Устройство допускового контроля Советский патент 1986 года по МПК H03K5/22 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля процессов в 1$Азличных технологических объектах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности индикации отклонения контролируемого параметра в поле допуска на линейной шкале.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 сигнала контролируемой частоты, элементы И 2 и 3, генератор 4 импульсов, формирователь 5 измерительного интервала, первьй реверсивный счетчик 6, первый блок 7 задания кода, второй реверсивный счетчик 8, второй блок 9 задания кода, дешифратор 10, триггеры 11 и 12, блок 13 индикации и входную шину 14. Формирователь 5 измерительного интервала состоит из элемента И 15, первого счетчика 16 импульсов, первого дешифратора 17, второго счетчика 18 импульсов и второго дешифратора 19,

Вход источника 1 подключеи; к

входной шине 14, выход - к второму ВХОДУ элемента И 2. .Первые входы элементов И 2 и 3 объединены и подключены к выходу формирователя 5« Второй вход элемента И 3 соединен с вторым выходом генератора 4. Выходы элементов И 2 и 3 соединены соответственно с суммирукщим и вычитающим входами счетчика 6. Выходы переполнения и заема счетчика 6 соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами счетчика 8, выходы разрядов которого подключены к входам депшфратора 10. Выходы блоков 7 и 9 подключены к установочным входам соответственно счетчиков 6 и 8. Первый выход дешифратора 10 соединен с S-входом триггера 11, выход - с S-входом триггера 12. С второго по (п-1)-й выходы дешифратора 10 подключены соответственно к входам с второго по (п-1)-й блока 13 индикации. Выходы триггеров 11 и 12 соединены соответственно с первым и h -м входами блока 13 индикации. Первый выход генератора 4 соединен с первым входом формирователя 5, с R-входами триггеров 11 и 12 и установочными входами счетчиков 6 и 8.

10

1246355

Третий выход генератора 4 соединен с вторым входом формирователя 5.

В формирователе 5 вьпсод элемента И 15 соединен со счетным входом счетчика 16, выходы разрядов которого соединены с входами дешифратора 17. Выход дешифратора 17 соеди- нен со счетным входом счетчика 18, выходы разрядов-которого соединены с входами дешифратора 19. Выход дешифратора 19 соединен с первм входом элемента И 15, Объединенные R-входы счетчиков 16 и 18, второй вход элемента И 15 и выход дешифратора 19 являются соответственно первым, вторые входами и выходом формирователя 5,

Устройство работает следующим образом.

На установочные входы счетчиков 6,8, 16 и 18 и триггеров 11 и 12 с первого выхода генератора 4 периодически поступают импульсы, период которых выбирается из учета суммарного времени измерения и индикации. С приходом очередного импульса на установочные входы в реверсивные счетчики 6 и 8 переписьгоается содер- 7 и 9 задания кодов.

15

20

25

30

ясимое блоков равное

N,

i(N, 2. 6 макс

-1)1 N. 7(ви..с -

35

где N.

и Nj - содержимое блоков 7 и 9, : И Ng - максимальные емкости счетчиков 6 и 8,

причем

40

45

50

S5

,5,...,2п-1 , п 1,2,3...;

NgMoKe d+1, d 0,2, 4 ,6,...,

2(n-1),

где d - число градаций поля допуска при условии его симметричности.

Одновременно с этим обнуляются триггеры 11 и 12, счетчики 16 и 18 - формирователи 5 измерительного интервала. При этом на выходе дешифратора 19, соединенном с первым входом элемента И 15, появляется сигнал логической единицы. Этот сигнал разрешает прохождение импульсов частотой f с третьего выхода генератора 4 через элемент И 15 на вход счетчика 16. Первый импульс на выходе дешифратора 17, соединенНа установ 6,8, 16 и 18 первого выход дически посту которых выбир ного времени С приходом оч установочные счетчики 6 и

ясимое блоков равное

N,

i(N, 2. 6 макс

-1)1 N. 7(ви..с -

где N.

