроля существуют функциональные связи между отдельными элементами. При этом в ряде случаев можно реализовать многоэлементные тесты, вводя искусственные связи между отдельными элементами объекта контроля с помощью коммутатора. На фиг.4 показан пример реализации многоэлементного теста таким способом, когда с помощью второго коммутатора 10 вводятся функциональные связи между выходом элемента 12₁ и входом элемента 12₂, а также между выходом элемента 12₂ и входом элемента 12₃ объекта контроля 12. Заметим, что для реализации такой схемы соединения (фиг.4) необходим коммутатор с 16-ю реле, имеющим один переключаемый контакт. При использовании полнодоступного коммутатора для реализации такой схемы соединения потребовался бы коммутатор с 32 реле с одним замыкающимся контактом. Таким образом, предложенная схема построения коммутатора позволяет уменьшить количество используемых коммутационных элементов (реле).

Недостатком способа построения многоэлементных тестов, показанного на фиг. 3, является также возможность проявления эффекта "компенсации", когда отказ одного элемента компенсируется отказами в других элементах. На фиг.3 приведен пример построения многоэлементного теста, свободного от этого недостатка, и реализация которого возможна с помощью предложенного устройства. Его сущность заключается в том, что при подаче некоторого входного воздействия, например х₁ и х₂, далее одновременно анализируются сигналы на выходах четвертого, пятого и третьего элементов объекта контроля 12. Эти сигналы подаются через второй коммутатор 10, блок нормализаторов 11 и первый коммутатор 9 на входы блоков выделения максимального 7 и минимального 8 сигналов, сигналы с выхода которых подаются на соответствующие входы блока анализа 6. На выходе блока анализа 6 (или элемента ИЛИ 22), очевидно, будет нулевой уровень только в том случае, когда все сигналы в объекте контроля (поданные на вход блоков выделения максимального и минимального сигналов 7, 8) будут находиться в заданных пределах. Преимуществом этого способа организации многоэлементных тестов является также то, что он не требует наличия функциональных связей между отдельными элементами объекта контроля. Заметим также, что для правильной работы блоков 7 и 8 на неиспользуемые входы блока выделения максимального сигнала 7 должен подаваться некоторый уровень напряжения U_min, который меньше любого возможного сигнала, поступающего с объекта контроля, а на неиспользуемые входы блока выделения минимального сигнала 8 должен подаваться уровень напряжения U_max, который больше любого возможного сигнала, поступающего с объекта контроля 12. Это обеспечивается применением в первом коммутаторе 9 переключающихся контактов.

Таким образом предложенное устройство позволяет реализовать три способа реализации многоэлементных тестов (они показаны на фиг.3, 4, 5), что вполне достаточно для многих практических применений.

Функционально-логическую модель объекта контроля также представляют в табличном виде. Для объекта контроля из пяти элементов, изображенного на фиг. 3, функционально-логическая модель может иметь вид, показанный в табл.1 (Пашковский Г. С. Задачи оптимального обнаружения и поиска отказов в РЭА/ Под. ред. И. А. Ушакова. - М.: Радио и связь, 1981. - с.126, табл.3.5). (Поскольку в данном случае подразумевается возможным исправное состояние объекта контроля, в функционально-логическую модель введен фиктивный шестой элемент). Табличная модель описывает тесты (t₁-t₁₃), применение которых возможно в процессе проведения процедуры поиска неисправностей. Каждый тест состоит из набора 1 и 0, в зависимости от того, контролирует или нет это тест соответствующий элемент. Каждому тесту соответствуют затраты времени на его проведение (последний столбец в табл.1). Предполагается, что также известны вероятности отказа Q отдельных элементов объекта контроля (последняя строка в табл.1).

При определении истинного состояния всех элементов объекта контроля для данного случая, как показано в (Пашковский Г.С. Задачи оптимального обнаружения и поиска отказов в РЭА /Под. ред. И.А. Ушакова. - М.: Радио и связь, 1981. - с. 127, рис.3.8), оптимальная процедура поиска для функционально-логической модели табл.1 должна иметь вид, показанный на фиг.6. Оптимальная процедура поиска изображается в виде графа. Первым должен применяться тест t₉. При отрицательном исходе теста (среди элементов, контролируемых данным тестом, есть неисправные элементы) происходит переход по ребру 1 и следующим применяется тест t₁₂. При положительном исходе теста происходит переход по ребру 0. При достижении висячей вершины определяется неисправный элемент, номер которого на фиг.6 заключен в прямоугольник. Процедура поиска заканчивается выполнением теста t₁.

