АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН АППАРАТУРЫ ЭЛЕКТРОННОЙ Российский патент 2004 года по МПК G01R31/28 

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к автоматизированным системам контроля (АСК) электрических параметров, предназначенным для проведения проверок электрических параметров аппаратуры электронной (АЭ) при проведении приемосдаточных и предъявительских испытаний.

Известно автоматизированное средство измерений, в котором используется метод образцовых сигналов и образцовых приборов (1).

Структурная схема автоматизированной поверки при использовании метода образцового сигнала состоит из последовательно соединенных ЭВМ, КОП (канал общего пользования), источника сигнала, поверяемого прибора, образцового прибора, при этом второй выход источника сигнала, и выходы поверяемого прибора, образцового прибора, АЦПУ (аналого-цифровой программно-управляемый преобразователь) и ЭВМ подключены к КОП, а выход ЭВМ - к оператору-поверителю.

Задачей предлагаемого технического решения является сокращение времени на поверочные процедуры и повышение достоверности результатов поверки измерительной техники.

Указанная задача достигается тем, что для контроля электрических величин АЭ вначале задают контролируемую электрическую величину аппаратуры, формируют для ее проверки последовательность управляющих сигналов и исходных данных, которые затем усиливают и преобразуют из цифровой в аналоговую форму, далее формируют частоту, амплитуду и длительность задающих воздействий и подают их на АЭ, при этом одновременно формируют и подают на АЭ заданное напряжение питания, принимают значение контролируемой электрической величины в виде выходного сигнала аппаратуры, преобразуют его из аналоговой в цифровую форму, после этого цифровой сигнал обрабатывают для определения фактического значения контролируемой электрической величины и сравнивают это значение с требуемым значением.

Контроль электрических величин АЭ достигается при помощи АСК. Предлагается известную автоматизированную систему контроля электрических параметров аппаратуры электронной, содержащую последовательно соединенные ПВЭМ и объект контроля, снабдить последовательно соединенными двухсторонними связями блоком буферизации 7 и блоком оптронной развязки 8, блоком управления записью 9, связанного своим выходом с блоком буферизации 7, и блоком дешифратора адреса 10, связанного своим выходом с блоком буферизации, причем входы блока управления записью 9 и блока дешифратора адреса 10 и второй вход блока буферизации 7 связаны двухсторонними связями с ПЭВМ, а второй двухсторонней связью блок оптронной развязки связан со вторым входом блока программируемого таймера 11, входами блока цифрового аналогового преобразователя (ЦАП) 15 и блока регистров управления 16 и выходом аналогового цифрового преобразователя 17, причем блок программируемого таймера 11 связан с блоком формирователя команд 12 и блоком коммутатора входных сигналов 13, блок цифрового аналогового преобразователя (ЦАП) 15, связан своим выходом с блоком коммутатора входных сигналов 13, блок регистров управления 16, связан одним своим выходом с блоком программируемого таймера 11 и блоком формирователя команд 12, вторым выходом - с блоком коммутатора входных сигналов 13 и блоком коммутатора выходных сигналов 14, третьим выходом - с регулируемым блоком питания 5 и блоком аналогового цифрового преобразователя (АЦП) 17, который вторым входом связан с блоком коммутатора выходных сигналов 14, а выходом - с блоком оптронной развязки 8, второй вход блока коммутатора выходных сигналов 14 и выход блока коммутатора входных сигналов 13 связаны с АЭ 4, при этом регулируемый блок питания 5 связан своим выходом с АЭ 4, а ПЭВМ второй двухсторонней связью с принтером 6.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена обобщенная функциональная блок-схема АСК электрических параметров АЭ; на фиг.2 - функциональная блок-схема устройства сопряжения; на фиг.3 - функциональная блок-схема аппаратной части; на фиг.4 - схема функциональная АСК.

Предлагаемая АСК электрических параметров АЭ (фиг.1) содержит последовательно соединенные двухсторонними связями персональную ЭВМ (ПЭВМ) 1 типа IBM PC AT, устройство сопряжения 2, аппаратную часть 3 и АЭ 4, а также регулируемый блок питания 5, связанный двухсторонней связью с аппаратной частью 3 и выходом - с АЭ 4, принтер 6, связанный двухсторонней связью с ПЭВМ 1.

Устройство сопряжения 2 обеспечивает сопряжение аппаратной части АСК с системной шиной ПЭВМ IBM PC AT.

