УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПРОВЕРОЧНЫЙ КОМПЛЕКТ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ СПЕЦИАЛЬНОЙ КОНТРОЛЬНО-ПОВЕРОЧНОЙ АППАРАТУРЫ Российский патент 2024 года по МПК G05B23/02 

Область техники

Заявляемое изобретение относится к области контрольно-проверочной аппаратуры, к измерительной технике, в частности к устройствам для проведения технического обслуживания радиоизмерительного оборудования, например, проведения технического обслуживания контрольно-поверочной аппаратуры различного назначения и может быть использовано для контроля работоспособности систем управления изделий военной техники.

Уровень техники

Приборы и электронные системы в процессе эксплуатации подвергаются воздействию множества факторов, влияющих на работоспособность электронной аппаратуры. Под влиянием этих факторов в материалах и элементах электронной аппаратуры протекают сложные физико-технические процессы, изменяющие их свойства и способствующие отказам. В процессе эксплуатации в период жизненного цикла изделий необходимо поверять средства измерений и контролировать параметры, выдаваемые аппаратурой. Несоблюдение регламента технического обслуживания и диагностики контрольно-поверочной аппаратуры может привести к частичной или полной потере функционирования прицельных комплексов и комплексов управляемого вооружения из-за неточностей измерения характеристик проверяемой электронной аппаратуры.

Диагностика специальной аппаратуры и систем в военной и гражданской сферах проводится с помощью контрольно-поверочной аппаратуры (КПА), которая в свою очередь нуждается в периодическом обслуживании и проверке характеристик.

В современных условиях бронетанковые войска характеризуются наличием большого количества вооружения и военной техники, отличающихся сложным устройством и многофункциональностью применения. Данное обстоятельство затрудняет боевую деятельность личного состава и требует, наряду с совершенствованием новых форм и методов обучения, все шире использовать при контроле технического состояния образцов вооружения и военной техники современные средства диагностирования. Поэтому проблема эффективности использования средств диагностирования при контроле технического состояния образцов вооружения и военной техники в настоящее время остается актуальной. Совершенствование способов контроля технических параметров образцов вооружения и военной техники на основе применения современных средств диагностирования может существенно уменьшить время на подготовку образца к боевому применению и повысить время их службы.

В настоящее время техническое обслуживание и проверку параметров радиоизмерительного оборудования, КПА для обслуживания комплекса управляемого вооружения, приборов контроля прицельных устройств, приборов контроля параметров преобразователей напряжения, блоков автоматики прицельных комплексов проводят, используя широкую номенклатуру высококачественных радиоизмерительных приборов общего назначения - генератор, как источник высокочастотного сигнала, вольтметры и амперметры постоянного и переменного тока, в качестве измерителей выходного напряжения, частотомера, осциллографа и других специализированных приборов, регламентированных в инструкциях по обслуживанию и эксплуатации КПА.

Техническое обслуживание КПА заключается в периодическом выполнении мероприятий, направленных на поддержание постоянной готовности к использованию.

Сущность технического обслуживания заключается в подаче на КПА напряжения электропитания, тестовых сигналов в определенной последовательности и различных режимах работы с последующим измерением и оценкой электрических или временных характеристик выходных сигналов, и наблюдением за срабатыванием индикаторов КПА, а также возможности проведения полуавтоматических проверок.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому эффекту от его использования к заявляемому решению является известный контрольно-проверочный комплекс (КПК) для проверки радиоэлектронного оборудования, описанный в патенте на полезную модель RU 117760 от 13.04.2011 г., содержащий кроме стандартной радиоизмерительной аппаратуры и источников питания, программно-управляемый генератор сигнала и компьютер.

Недостатком данного КПК является то, что предложенное решение осталось по сути стендовым цеховым оборудованием, использующим значительное количество единиц приборов стандартной радиоизмерительной аппаратуры, которые по отдельности подключаются для проверки радиоэлектронного оборудования. Автоматизирован только процесс управления режимами работы генератора и оценки сигналов этого генератора на выходе проверяемого устройства. Остальные параметры проверяемой аппаратуры оператор измеряет вручную, как указано в описании патента комплекс обеспечивает проведение полуавтоматических проверок.

Использование этих приборов невозможно в полевых условиях и требует организации специальных рабочих мест значительной площади, а также наличия напряжения 220 В.

Использование радиоизмерительных приборов общего назначения требует высокой квалификации, а большой перечень используемого оборудования приводит к увеличению трудоемкости проведения операций в рамках технического обслуживания КПА персонала. Возможные ошибки при коммутации сигналов или подаче электропитания, не соответствующего требованиям инструкций, может привести к выходу из строя проверяемого изделия или самих измерительных приборов.

