Устройство для контроля параметров Советский патент 1986 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в радвиотехническкх устройствах для автоматического контроля их параметров.

Цель изобретения - повышение быст родейс,твия устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений устройства.

Устройство содержит коммутатор 1, преобразователь 2 сигнала, первьй элемент И 3, первый 4 и второй 5 пороговые элементы, первый 6 и второй 7 согласующие элементы, инвертор 8, первый элемент ИЛИ 9, третий согласующий элемент 10, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, пятьй 12, второй 13, шестой 14, четвертый 15, седьмой 16 и третий 17 элементы И, первый счетчик 18 импульсов, генератор 19 импульсов, второй элемент ИЛИ 20 и второй счетчик 21 импульсов, состоящий из триггеров .22-24.

Коммутатор 1 и пороговые элемен- ты 4 и 5 являются стандартными. Например, можно использовать коммутатор. матричного типа. Пороговый элемент настраивается на величину допустимого значения унифицированного параметра, на одном из выходов которого появляется сигнал, если контролируемый параметр находится в зоне допуска, а на другом выходе сигнал возникает в том случае, если контро- лируемый параметр выходит за пределы допуска.Согласующие элементы 6,7 и Ш представл5нот собой усилители напряжений.

Устройство работает следукщим об- разом.

Измеряемые параметры объекта контроля коммутатором 1 через преобразователь 2 сигналов, осуществляющий преобразование контролируемого пара- метра к унифицированному виду, и элемент И 3 подключаются поочередно на вход порогового элемента 4 Элемент И 3 сигналами генератора 19 импульсов обеспечивает многократное (шест- надцатикратное) подключение каждого контролируемого параметра порогового элемента 4, порог срабатывания которого настраивается Uaon на величину допустимого значения контролируемого параметра (эшора 1, фиг. 2). При это если величина контролируемого пара- метра выходит за пределы границы

своего допуска (находится в зоне недопустимых значений { U) , возникает сигнал на первом выходе порогового элемента 4, а если величина контро- лируемого параметра находится в зоне допустимых значений ( , возникает сигнал на его втором выходе.

Одновременно контролируемый сигнал с выхода преобразователя 2 поступает на входы порогового элемента 5 и согласующего элемента (усилителя) 6. Пороговый элемент 5 настраивается на величину допустимого значения контролируемых параметров Ujon (эпюры 1 и 4, фиг. 2).

Если величина контролируемого параметра находится в зоне допустш к значений ( ), контролируемый параметр проходит через пороговый элемент 5, усиливается согласующим элементом (усилителем) 7 (эпюра 4,фиг.2) и поступает на первый вход элемента ИЛИ 9. Этот же параметр усиливается согласующим элементом (усилителем) 6 (эпюра 2, фиг. 2) и, пройдя инвертор 8 (эпюра 3, фиг. 2), гасится до нуля. В этом случае с выхода элемента ИПИ9 (эпюра 3, фиг.2) на вход согласующего элемента (усилителя) 10 выдается напряжение, величина которого может принимать значение от нуля, когда контролируемый параметр равен до максимального значения .wtf когда величина контролируемого параметра выходит за зону неопределенности

( (Ujon - З), где в - минимальное зна- I . . чение погрещности измерительной

цепи устройства (эпюра 5, фиг. 2).

Если величина контролируемого параметра находится в зоне недопустимых значений ( lU3j), контролируемый параметр не проходит через пороговый элемент 5, а усиливается усилителем 6 (эпюра 2, фиг. 2), инвертируется инвертором 8 (эпюра 3, фиг. 2) и, пройдя элемент ИЛИ 9 (эпюра 5,фиг.2) поступает на вход согласующего элемента (усилителя) 10. При этом напряжение на входе усилителя 10 также может применять значение от нуля, в случае нахождения контролируемого параметра в зоне максимальной неопределенности (и ) до Ugi,,, когда величина контролируемого параметра оказывается в зоне, где достоверность правильной оценки его величины практически равна единице, т.е. в зоне d(Ua -Зе).