Процедура поиска неисправностей записывается в ПЗУ 19 блока управления 1. Содержимое ПЗУ 19 для процедуры поиска, изображенной на фиг.6, приведено в табл.2.

Программа поиска неисправностей записана в ПЗУ 19 в виде последовательности слов. Адреса слов приведены во втором столбце "Адрес". Значение адреса приведено как в десятичной форме, так и в двоичной (в скобках). В двоичной форме записи адреса старший бит выделен, он формируется сигналом с выхода блока анализа 6. Каждое слово, записанное в ПЗУ 19, имеет три поля. Первое поле "Номер теста" содержит код теста в соответствии с табл.1 (в таблице приведено десятичное значение этого кода и в скобках - его двоичное представление).

Поле "Время выполнения" содержит число, соответствующее времени выполнения данного теста (оно состоит из времени на коммутацию сигналов, времени установления сигналов на выходе блока стимулирующих сигналов, времени установления сигналов на выходе всех элементов объекта контроля 12 и т.д.). Поле "Отказавший элемент" содержит код элемента, неисправность которого выявляется при отрицательном исходе соответствующего теста. Поле "Признак окончания" указывает на то, что при выполнении последнего теста был выявлен отказавший элемент. Выполнение программы поиска приостанавливается, если это поле будет содержать единицу. В седьмом столбце табл.2 содержатся управляющие коды, которые должны быть записаны в блок регистров 4, при реализации данного теста. С выхода блока регистров 4 эти коды поступают на управляющие входы блока стимулирующих сигналов 5, первого и второго коммутаторов 9, 10, блока нормализаторов 11. Значения этих кодов зависят от конкретной реализации блоков 5, 9, 10, 11 и поэтому в табл.2 они не приведены.

Рассмотрим работу устройства при выполнении процедуры поиска неисправностей в соответствии с фиг. 6. Предположим также, что в объекте контроля, функционально-логическая модель которого соответствует табл. 1, отказали четвертый и второй элементы.

Работа устройства начинается с подачи на третий вход блока управления 1 (вход "Сброс") импульса, по которому регистр 17 обнуляется, а в вычитающий счетчик 16 записывается единица. В исходное состояние также приводится блок регистров 4. Нулевой код с выхода регистра 17 поступает на вторые адресные входы ПЗУ 19. Как следует из табл.2, независимо от того, что будет на первом адресном входе ПЗУ 19 (1-я или 17-я строка в табл.2), на третьих выходах установится код числа 9, т.е. номер теста t₉, который должен быть выполнен в начале процедуры поиска (верхняя вершина на фиг.6).

Далее подается импульс на второй вход блока управления 1 (вход "Пуск"), благодаря чему триггер 15 будет переведен в единичное состояние. Уровень логической единицы с его выхода поступит на управляющий вход генератора импульсов 13, и с его выхода начнут поступать импульсы на первый управляющий (вычитающий) вход вычитающего счетчика 16. Поскольку по сигналу "Сброс" в него была записана единица, после первого импульса содержимое вычитающего счетчика 16 станет равным нулю, и на его выходе установится уровень логической единицы, по которому сработает одновибратор 14. Импульс с выхода одновибратора 14 поступит на входы записи регистра 17 и вычитающего счетчика 16. При этом в регистр 17 запишется код числа 9 (номер первого выполняемого теста) с третьих выходов ПЗУ 19, а в вычитающий счетчик 16 запишется единица с четвертых выходов ПЗУ 19 (затраты на проведение теста t₉ равны единице, см. табл.1).

По импульсу с выхода одновибратора 14 в блок регистров 4 будут записаны со вторых выходов ПЗУ 19 управляющие коды для блока стимулирующих сигналов 5, первого и второго коммутаторов 9, 10 и блока нормализаторов 11. С первых выходов блока регистров 4 будет подан соответствующий тесту t₉ код на входы блока стимулирующих сигналов 5, в соответствии с которым будет установлен необходимый уровень стимулирующих сигналов. Со вторых выходов блока регистров 4 будет подан соответствующий код на управляющие входы второго коммутатора 10, в соответствии с которым будет произведено подключение выходов блока стимулирующих сигналов 5 и входов блока нормализаторов 11 к контрольным точкам объекта контроля таким образом, чтобы обеспечить выполнение теста t₉. С третьих и четвертых выходов блока регистров 4 будут поданы коды также на управляющие входы первого коммутатора 9 блока нормализаторов 11, и таким образом будут заданы режимы работы этих блоков, соответствующих тесту t₉.