Широкий перечень используемого оборудования и источников питания требует значительных финансовых затрат на приобретение оборудования.

Сущности изобретения

Задачей настоящего изобретения является разработка компактного, переносного универсального проверочного комплекта аппаратуры на основе реализации функции измерительных преобразователей, в установленном ПО, для измерения и контроля параметров КПА различного назначения, предназначенного для проведения технического обслуживания радиоэлектронного оборудования, прицельных комплексов различного назначения в полевых условиях без возможности использования электросети напряжением 220 В с промышленной частотой тока, различных стандартных радиоизмерительных приборов в комплекте с кабелями для подключения, не требующего высокой квалификации персонала, обеспечивающего полную автоматизацию процесса измерения и оценки измеренных параметров в соответствии с заложенными в ПО алгоритмами разработанных и утвержденных методик и процедур, с возможностью перепрограммирования для проведения нестандартных методик измерений и контроля параметров, снижение эксплуатационных и временных затрат при проведении технического обслуживания, повышение точности и надежности измерений, а также повышение удобства процесса проверки и возможность ведения электронной базы данных проверок, и обладающего низкой стоимостью.

Технический результат от использования заявленного решения заключается в обеспечении высокой надежности и достоверности результатов диагностики и комплексной проверки радиоэлектронного оборудования и военной специальной КПА, снижении эксплуатационных и временных затрат, что достигается за счет использования универсального проверочного комплекта для диагностики содержащего программно-управляемый источник высокочастотного сигнала и каналы измерения контролируемых параметров, персональный компьютер с программным обеспечением, соединенный посредством модуля управления с блоком из четырех источников питания постоянного тока, два из которых обеспечивают автоматизированное управление уровнем выходного напряжения, аналого-цифровой преобразователь, цифро-аналоговый преобразователь, плату коммутации с коммутаторами сигналов, комплект аттенюаторов сигналов, микропроцессор, плату связи, измерительный блок, вольтметр постоянного и переменного тока, частотомер измерительного блока, генератор низкой частоты, универсальный соединитель для подключения сигнальных кабелей к обслуживаемому устройству, выключатель питания и светодиодные индикаторы состояния измерительно-коммутационного блока, комплект соединительных кабелей, который при выполнении диагностики и проверки на вход контрольно-поверочной аппаратуры подает тарированные электрические сигналы, генерируемые универсальным проверочным комплектом с помощью цифро-аналогово преобразователя или кварцевого генератора частот в соответствии с выбранной функцией ПО, через комплект соединительных кабелей, а результат срабатывания контрольно-поверочной аппаратуры контролируется визуальным наблюдением за срабатыванием соответствующих индикаторов на панели КПА и измерением электрических параметров на выходе КПА с помощью аналого-цифрового преобразователя с оценкой измеренных значений характеристик проверяемой аппаратуры в измерительно-коммутационном блоке, на основе реализации функции измерительного преобразователя в программном обеспечении для получения цифрового значения измеряемой физической величины в установленном диапазоне и функции измерительного прибора сравнения для уравновешивающего преобразования значения измеряемой величины на основе ее сравнения с мерой, которая хранится в базе данных ПО или воспроизводится в нем с помощью отрицательной обратной связи, в автоматизированном режиме, без участия оператора и без использования радиоизмерительной аппаратуры общего назначения после однократного подключения проверяемой аппаратуры через комплект соединительных кабелей, через которые в автоматическом режиме, при этом в плате коммутации, осуществляется коммутация цепей обслуживаемого и измерительно-коммутационного блока универсального проверочного комплекта в соответствии с алгоритмом и перечнем операций измерения, прописанном в базе данных ПО микропроцессора и на внешнем компьютере, при подаче на обслуживаемое КПА фиксированных тестовых питающих напряжений от встроенных источников питания, особых тестовых аналоговых и цифровых сигналов различной амплитуды и частоты генерируемых в универсальном проверочном комплекте.

Наличие комплекта аттенюаторов и совокупность частей измерительно-коммутационного блока предлагаемого универсального проверочного комплекта совместно с ПО внешнего компьютера, с возможностью изменения значения и меры сравнения при реализации функций измерительного преобразователя и измерительного прибора сравнения, позволяет использовать универсальный проверочный комплект в качестве виртуальных радиоизмерительных средств таких как цифровой вольтметр, осциллограф и генератор сигналов при проведении измерений параметров широкого перечня радиоэлектронной аппаратуры при использовании стандартных комплектов измерительных проводов.