и Nj - содержимое блоков 7 и 9, : И Ng - максимальные емкости счетчиков 6 и 8,

причем

,5,...,2п-1 , п 1,2,3...;

NgMoKe d+1, d 0,2, 4 ,6,...,

2(n-1),

где d - число градаций поля допуска при условии его симметричности.

Одновременно с этим обнуляются триггеры 11 и 12, счетчики 16 и 18 - формирователи 5 измерительного интервала. При этом на выходе дешифратора 19, соединенном с первым входом элемента И 15, появляется сигнал логической единицы. Этот сигнал разрешает прохождение импульсов частотой f с третьего выхода генератора 4 через элемент И 15 на вход счетчика 16. Первый импульс на выходе дешифратора 17, соединен31

ном с входом счетчика 18, появляется через время

N,,

где N - код, выделяемый дешифратором 17 при соединении одного из его выходов с входом счетчика 18. Второй и следующий импульсы на входе счетчика 18 появляются через время

Ь

N.

где N - максимальное значение выделяемого кода депшфратора 17. Эти импульсы подсчитываются счетчиком 18 до тех пор, пока на выходе дешифратора 19, соединенном с первым входом элемента И 15 не появится сигнал логического нуля, запрещающего прохождение импульсов частотой f .

Таким образом, на выходе формирователя 5 измерительного интервала в течение времени Т присутствует сигнал логической единицы. Величина этого времени

Т S+ Ч (N,3-1)

где код, вьщеляемый дёшифра- . тором 19 при .соединении одного из его выходов с вторым входом элемента И 15.

Сигнал логической единицы с выхода формирователя 5 измерительного интервала поступает -на первые входы элементов И 2 и 3 и на время измерения Т разрешает прохождение импульсов с выхода источника 1 сигнала контролируемой частоты .и второго выхода генератора 4. Источник 1 сигнала контролируемой частоты представляет собой преобразователь технологического параметра х в изменение частоты. Частота f следования импульсов на выходе этого преобразователя равна:

fx fo + S, ,(4)

где „ - начальная частота, соответствующая середине поля допуска, величина которого равна Д-,

S - чувствительность преобразователя.

1

. 2463554

X - отклонение контролируемого параметра от середины поля допуска, значение которой равно А.

Частота следования импульсов на 5 втором выходе генератора 4 равна начальной частоте f, .

Далее рассмотрим работу устройства для трех случаев:

X А - О,ЗА;

10 А - 0,54 X А -«- 0,5А X А + 0,54

Контролируемый параметр находится за нижней границей допуска.

При этом на выходной линии зае- t5 ма первого реверсивного счетчика 6 появляется следующее число m импульсов

m

Q,5SAT.O,5(N,,.Kc-t )j (5)

i t

бмакс

.

35

40

где Ent - символ целой части.. Эти импульсы поступают на вычитающий вход второго реверсивного счет25 чика 8 и уменьшают его содержимое. В момент времени, когда содержимое счетчика В становится равным нулю, на первом выходе дешифратора 10 появляется сигнал логической единицы.

30 Этот сигнал поступает далее на вход триггера 12 и переводит его в состояние логической единицы. Сигнал логической единицы с выхода триггера 12 поступает на светодиод Меньше блока 13 индикации и зажигает его.

Контролируемый параметр находится в поле допуска.

При этом на выходных линиях зае- ма или переполнения реверсивного счетчика 6 появляется следующее число импульсов:

,T+0,5(N,K.-1)

N

(6)

и Макс

45

Эти импульсы поступают на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 8 и изменяют его состояние . За интервал времени Т сос- тояние этого счетчика N,.Пpи

о

этом на одном из выходов дешифратора 10, подключенных к блоку 13 индикации, появляется сигнал логической единицы. Этот сигнал вызыва- ет свечение такого светодиода, положение которого соответствует контролируемому параметру, находящемуся в поле допуска.