Устройство сопряжения 2 (фиг. 2) образуют последовательно соединенные двухсторонними связями блок буферизации 7 и блок оптронной развязки 8, блок управления записью 9, связанный своим выходом с блоком буферизации, и блок дешифратора адреса 10, связанный своим выходом с блоком буферизации 7, причем входы блока управления записью 9 и блока дешифратора адреса 10 и второй вход блока буферизации 7 связаны с ПЭВМ 1, блок оптронной развязки связан двухсторонней связью с аппаратной частью 3 (вторым входом блока программируемого таймера 11 и входами блока цифрового аналогового преобразователя 15 и блоком регистров управления 16, выходом аналого-цифрового преобразователя 17).

Блок управления записью 9 формирует сигнал записи из системного сигнала записи, используя сигнал разрешения, поступающий из блока дешифратора адреса 10.

Блок буферизации 7 и блок оптронной развязки 8 обеспечивают сопряжение с буферизированной системной шиной ПЭВМ IBM PC AT, гальваническую развязку проверяемой АЭ от системной шины.

Аппаратную часть 3 (фиг.3) заявляемой АСК электрических параметров АЭ образуют последовательно соединенные блок программируемого таймера 11, блок формирователя команд 12, блок коммутатора входных сигналов 13, блок ЦАП 15, связанный своим выходом с блоком коммутатора входных сигналов 13, блок регистров управления 16, связанный одним своим выходом с блоком программируемого таймера 11 и блоком формирователя команд 12, вторым выходом - с блоком коммутатора входных сигналов 13 и блоком коммутатора выходных сигналов 14, третьим выходом - с регулируемым блоком питания 5 и блоком АЦП 17, который вторым входом связан с блоком коммутатора выходных сигналов 14, причем второй вход блока программируемого таймера 11 и входы блока ЦАП 15 и блока регистров управления 16 и выход АЦП 17 связаны двухсторонней связью с устройством сопряжения 2, второй вход блока коммутатора выходных сигналов 14 и выход блока коммутатора входных сигналов 13 связаны с АЭ 4.

Регулируемый блок питания 5 (фиг.4) заявляемой АСК электрических параметров АЭ связан своим выходом с АЭ 4, а входом с аппаратной частью 3 (блоками регистров управления 16 и АЦП 17).

АСК предназначена для проведения в автоматическом режиме проверок электрических параметров ЭА. При проведении проверок контролируются значения токов, напряжений, амплитуды, значений коэффициентов передачи на различных информационных частотах, значения фазовых сдвигов на заданной частоте.

ПЭВМ 1 управляет работой АСК и реализует весь алгоритм при проведении проверок АЭ 4.

Работа АСК происходит следующим образом.

Управляющая ПЭВМ формирует в зависимости от проводимой проверки последовательность задающих сигналов, в которых определены адреса и порядок включения устройств, коды команд управления на включение и выключение необходимых задающих воздействий, время и количество циклов измерений электрических параметров объекта контроля.

Указанная последовательность сигналов с системной шины ПЭВМ поступает в устройство сопряжения 2 на блоки буферизации 7, управления записью 9 и дешифратора адреса 10. Блок дешифратора адреса 10 определяет адреса устройств и выдает сигнал разрешения в блок управления записью 9, который формирует последовательность данных в блоке буферизации 7.

Сформированная и усиленная блоком буферизации 7 последовательность данных поступает в блок оптронной развязки 8, который обеспечивает гальваническую развязку проверяемой аппаратуры от системной шины ПЭВМ.

Далее сигнал записи поступает в аппаратную часть 3 на блок ЦАП 15, блок регистров управления 16 и блок программируемого таймера 11.

В регистре данных ЦАП хранится код, определяющий амплитуду и вид (частоту и форму) управляющих сигналов (воздействий), поступающих на АЭ 4.

Логика взаимодействия различных элементов АСК при проведении проверок, сформированная управляющей ПЭВМ 1, реализуется установкой и сбросом соответствующих разрядов в блоке регистров управления 16, который управляет работой коммутаторами входных 13 и выходных 14 сигналов, блока регулируемого источника питания 5, блока программируемого таймера 11, формирователя команд 12 и АЦП 17.

Набор сигналов блока регистров управления 16 образует шину управления.

Выходное напряжение ЦАП 15 определяет амплитуду или величину и форму выходного напряжения сигнала команды, поступающей на вход АЭ 4 через коммутатор входных сигналов 13.

Каналы блока программируемого таймера 11 программируются на формирование необходимой информационной частоты, несущей частоты и длительности импульса информационной частоты.