Для электроснабжения универсального проверочного комплекта используется любой нестабилизированный источник электроснабжения с напряжением 27 В в том числе непосредственно от электросети боевой машины с обслуживаемой контрольно-поверочной аппаратурой в полевых условиях, при этом встроенные источники питания позволяют автоматически без участия оператора, устанавливать и изменять тестовые напряжения постоянного тока по определенному алгоритму в ходе диагностики и проводимых проверок, при этом выдача информационных сообщений о достижении нормативов и необходимости выполнения последующих операций алгоритма измерений и контроля операций осуществляется путем сравнения получаемых при измерении значений характеристик с установленными мерами в базе данных ПО при реализации функции измерительного прибора сравнения и с нормативными значениям нормативной документации проводимой операции, с возможностью изменения нормативных значений и визуализацию выполняемых операций, значений измеренных характеристик и результатов проверок при подключении внешнего компьютера, при этом последовательность обслуживания КПА реализована в виде списка операций диагностики или технического обслуживания в базе данных ПО.

Все составные части универсального проверочного комплекта включая: источники постоянного питания с выключателем питания, панель с соединителями, переключателями и индикаторными светодиодами состояния измерительно-коммутационного блока, аналого-цифровой преобразователь, цифро-аналоговый преобразователь, плату коммутации, комплект аттенюаторов сигналов, микропроцессор, плату связи, генератор универсальный соединитель для подключения сигнальных кабелей к обслуживаемому устройству, скоммутированны электрическими соединениями и смонтированы в одном корпусе, который выполнен в виде переносного блока, с герметично закрывающейся крышкой, обеспечивающего проведение контроля радиоизмерительного оборудования и контрольно-поверочного оборудования в полевых условиях автономно без использования сторонних стабилизированных источников электроснабжения или сети с промышленной частотой тока.

В заявленном техническом решении коммутация цепей обслуживаемого КПА и универсального проверочного комплекта происходит в плате коммутации блока измерительно-коммутационного. Вместо радиоизмерительной аппаратуры общего назначения при проведении измерений реализован процесс измерения в виртуальном измерительном средстве, состоящем из комплекта аттенюаторов сигналов для снижения уровня сигнала с последующим анализом в АЦП и ЦАП блока контрольно-измерительного с использованием баз данных ПО микропроцессора и на внешнем компьютере.

Каждой проверке и измерительной операции, прописанной в ПО, в протоколе обмена сопоставлена вызываемая функция с определенными настройками содержащими, например, тип измеряемых величин, номера клемм, на которых необходимо контролировать параметры, логические условия измерений, временные параметры.

Алгоритм и логика проведения измерений в виртуальном измерительном средстве запрограммированы в ПО и с помощью микропроцессора происходит процесс сравнения полученных сигналов с тестовыми значениями.

В частности, виртуальное измерительное средство может заменить цифровой вольтметр, осциллограф и генератор сигналов.

Имеется возможность выдачи информационных сообщений в сеть Ethernet, на внешний компьютер, о достижении нормативов и необходимости выполнения последующих операций алгоритма измерений и контроля операций осуществляется путем сравнения получаемых при измерении значений характеристик с установленными в блоке измерительно-коммутационном нормативными значениями с возможностью изменения нормативных значений и визуализацию выполняемых операций, значений измеренных характеристик и результатов проверок, при этом последовательность обслуживания КПА может быть реализована в соответствии со списком операций диагностики или технического обслуживания, установленного в ПО внешнего компьютера.

Все составные части КПК включая: источники электропитания питания с выключателем питания, панель с соединителями, переключателями и индикаторными светодиодами состояния измерительно-коммутационного блока, аналого-цифровой преобразователь, цифро-аналоговый преобразователь, плату коммутации, комплект аттенюаторов сигналов, микропроцессор, плату связи, кварцевый генератор, универсальный соединитель для подключения сигнальных кабелей к обслуживаемому устройству, скоммутированы электрическими соединениями и смонтированы в одном корпусе, который выполнен в виде переносного блока, с герметично закрывающейся крышкой, обеспечивающего проведение контроля радиоизмерительного оборудования в полевых условиях автономно при использовании нестабилизированного источник электроснабжения с напряжением 27 В или непосредственно от сети электроснабжения боевой машины с обслуживаемой КПА или иного радиооборудования.