Начнется выполнение теста t₉. Тест t₉ контролирует 1, 3, 4 и 5-й элементы объекта контроля 12 (см. табл.1). Соответственно с помощью первого и второго коммутаторов к входам блоков выделения максимального 7 и минимального 8 сигналов будут подключены выходы элементов 1, 3, 4, 5 объекта контроля 12 (фиг.5). Поскольку мы предположили, что в объекте контроля 12 неисправен 4-й элемент, это означает, что сигнал на его выходе вышел из зоны допуска (и имеет наибольшее отклонение от номинального значения). Если сигнал с выхода этого элемента превысит верхний допуск, то он будет выявлен с помощью блока выделения максимального сигнала 7, а если он буде меньше нижнего допуска, то он будет выделен блоком выделения минимального сигнала 8. Сработает первый 20 или второй 21 блок сравнения, входящий в блок анализа 6 (в зависимости от того, какой допуск был превышен). Далее сработает элемент ИЛИ 22, и на выходе блока анализа 6 установится уровень логической единицы, который поступит на первый адресный вход ПЗУ 19. Учитывая, что на вторых адресных входах ПЗУ 19 установлен код числа 9 (с выходов регистра 17), на третьих выходах ПЗУ 19 появится код числа 12 (26-я строка, третий столбец табл. 2), т.е. номер следующего выполняемого теста t₁₂. После обнуления вычитающего счетчика 16 сработает одновибратор 14 и в регистр 17 будет записан код числа 12, а в вычитающий счетчик код числа 7 (затраты на выполнение теста t₁₂). В блок регистров 4 будут записаны необходимые для выполнения теста t₁₂ управляющие коды для блоков 5, 9, 10, 11 со вторых выходов ПЗУ 19. С выходов блока регистров 4 коды поступят на управляющие входы первого 9 и второго 10 коммутаторов, блок стимулирующих сигналов 5 и блок нормализаторов 11. Начнется выполнение теста t₁₂.

Поскольку четвертый элемент объекта контроля по условию неисправен, после выполнения теста t₁₃ на выходе блока анализа установится уровень логической единицы, и, учитывая, что на вторых адресных входах ПЗУ 19 установлен код числа 12, на первых выходах ПЗУ 19 установится код числа 4, т.е. номер неисправного элемента (строка 29, столбец 5 табл.1). Одновременно на пятом выходе ПЗУ 19 появится уровень логической единицы (строка 29, столбец 6 табл. 1). После обнуления вычитающего счетчика 16 сработает одновибратор 14. Поскольку на первом входе элемента И 18 будет уровень логической единицы, импульс с выхода одновибратора 14 пройдет через элемент И 18 и поступит на управляющие входы блока вывода информации 2 и АЦП 3. По переднему фронту этого импульса в блок вывода информации 2 будет записан номер отказавшего элемента, а также результат преобразования с выхода АЦП 3, т.е. значение уровня сигнала на выходе отказавшего элемента.

По отрицательному фронту этого импульса в регистр 17 будет записан код числа 6, т.е. номер следующего теста t₆.

Под воздействием импульса с выхода элемента И 18, а также уровня логической единицы с пятого выхода ПЗУ 19 триггер 15 перейдет в нулевое состояние, нулевой логический уровень с его выхода заблокирует генератор импульсов 13, и выполнение процедуры поиска неисправностей приостановится.

Оператор имеет возможность зафиксировать номер отказавшего элемента и уровень сигнала на его выходе.

Для продолжения выполнения процедуры поиска необходимо подать импульс на вход "Пуск" устройства. Следующим выполняемым тестом будет тест t₆ и т.д. Поиск остальных отказавших элементов производится аналогичным образом. Последним выполняется тест t₁ (при этом будет определено состояние второго элемента объекта контроля 12), и на этом работа устройства заканчивается.