I

Согласующий элемент (усилитель) 10, совместно с пороговым элементом 5, усилителями 6 и 7, инвертором 8 и элементом ИЛИ 9, обеспечивает формирование такого же сигнала на входе трехразрядного АЩ 11, при котором в зависимости от величины контролируемого параметра на выходе АЦП формируется одиц из кодов, представленный н.а эпюре 6, фиг. 2.

Данная цепь устройства обеспечивает:

- формирование на выходе АЦП 11 кода 7 (111), при нахождении величины контролируемого параметра в зонах достоверного контроля, т.е. в зонах,(и. - 36) и (и,„ + 26).

don

8оп

-формирование на выходе АЦП 11 кода О (000), при нахождении величины контролируемого параметра в зоне минимальной достоверности контроля, т.е. в зоне .

-пропроциональнве изменение кода на выходе АЩ от О до 7 при ве- личинаж контролируеМ)1х параметров от

Ueon до Сие„,-ь з&).

- пропорциональное изменение кода на выходе АЦП от 7 до О при величинах контролируемых параметров от (иа„„- 38) до и,.

Выходы трехразрядного АЦП связаны с соответствукшщми установочными входами триггеров 22 - 24 счетчика 21. Код на выходе АЦП 11, жестко связанный с величиной контролируемого параметра записывается в счетчик 21. При этом обеспечивается запись такого числа, при котором разность объема счетчика 21 и необходимого числа результатов переизмерений Годен или Негоден варьируется в зависимости от величин контролируемых параметров и их допустимого значения при сохранении заданного значения достоверности контроля.

Далее процесс контроля протекает

слёдукщим образом.

Если величина контролируемого параметра находится в зоне Ujg , но больше его, в счетчик 21 записывается код 000 (код 0 на выходе АЦП), одновременно напряжением с усилителя 7 открываются элементы И 13, 17 и 15 Генератор 19 обеспечивает многократное подключение контролируемого пара метра через элемент И 3 к пороговому элементу 4. Импульсы генератора 19 поступают на счетчик 18 осуществляю

щий деление на 16 числа импульсов генератора. Если на шестнадцатикратное подключение контролируемого параметра к пороговому элементу 4 через элемент И 13 и элемент ИЛИ 20 на вход счетчика 21 импульсов не поступит 8 сигналов Годен с выхода порогового элемента 4, шестнадцатым импульсом генератора 18 переполняется счетчик 18 импульсов, при этом сигнал с его выхода через элемент И 15 вызывает остановку программы контроля, т.е. решение Годен для данного контролируемого параметра с заданной достоверностью принято быть не может.Если генератор 19 еще не сформировал 16 импульсов, а счетчик 21 уже переполнился (произошло 8 срабатьшаний Годен в пороговом элементе 4), что означает получение необходимого числа результатов Годен для принятия конечного решения Годен по данному контролируемому параметру с заданной достоверностью, счетчик 21 переполняется, с выхода переполнения сигнал через элемент И 17 поступает на управ ляющий вход коммутатора 1 для подключения к измерительной цепи следукядего контролируемого параметра,одновременно этим сигналом обнуляются счетчики 18 и 21 ,имп льсов,в результате чего останавливается процесс переизмерений данного контролируемого параметра. .

Если величина следукщего контролируемого параметра также находится в зоне ° меньше ее, в счетчик 21 также записывается код 000, однако при этом открываются элементы И 12, 14 и 16 напряжением с выхода инвертора 8. При этом оценка годности параметра производится по количеству срабатываний Негоден порогового элемента 4. В этом случае, если счетчик 18 иьтульсов еще не заполнился, а на выходе переполнения счетчика 21 появился сигнал (на его вход через элементы И 12 и ИЛИ 20 поступило 8 сигналов Негоден), что означает получение необходимого числа результатов Негоден для принятия решения Негоден по данному параметру с заданной

достоверностью, этш сигналом через элемент И 16 производится остановка программы контроля (автоматически останавливаются последующие переизмерения данного контролируемого параметра) для дальнейшего восстановления работоспособности объекта контроля.

Если за тестнадцать импульсов генератора 19 на вход счетчика 21 не поступает 8 импульсов Негоден,т, е. параметр Годен,шестнадцатым импульсом генератора 19 переполняется счетчик 18 и с его выхода сигнал через элемент И 14 поступает на коммутатор для подключения следующего контролируемого параметра.