Совокупность функциональных частей измерительно-коммутационного блока и специального ПО универсального проверочного комплекта позволяет использовать устройство в качестве виртуальных радиоизмерительных средств. В частности, устройство заменяет цифровой вольтметр, осциллограф и генератор сигналов. Все измерения полностью автоматизированы и не требуют участия оператора в выборе средства измерения и настройке параметров измерения. Кроме того, управляемые источники питания позволяют автоматически без участия оператора, устанавливать и изменять тестовые напряжения постоянного тока по определенному алгоритму, в ходе ряда проверок.

Универсальность проверочного комплекта заключается в легкости модификации устройства для обслуживания широкого перечня радиоэлектронной аппаратуры. При этом конструкция устройства изменяется только в части выбора соединителей, кабелей и комплектов измерительных проводов для подачи питания и сигналов к проверяемому радиоизмерительному устройству КПА, а также корректировки в ПО списка мер для сравнения и параметров настройки измерительных функций в алгоритме выполняемых проверок с помощью ПО подключенного внешнего компьютера.

При необходимости имеется возможность измерения любых произвольных параметров (в пределах технических характеристик реализованных в ПО измерительных преобразователей) с помощью выбора нужной функции и настройки параметров измерения пользователем «вручную» с использованием специального ПО на внешнем компьютере.

Краткое описание чертежей

Заявляемый универсальный проверочный комплект для диагностики специальной КПА, измерения и контроля параметров радиоизмерительного оборудования иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6.

На чертеже фиг. 1 представлен общий вид универсального проверочного комплекта;

На чертеже фиг. 2 представлена панель управления с органами управления, индикаторами и разъемами соединителей;

На чертеже фиг. 3 представлена функциональная схема;

На чертеже фиг. 4 представлена схема подключения внешнего компьютера, объекта контроля (КПА);

На чертеже фиг. 5 представлена фотография подключения универсального проверочного комплекта к КПА;

На чертеже фиг. 6 представлен скриншот экрана внешнего компьютера.

На чертежах приняты следующие обозначения:

1 - панель управления;

2 - щиток питания;

3 - панель управления;

4 - блок измерительно-коммутационный;

5 - источника питания постоянного тока;

6 - источника питания постоянного тока;

7 - специальный соединитель;

8 - специальный соединитель;

9 - специальный соединитель;

10 - плата коммутации;

11 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);

12 - цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);

13 - кварцевый генератор;

14 - комплект аттенюаторов сигналов;

15 - микропроцессор;

16 - плата связи;

17 - универсальный соединитель;

18 - выключатель питания;

19 - индикатор состояния;

20 - соединитель;

21 - комплект соединительных кабелей;

22 - контрольно-поверочная аппаратура (КПА);

23 - внешний компьютер;

24 - выход генератора.

Осуществление изобретения

Конструктивно универсальный проверочный комплект для диагностики специальной контрольно-поверочной аппаратуры выполнен в виде герметичного переносного блока. Под крышкой блока смонтирована панель управления 1 с органами управления, индикаторами и разъемами соединителей. Панель управления 1 разделена на щиток питания 2 и панель управления 3 блока измерительно-коммутационного 4.

Под панелью 2 и 3 расположено шасси проверочного комплекта на котором собраны компоненты устройства, соединенные конструктивными и электрическими функциональными связями в соответствии с функциональной схемой, приведенной на чертеже фиг. 3.

Конструктивные и электрические связи компонентов между собой обеспечивают функциональное единство универсального проверочного комплекта при выполнении заявленных измерительных и логических функций.

По функциональному назначению панель управления 1 универсального проверочного комплекта условно поделена на две основных составных части:

- щиток питания 2 функционально и конструктивно объединяет четыре источника питания постоянного тока 5 и 6. Два источника питания постоянного тока 5 обеспечивают двухполярное питание напряжением ±15 В, а два других источника питания постоянного тока 6 обеспечивают автоматизированное регулирование уровня выходного напряжения в диапазоне от 0,1 до 10 В, при подаче тестовых напряжений на комплект КПА 22 через комплект соединительных кабелей 21. Питающие напряжения выведены на специальные соединители 7, 8, 9, размещенные на панели управления 1 комплекта для обеспечения питания проверяемой КПА 22, а также, наряду с тестовыми напряжениями, подаются на плату коммутации 10 блока измерительно-коммутационного 4 с помощью переключения выключателей 18. О подключении и реализации схемного решения свидетельствуют индикаторы 19;

- блок измерительно-коммутационный 4, представляет собой несколько электронных плат, установленных в шасси, объединенных электрическими соединениями в единый функциональный блок.