Формирователь команд 12 по сигналам с шины управления блока регистров управления 16 вырабатывает несущую частоту и длительность импульсов входного воздействия на АЭ 4, которые поступают на блок коммутатора входных сигналов 13.

Коммутатор входных сигналов 13 осуществляет подачу необходимых воздействий на входы АЭ 4 в зависимости от кода, записанного в регистре управления 16.

Результаты проверки, в виде электрических сигналов контролируемых параметров, с выводов АЭ 4 в аналоговой форме через коммутатор выходных сигналов 14 поступает на вход АЦП 17, где переводятся в цифровую форму и затем через блок оптронной развязки 8 и блок буферизации 7 поступает на системную шину ПЭВМ.

ПЭВМ 1, получая результаты по каждой из проверок в цифровой форме, производит при необходимости расчет значений контролируемых параметров АЭ 4 и их сравнение с величинами, заданными в технических условиях, а также выводит результаты на экран дисплея, на принтер 6 или сохраняет их в виде файла.

Регулируемый блок питания 5 под действием сигналов управления с регистров управления 16 вырабатывает заданное напряжение для питания АЭ 4.

Источники информации
1. Книга под редакцией профессора В. А. Кузнецова "Метрологическое обеспечение и эксплуатация измерительной техники". М., Радио и связь, 1990, с. 145, рис. 5.1.

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к автоматизированным системам контроля (АСК), предназначенным для проверок электрических параметров изделия (аппаратуры электронной) при проведении приемосдаточных и предъявительских испытаний. Задачей предлагаемого технического решения является сокращение времени на поверочные процедуры и повышение достоверности результатов поверки измерительной техники. Указанная задача достигается тем, что задают контролируемую электрическую величину аппаратуры, формируют для ее проверки последовательность управляющих сигналов и исходных данных, которые усиливают и преобразуют из цифровой в аналоговую форму, формируют частоту, амплитуду и длительность задающих воздействий и подают их на объект контроля, при этом одновременно формируют и подают на объект контроля заданное напряжение питания, принимают значение контролируемой электрической величины в виде выходного сигнала аппаратуры, преобразуют его из аналоговой в цифровую форму, цифровой сигнал обрабатывают для определения фактического значения контролируемой электрической величины и сравнивают это значение с требуемым значением. Автоматизированная система контроля электрических параметров электронной аппаратуры содержит управляющую персональную электронную вычислительную машину 1 (ПЭВМ), объект контроля 4, блок буферизации 7, блок оптронной развязки 8, блок управления записью 9, блок дешифратора адреса 10, блок программируемого таймера 11, блок цифрового аналогового преобразователя (ЦАП) 15, блок регистров управления 16, АЦП 17, блок формирователя команд 12, блок коммутатора входных сигналов 13, блок коммутатора выходных сигналов 14, регулируемый блок питания 5, принтер 6. 4 ил.

Автоматизированная система контроля электрических параметров аппаратуры электронной (АЭ), содержащая управляющую ПЭВМ и объект контроля, отличающаяся тем, что она снабжена последовательно соединенными двухсторонними связями блоком буферизации 7 и блоком оптронной развязки 8, блоком управления записью 9, связанным своим выходом с блоком буферизации 7, и блоком дешифратора адреса 10, связанным своим выходом с блоком буферизации, причем входы блока управления записью 9 и блока дешифратора адреса 10 и второй вход блока буферизации 7 связаны двухсторонними связями с ПЭВМ, а блок оптронной развязки второй двухсторонней связью связан со вторым входом блока программируемого таймера 11, входами блока цифрового аналогового преобразователя 15 и блока регистров управления 16 и выходом аналогового цифрового преобразователя 17, причем блок программируемого таймера 11 последовательно соединен с блоком формирователя команд 12 и блоком коммутатора входных сигналов 13, блок регистров управления 16 управляет работой блока коммутатора входных сигналов 13, блока коммутатора выходных сигналов 14, регулируемого блока питания 5, блока программируемого таймера 11, блока формирователя команд 12, аналогового цифрового преобразователя 17, сигнал команды с цифрового аналогового преобразователя 15 поступает на вход аппаратуры электронной через блок коммутатора входных сигналов 13, выходной сигнал с АЭ 4 поступает через блок коммутатора выходных сигналов 14 на блок аналогового цифрового преобразователя 17, при этом регулируемый блок питания 5 связан своим выходом с аппаратурой электронной 4, а ПЭВМ второй двухсторонней связью с принтером 6.