Одновременно этим сигналом обнуляются счетчики 18и21.

При нахождении величины контролируемого параметра в других зонах автоматически устанавливается в счетчике 21 необходимое число срабатываний порогового элемента 4 Годен или Негоден для принятия конечного решения о значении контролируемого параметра с заданной достоверностью.

Если величина контролируемого параметра находится вне зоны {U +36), т.е. в зоне достоверного контроля, в счетчик 21 записывается код 7 (111), при этом в зависимости от того, больше или меньше Uaon величина контролируемого параметра, достаточно поступления на вход счетчика 2 Г одно- го сигнала Годен (Негоден) и устройство, не производя дополнительных переизмерений, переключается на конт- роль следующего контролируемого пара- метра (остановится для последующего восстановления объекта контроля).Если величина контролируемого параметра отстоит от идм. на величину менее+3 , в сче чик21 автоматически записывается та- кой код,при котором число необходимых срабатьгоаний Годен(Негоден) обратно пропорционально отстоянию величины параметра от его допустимого значения,

Таким образом, в зависимости от положения величины каждого контролируемого параметра относительно своего допустимого знагчения автоматически уменьшается количество перёизмёрений от шестнадцати до нуля при сохраНеНии заданного значения достоверности.

Формула изобретения

Устройство для контроля парамет- ров, содержащее коммутатор, подклю5

s

5

0 O

ченный входом к информационному входу устройства, а выходом - к входу преобразователя сигнала, связанного выходом с первым входом первого элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов к счетному входу первого счетчика импульсов, а выходом - к входу первого порогового элементаj содержащее также второй счетчик импульсов и три согласующих элемента, о тличающее- с я тем, что, с целью повьш1ения быстродействия устройства, в него введены аналого-цифровой преобразователь, инвертор, шесть элементов И, два элемента ИЛИ и второй пороговый элемент, подключенный входом к выходу преобразователя сигнала и через первый сог- ласукидий элемент к входу инвертора, а выходом через второй согласующий элемент - к первым входам второго, третьего и четвертого элементов И и первому входу первого элемента ИЛИ, связанного вторым входом с выходом инвертора и первыми входами пятого шестого и седьмого элементов И, а выходом через третий согласуюпщй элемент - с входом аналого-цифрового преобразователя, подключенного выходами к соответствующим установочным входам второго счетчика импульсбв, соединенного счетным входом с вько- дом второго элемента ИЛИ, входом обнуления - с выходами третьего и шестого элементов И, входом обнуления первого счетчика импульсов и управляющим входом коммутатора, а выходом переполнения - с вторыми входами третьего элемента И и седьмого элемента И, подключённого выходом к управляющему ВЫХОДУ устройства и выходу четвертого элемента И, подключенного вторым входом к выходу переполнения первого счетчика импульсов и второму входу шестого элемента И, причем первый и второй выхода первого порогового элемента подключены к вторым входам соответственно пятого и второго элементов И, связанных выходами с входами второго элемента ШШ.

ЧТП РГМ

izm

/7

ю

20

uu

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах для контроля параметров. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит коммутатор, преобразователь сигнала, два пороговых элемента, три согласующих элемента, семь элементов И, два элемента ИЛИ, два счетчика импульсов, генератор импульсов, аналого-цифровой преобразователь, инвертор. Введение аналого-цифрового преобразователя, счетчика импульсов, шести элементов И, инвертора,- порогового элемента, двух элементов ИЛИ позволяет обеспечить пропорциональное количество измерений каждого контролируемого параметра на каждом шаге контроля в зависимости от положения величины параметра относительно своего допустимого значения при сохранении заданного значения достоверности, тем сокращается общее время контроля объекта,2 ил. (Л ьо ел 4аь 4;

У9л

fftt

Составитель Н. Горбунову Редактор Л. Пчелинская Техред И.Попович Корректор Е, Сирохмая

Заказ 4719/51Тираж 836Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий Т13035, Москва, Ж-35, Раушская иаб,, д. 4/5

Производственно-полиррафическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4