Функционально блок измерительно-коммутационный 4 можно разделить на следующие составные части:

- аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11;

- цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 12;

- плата коммутации 10;

- кварцевый генератор 13;

- комплект аттенюаторов сигналов 14;

- микропроцессор 15;

- плата связи 16;

- универсальный соединитель 17 (разъем для подключения соединительных кабелей);

- выключатель питания 18;

- индикаторы состояния 19 блока измерительно-коммутационного 4.

Блок измерительно-коммутационный 4 питается постоянным напряжением от источников постоянного тока 5, 6 щитка питания 2. Плата связи 16 блока 4 (Фиг. 3) обеспечивает соединение микропроцессора 15 с внешним компьютером 23 с помощью проводной линии по стандартному протоколу Ethernet через соединитель 20.

При использовании универсального проверочного комплекта посредством программно-управляемых составных частей, входящих в состав устройства, в соответствии с руководствами по техническому обслуживанию комплекта КПА 22, формирует набор эталонных сигналов на входах комплекта КПА 22 и измеряет совокупность соответствующих входным сигналам параметров на ее выходах. При этом участие пользователя сводится к одноразовому соединению, с помощью комплекта соединительных кабелей 21, контактов универсального соединителя 17 с контрольными точками (клеммами) комплекта КПА 22, установке органов управления комплекта КПА 22 в необходимые положения и последовательном выполнении команд интерфейсной части ПО универсального проверочного комплекта установленной на внешнем компьютере 23.

Блок измерительно-коммутационный 4 функционирует под управлением специального ПО универсального проверочного комплекта, состоящего из двух частей.

Первая часть, содержащая алгоритмы работы всех электронных компонентов устройства под управлением микропроцессора 15 записана в память микропроцессора 15.

Вторая часть ПО универсального проверочного комплекта, которая устанавливается на внешнем компьютере 23 пользователя, выполнена в виде списка проверок и формах последовательных измерительных операций технического обслуживания каждого типа комплекта КПА 22.

Эта часть ПО представляет собой пользовательский интерфейс, разрабатывается для проверки требуемого набора комплекта КПА 22 с использованием протокола обмена, содержащего все возможные функции внутренней части ПО универсального проверочного комплекта и их настройки, может дополняться и изменяться по требованию заказчика.

Кроме того, в состав устройства универсального проверочного комплекта входит комплект соединительных кабелей 21, который в соответствии с электрической схемой и типом электроизмерительного оборудования позволяет подключить универсальный проверочный комплект к испытываемому устройству КПА 22. Кабели предназначены для соединения универсального соединителя блока измерительно коммутационного 4 с одной стороны с контрольными точками проверяемой аппаратуры с помощью набора специальных клемм на втором конце кабеля. Источники питания постоянного тока 5 и 6 щитка питания 2 обеспечивают работу обслуживаемого комплекта КПА 22, подачу необходимых уровней тестовых напряжений постоянного тока, а также обеспечение работы блока измерительно коммутационного 4 при подключении внешнего источника постоянного тока напряжением 27 В к соединителю на щитке питания 2. При необходимости на щитке питания 2 имеются соединители для подключения внешнего источника напряжения 220 В с промышленной частотой тока и для подключения комплекта КПА 22.

Блок измерительно-коммутационный 4 обеспечивает:

- измерение физической величины для получения значения измеряемой физической величины в установленном диапазоне с помощью реализации функции измерительного преобразователя;

- преобразование значения измеряемой величины на основе ее сравнения с мерой, которая хранится в измерительном приборе сравнения в автоматизированном режиме;

- программно-управляемую коммутацию тестовых и измеряемых сигналов с соответствующими цепями обслуживаемого оборудования и собственными входами/выходами блока измерительно-коммутационного 4 в соответствии со списком функций и определенным алгоритмом;

- ограничение величины измеряемых сигналов до оптимального уровня на входах измерительного устройства с помощью комплекта аттенюаторов 14;

- прием аналоговых и цифровых сигналов через универсальный соединитель 17 и выход генератора 24;

- генерацию собственных тестовых аналоговых и цифровых сигналов различной амплитуды и частоты;

- измерение характеристик принимаемых сигналов по уровню, частоте, форме или параметрам изменения во времени.

Совокупность функциональных частей блока измерительно-коммутационного 4 и специального программного обеспечения универсального проверочного комплекта позволяет использовать устройство в качестве виртуальных радиоизмерительных средств. В частности, устройство заменяет цифровой вольтметр, осциллограф и генератор сигналов.