Контролируемый параметр находится за верхней границей допуска.

На выходной линии переполнения реверсивного счетчика появляется следующее число импульсов

Ent

0,5SuT+0,5(N -1)

N

(, м«кс

1 (7)

Эти импульсы поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 8 и увеличивают его содержимое, Для исключения сбоев емкость реверсивного счетчика в берется Np, N амчкс где - число импульсов, укладывающихся в измерительном интервале, при максимальном отклонении частоты от среднего значения при возникновении брака, Ng| - максимальное значение кода счетчика, соответствующее границе поля допуска. В момент времени, когда содержимое счетчика 8 становится равным значению Ng.,, на п-м выходе дешифратора 10 появляется сигнал логической единицы. Этот сигнал ..поступает далее на вход триггера 11 и переводит его в состояние логической единицы. Сигнал логической единицы с выхода этого триггера поступает на светодиод Больше блока 13 индикации и зажигает его.

Из описания работы устройства следует, что величину измерительног интервала Т необходимо выбирать из следующего соотношения после проведения замены m на 0,5 (N

амач.с

-1):

0,5 (,,,-1 )

0,5SдТ+0,5 (Нб„зкс-1

(8) .

Следовательно, величина Т равна:

N.

(N

виакс

-2) + 1

Зл

(9)

Подставим в выражение (9) выражение (3), а затем (1) и (2), получим значения N,, и N, дешифраторов 17 и 19 формирователя 5 измерительного интервала

N,, N.Kc. CN« -1) 55

(N8M.,Kc ,21±1. f . ,

84

Формула изобретения

1. Устройство допускового контроля, содержащее два реверсивных счетчика импульсов, суммирующий и вычитающий входы второго из которых соединены с выходами соответственно переполнения и заема первого счетчика импульсов, а выходы разрядов.-- с входами дешифратора, первый и второй блоки задания кодов, выходы которых соединены с установочными входами соответственно первого и второго реверсивных счетчиков, импульсов, два элемента И, первые входы которых объединены, два триггера, R-входы которых объединены, генератор импульсов, первый выход которого соединен с первым входом формирователя измерительного интервала, и источник сигнала контролируемой частоты,вход которого подключен к входной шине, отличающееся тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности индикации отклонения контролируемого параметра в поле допуска на линейной шкале, введен блок индикации, первый и h -и входы которого сое- нены с выходами соответственно первого и второго триггеров, причем второй вход первого элемента И соединен с выходом: источника сигнала контролируемой частоты, второй вход второго элемента И соединен с вторым выходом генератора импульсов, третий выход которого соединен с вторым входом . формирователя измерительного интервала, суммирующий и вычитакнций входы первого реверсивного счетчика импульсов соединены с выходами соответственно первого и второго элементов И, первый и n-ii выходы дешифратора соединены с S-входами соответственно первого и второго триггеров, выходы дешифратора с второго по (п-1)-й выходы соединены с соответствующими входами блока индикации, первьй выход генератора импульсов соединен с установочньши входами реверсивных счетчиков импульсов и R-входом первого триггера, а выход формирователя измерительного интервала соединен с первым уходом первого элемента И.

2. Устройство по п.1, о т л и- чающееся тем, что формирователь измерительного интервала включает элемент И, выход которого сое7 12463558

динен со счетным входом первого счет-ратора, выход которого соединен с

чика импульсов, выходы разрядов ко- первым входом элемента И,причем объторого соединены с входами первогоединенные R-входы счетчиков импульдешйфратора, выход которого соединен сов, второй вход элемента И и выход

со счетным входом второго счетчика5 второго дешифратора являются соответимпульсов, выходы раэрядов которогоственно первым, вторым входом и выходом

соединены с входами второго дешиф-формирователя измерительногоинтервала.