Таким образом, устройство позволяет организовать поиск неисправностей в объекте контроля по оптимальным программам контроля и, следовательно, повысить быстродействие устройства. В соответствии с (Пашковский Г.С. Задачи оптимального обнаружения и поиска отказов в РЭА/ Под. ред. И.А. Ушакова. - М. : Радио и связь, 1981. - с. 127, рис.3.8) среднее время поиска всех отказавших элементов составит 15,7 сек (предполагается, что затраты времени на выполнение тестов в табл.1 даны в секундах). В то же время, если последовательно проверять все элементы объекта контроля по одному, то время определения истинного состояния объекта контроля составит 6+7+9+7+8=37 сек (суммарное время проведения тестов t₁, t₂, t₁₁, t₁₂, t₁₃). Следовательно, предложенное устройство позволяет уменьшить время поиска неисправностей в объекте контроля.

Простая структура блока управления, меньшее количество измерителей позволит создавать недорогие и достаточно универсальные устройства для контроля параметров различных объектов. Выделив ПЗУ 19 в отдельную микросхему с возможностью ее замены, можно легко менять алгоритм работы устройства и подстраивать его для контроля конкретных объектов контроля.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля, в частности в системах контроля цифровых и аналоговых узлов радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат заключается в повышении быстродействия устройства за счет применения оптимальных процедур поиска неисправностей в объекте контроля, учитывающих как вероятности выхода отдельных элементов из строя, так и время, затрачиваемое на проведение контрольных операций, а также упрощение устройства, что достигается изменением структуры блока управления и уменьшением количества измерительных устройств, входящих в блок измерителей. Устройство содержит блок управления, два коммутатора, блок анализа, блок стимулирующих сигналов, блок нормализаторов, блоки выделения максимального и минимального сигналов, АЦП, блок вывода информации. 1 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

1. Устройство для контроля параметров, содержащее блок вывода информации, первый и второй коммутаторы, блок стимулирующих сигналов, блок анализа, блок регистров, блок управления, первые выходы которого подключены к первым информационным входам блока вывода информации, вторые выходы - к информационным входам блока регистров, первые выходы которого соединены с входами блока стимулирующих сигналов, первые информационные входы-выходы второго коммутатора являются информационными входами-выходами устройства для подключения к входам-выходам объекта контроля, вторые информационные входы подключены к выходам блока стимулирующих сигналов, отличающееся тем, что в него введены блок нормализаторов, блок выделения максимального сигнала, блок выделения минимального сигнала, аналого-цифровой преобразователь, информационные выходы которого подключены ко вторым информационным входам блока вывода информации, аналоговый вход соединен с выходом блока выделения максимального сигнала, управляющий вход соединен с управляющим входом блока вывода информации и третьим выходом блока управления, вторые выходы блока регистров соединены с управляющими входами второго коммутатора, третьи выходы - с управляющими входами первого коммутатора, четвертые выходы - с управляющими входами блока нормализаторов, информационные входы которого соединены со вторыми информационными выходами второго коммутатора, а выходы подключены к информационным входам первого коммутатора, первые и вторые выходы которого соединены с входами соответственно блока выделения максимального сигнала и блока выделения минимального сигнала, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока анализа, выход которого подключен к первому входу блока управления, второй и третий входы которого являются управляющими входами устройства, четвертый выход соединен с первым управляющим входом блока регистров, третий вход - со вторым управляющим входом блока регистров. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления содержит генератор импульсов, одновибратор, триггер, вычитающий счетчик, регистр, элемент И, постоянное запоминающее устройство, первый адресный вход которого является первым входом блока управления, вторые адресные входы подключены к информационным выходам регистра, первые и вторые выходы являются соответственно первыми и вторыми выходами блока управления, третьи выходы подключены к информационным входам регистра, четвертые выходы - к информационным входам вычитающего счетчика, а пятый выход - к первому входу элемента И, и к первому управляющему входу триггера, второй управляющий вход которого является вторым входом блока управления, выход соединен с управляющим входом генератора импульсов, выход которого соединен с первым управляющим входом вычитающего счетчика, второй управляющий вход которого соединен с первым управляющим входом регистра и является третьим входом блока управления, выход подключен к входу одновибратора, выход которого является четвертым выходом блока управления и соединен со вторым управляющим входом регистра, третьим управляющим входом вычитающего счетчика, третьим управляющим входом триггера и со вторым входом элемента И; выход которого является третьим выходом блока управления.