Все измерения полностью автоматизированы и не требуют участия оператора в выборе средства измерения и настройке параметров измерения. Кроме того, управляемые источники питания постоянного тока 5, 6 позволяют автоматически без участия оператора, устанавливать и изменять тестовые напряжения постоянного тока по определенному алгоритму, в ходе ряда проверок.

Универсальный проверочный комплект обеспечивает измерение и генерирование следующих величин:

Микропроцессор 15 и плата связи 16 под управлением ПО универсального проверочного комплекта обеспечивают передачу и визуализацию цифровых значений измеренных характеристик и результатов проверок в ПО внешнего подключаемого компьютера 23.

Перед началом диагностики или технического обслуживания универсальный соединитель 17 блока измерительно-коммутационного 4 универсального проверочного комплекта соединяется с помощью комплекта соединительных кабелей 21, соответствующего типу контролируемого устройства с определенными контрольными точками комплекта КПА 22 с помощью маркированных клемм. Отдельным кабелем соединяется выход генератора 24 блока измерительно-коммутационного 4 с необходимыми клеммами или точками проверяемой аппаратуры. К входному соединителю на щитке питания 2 подключается внешний источник постоянного тока напряжением 27 В.

Пример схемы электрических соединений при подготовке универсального проверочного комплекта к проверке одного из типов КПА проиллюстрирован на чертежах фиг. 4 и 5.

Каждой проверке и измерительной операции в специальном ПО универсального проверочного комплекта в протоколе обмена сопоставлена вызываемая функция с определенными настройками содержащими, например, тип измеряемых величин, номера клемм, на которых необходимо контролировать параметры, логические условия измерений, временные параметры.

Заявляемый универсальный проверочный комплект используется при проверке КПА 9 В940М (см. фиг. 4, 5). В рамках технического обслуживания осуществляется проверка точности измерения электрических и временных характеристик, которые должны контролироваться 9В940М (КПА 22), с помощью подачи на вход прибора контрольного КПА 22 тарированных сигналов и наблюдения за срабатыванием соответствующих индикаторов на приборной панели устройства проверки прибора контрольного КПА 22.

Для выполнения данной операции требуются источники питания с различными типами питающего напряжения (-15 В,+15 В и 27 В постоянного тока) и возможностью их регулирования в процессе работы, а также широкая номенклатура радиоизмерительных приборов общего назначения - осциллограф, генератор, вольтметр, амперметр, частотомер и т.д.

Для этого к клеммам щитка питания 2 универсального проверочного комплекта подключается КПА 9В940, а к соединителю 20 подключается внешний компьютер 23. При вызове пользователем из списка ПО конкретной проверки на экране внешнего компьютера 23 визуализируется окно, содержащее пошаговые инструкции по подключению универсального проверочного комплекта к обслуживаемому комплекту КПА 22, определенной установке выключателей питания 18, органов управления проверяемой КПА 22 в требуемые положения и необходимости визуального контроля пользователя за индикаторами 19 и обслуживаемого комплекта КПА 22, а также поля для визуализации измеряемых в ходе проверки параметров на экране внешнего компьютера 23. Некоторые характерные примеры функций, используемые при проверке, для КПА 9В940 приведены в Таблице 1.

Пример такого окна ПО для одной из операций показан на фиг. 6.

В ходе выполнения инструкций приведенных на форме при нажатии пользователем тех или других кнопок или выбора необходимых строк из списков на формах ПО внешнего компьютера 23 происходит вызов необходимой в этой проверке и номере операции функции, ПО универсального проверочного комплекта с помощью микропроцессора 15 выдает управляющие команды для платы коммутации 10 и переключателей комплекта аттенюаторов сигналов 14 формируя электрические цепи, подключающие соответствующие клеммы комплекта соединительных кабелей 21, установленные в контрольные точки проверяемого комплекта КПА 22 к входам АЦП 11 или выходам ЦАП 12, кварцевый генератор 13 через соединитель 20 и управляемым источникам питания постоянного тока 5 или 6 (по мере необходимости), после чего устройство переходит в режим измерения заданных функцией величин.

АЦП 11 принимает контролируемый сигнал или совокупность сигналов, оцифровывает их, измеряет с помощью встроенного компаратора величину сигнала и передает цифровые данные пропорциональные сигналам на вход микропроцессора 15, который в свою очередь производит обработку измеренных параметров в соответствии с запрограммированным алгоритмом, формирует ответ в виде одного или нескольких связанных числовых значений и с помощью платы связи 16 передает эти значения в ПО внешнего компьютера 23.

При измерении временных интервалов одновременно с измерение величины сигнала определяются момент появления сигнала, изменений его величины и пропадания от заданного момента. Эталонным источником времени при этом служит тактовая частота кварцевого генератора 13.

Полученное значение визуализируется для пользователя в соответствующих полях ПО внешнего компьютера 23, при этом измеренное значение сравнивается с нормативным диапазоном, хранящимся в базе данных ПО, и при выходе значения за заданные границы пользователь получает сообщение о несоответствии параметра нормативам.

В ходе пошагового выполнения инструкций в нужные моменты измерительно-коммутационный блок 4 самостоятельно, выдает необходимые тестовые сигналы, принимает и производит измерение ответных сигналов от проверяемого комплекта КПА 22 без участия пользователя.

Для питания щитка питания устройства используется внешнее безопасное для человека постоянное напряжение 27 В.

Универсальность проверочного комплекта заключается в легкости модификации устройства для обслуживания широкого перечня радиоэлектронной аппаратуры. При этом конструкция устройства изменяется только в части набора соединителей и кабелей для подачи питания и сигналов к проверяемому устройству, а также корректировки списка и параметров настройки измерительных функций выполняемых проверок. При необходимости имеется возможность измерения любых произвольных параметров (в пределах технических характеристик) с помощью выбора нужной функции и настройки параметров измерения пользователем «вручную» с использованием специального программного приложения.

Предлагаемый универсальный проверочный комплект имеет следующие преимущества:

- предложено универсальное, компактное переносное устройство обеспечивающее высокое качество обслуживание КПА в полевых условиях без использования стандартных радиоизмерительных приборов;

- устройство позволяет автоматизировать операции выработки тестовых сигналов, коммутации сигналов, измерения электрических и временных характеристик, а также оценку полученных результатов, снижая зависимость от «человеческого фактора»;

- при работе с устройством не требуется специальных знаний и высокой квалификации персонала при сохранении высокого качества обслуживания КПА;

- устройство обеспечивает информационную поддержку пользователя в ходе выполнения операций проверки и технического обслуживания КПА;

- устройство обладает низкой стоимостью и надежностью в эксплуатации. Устройство универсального проверочного комплекта может использоваться для

комплектования контрольно-проверочных машин (КПМ) предназначенных для проведения операций технического обслуживания, текущего ремонта и приведения (поверки, проверки приведения) к нормальному бою артиллерийского вооружения танков типа Т-72, Т-80 и Т-90. КПМ должна обеспечивать: техническое обслуживание и текущий ремонт системы управления огнем, комплекса управляемого вооружения, проведение операций по выверке прицельных устройств, обработку и сохранение результатов, а также выдачу отчетов.

Изобретение относится к области контрольно-проверочной аппаратуры, к измерительной технике, в частности к устройствам для проведения технического обслуживания радиоизмерительного оборудования, например проведения технического обслуживания контрольно-поверочной аппаратуры различного назначения, и может быть использовано для контроля работоспособности систем управления изделий военной техники. Предлагается универсальное, компактное, переносное устройство, обеспечивающее высококачественное автоматизированное обслуживание радиоэлектронной аппаратуры в полевых условиях без использования стандартных радиоизмерительных приборов. Устройство автоматизирует операции выработки тестовых сигналов, коммутации сигналов, измерения электрических и временных характеристик, а также оценку полученных результатов, снижая зависимость от «человеческого фактора». Технический результат заключается в обеспечении высокой надежности и достоверности результатов диагностики и комплексной проверки радиоэлектронного оборудования и военной специальной КПА, снижении эксплуатационных и временных затрат. 4 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1. Универсальный проверочный комплект для диагностики и проверки радиоэлектронного оборудования специальной аппаратуры, содержащий программно-управляемый источник высокочастотного сигнала и каналы измерения контролируемых параметров, персональный компьютер с программным обеспечением, соединенный посредством модуля управления с блоком из четырех источников питания постоянного тока, два из которых обеспечивают автоматизированное управление уровнем выходного напряжения, аналого-цифровой преобразователь, цифро-аналоговый преобразователь, плату коммутации с коммутаторами сигналов, комплект аттенюаторов сигналов, микропроцессор, плату связи, измерительный блок, вольтметр постоянного и переменного тока, частотомер измерительного блока, генератор низкой частоты, универсальный соединитель для подключения сигнальных кабелей к обслуживаемому устройству, выключатель питания и светодиодные индикаторы состояния измерительно- коммутационного блока, комплект соединительных кабелей, отличающийся тем, что при выполнении диагностики и проверки на вход контрольно-поверочной аппаратуры подаются тарированные электрические сигналы, генерируемые универсальным проверочным комплектом с помощью цифро-аналогового преобразователя или кварцевого генератора частот в соответствии с выбранной функцией ПО, через комплект соединительных кабелей, а результат срабатывания контрольно-поверочной аппаратуры контролируется визуальным наблюдением за срабатыванием соответствующих индикаторов на панели контрольно-поверочной аппаратуры и измерением электрических параметров на выходе контрольно-поверочной аппаратуры с помощью аналого-цифрового преобразователя с оценкой измеренных значений характеристик проверяемой аппаратуры в измерительно-коммутационном блоке, на основе реализации функции измерительного преобразователя в программном обеспечении для получения цифрового значения измеряемой физической величины в установленном диапазоне и функции измерительного прибора сравнения для уравновешивающего преобразования значения измеряемой величины на основе ее сравнения с мерой, которая хранится в базе данных ПО или воспроизводится в нем с помощью отрицательной обратной связи, в автоматизированном режиме, без участия оператора и без использования радиоизмерительной аппаратуры общего назначения после однократного подключения проверяемой аппаратуры через комплект соединительных кабелей, через которые в автоматическом режиме, в плате коммутации, осуществляется коммутация цепей обслуживаемого и измерительно-коммутационного блока универсального проверочного комплекта в соответствии с алгоритмом и перечнем операций измерения, прописанным в базе данных ПО в микропроцессоре и на внешнем компьютере, при подаче на обслуживаемую контрольно-поверочную аппаратуру фиксированных тестовых питающих напряжений от встроенных источников питания, особых тестовых аналоговых и цифровых сигналов различной амплитуды и частоты генерируемых в универсальном проверочном комплекте.

2. Универсальный проверочный комплект по п. 1, отличающийся тем, что наличие комплекта аттенюаторов и совокупность частей измерительно-коммутационного блока предлагаемого универсального проверочного комплекта совместно с ПО внешнего компьютера, с возможностью изменения значения и меры сравнения при реализации функций измерительного преобразователя и измерительного прибора сравнения, позволяет использовать универсальный проверочный комплект в качестве виртуальных радиоизмерительных средств, таких как цифровой вольтметр, осциллограф и генератор сигналов при проведении измерений параметров широкого перечня радиоэлектронной аппаратуры при использовании стандартных комплектов измерительных проводов.

3. Универсальный проверочный комплект по п. 1, отличающийся тем, что для электроснабжения универсального проверочного комплекта используется любой нестабилизированный источник электроснабжения с напряжением 27В, в том числе непосредственно от электросети боевой машины с обслуживаемой контрольно-поверочной аппаратурой в полевых условиях, при этом встроенные источники питания позволяют автоматически, без участия оператора, устанавливать и изменять тестовые напряжения постоянного тока по определенному алгоритму в ходе диагностики и проводимых проверок.

4. Универсальный проверочный комплект по п. 1, отличающийся тем, что выдача информационных сообщений о достижении нормативов и необходимости выполнения последующих операций алгоритма измерений и контроля операций осуществляется путем сравнения получаемых при измерении значений характеристик с установленными мерами в базе данных ПО при реализации функции измерительного прибора сравнения и с нормативными значениями нормативной документации проводимой операции, с возможностью изменения нормативных значений и визуализации выполняемых операций, значений измеренных характеристик и результатов проверок при подключении внешнего компьютера, при этом последовательность обслуживания КПА реализована в виде списка операций диагностики или технического обслуживания в базе данных ПО.

5. Универсальный проверочный комплект по п. 1, отличающийся тем, что все составные части универсального проверочного комплекта, включая: источники постоянного питания с выключателем питания, панель с соединителями, переключателями и индикаторными светодиодами состояния измерительно-коммутационного блока, аналого-цифровой преобразователь, цифро-аналоговый преобразователь, плату коммутации, комплект аттенюаторов сигналов, микропроцессор, плату связи, кварцевый генератор, универсальный соединитель для подключения сигнальных кабелей к обслуживаемому устройству, скоммутированы электрическими соединениями и смонтированы в одном корпусе, который выполнен в виде переносного блока, с герметично закрывающейся крышкой, обеспечивающего проведение контроля радиоизмерительного оборудования и контрольно-поверочного оборудования в полевых условиях автономно без использования сторонних стабилизированных источников электроснабжения или сети с промышленной частотой тока.