Устройство для контроля и измерения допустимого разброса параметров Советский патент 1989 года по МПК G06F11/30 

годаря вновь введенным блокам повышается достоверность определения оптимальных номиналов параметров элементов испытуемого устройства, а также быстродействие устройства по

сравнению с ранее известным, что в свою очередь ведет к повышению параметрической надежности радиоэлектронной аппаратуры и уменьшению времени на ее регулировку. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной техники и может использоваться для определения разброса параметров РЭА. Цель изобретения - повышение достоверности контроля и увеличение быстродействия устройства. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 формирования сигналов управления, рапределитель 12 сигналов, блок 14 физической модели объекта контроля, элементы 13 коммутации, блок 14 контроля параметров, блок 16 индикации, две схемы 4,11 сравнения, блок 5 буферной памяти, счетчики 6 - 8, мультиплексор 10 и демультиплексор 9. Благодаря вновь введенным блоком повышается достоверность определения оптимальных номиналов параметров элементов испытуемого устройства, а также быстродействие устройства по сравнению с ранее известным, что в свою очередь ведет к повышению параметрической надежности радиоэлектронной аппаратуры и уменьшению времени на ее регулировку. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для исследования безинерци- онных радиоэлектронных схем.

Цель изобретения - повьппение дос- товерности контроля и увеличение быстродействия устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства о

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 формирования сигналов управления, блок 3 счета, первую схему 4 сравнения, блок 5 буферной памяти, третий 6, второй 7 и первый 8 счетчики, демультиплексор 9, мультиплексор 10, вторую схему 11

сравнения, распределитель 12 сигналов, элементы 13 коммутации, блок 14 физической модели объекта контроля, блок 15 контроля параметров, блок 16 индикации.

Генератор i тактовых импульсов синхронизирует работу всего устройства. Выходной сигнал генератора 1 тактовых импульсов представляет из себя меандр длительность такта которого должна быть не меньше длительности проверки испытуемого устройства на работоспособность.

Клок 2 формирования сигналов уп- равления определяет последователь-, ность операций для всех блоков устройства и осуществляет перевод устройства из одного режима в другой.

Блок 3 счета (оптимальных типоно- миналов) состоит из реверсивных счетчиков, количество которых определяется количеством варьируемых параметров и одного дешифратйра Входы Обнуление всех счетчиков и входы Прямой

счет всех счетчиков соединены соот- о

ветственно с первым и третьим входами блока 3 счетчиков. Входы дешифратора соединены с четвертым входом блока 3 счета. Выходы дешифратора соединены с входами инверторов, выходы которых соединены с входами записи соответствующих счетчиков. Вторые входы схем совпадений соединены с вторым

,

0

5

О

5

0

5

входом блока 3 счета. Таким образом, импульс записи проходит только на вход счетчика, соответствующего варьируемому параметру.

Первая схема 4 сравнения служит для сравнения результатов нового и предыдущего циклов оптимизации и представляет из себя стандартное устройство.

Блок 5 памяти служит для запоминания результатов цикла оптимизации и сравнения этих результатов с результатами последующего цикла. Он состоит из счетчиков, входы записи которых объединены и соединены с сигнальным входом блока 5 памяти. Информационные входы счетчиков соединены с соответствующими информационными входами блока 5 памяти, а выходы счетчиков - с информационными выходами блока 5 памяти. Количество этих счетчиков определяется количеством варьируемых параметров.

Счетчик 6 (параметров) служит для перебора всех варьируемых параметров и представляет пз себя обычный счетчик, коэффициент пересчета которого должен быть равен количеству варьируемых параметров„

Счетчик 7 минимального типономи- нала) служит для определения наименьшего типономинала, при котором вьгходные параметры испытуемого устройства еще находятся в пределах допусков. Он представляет из себя обычный реверсивный счетчик, коэффициент пересчета которого должен быть не менее максимального количества типо- номиналов в любом параметре,:

Счетчик 8 (максимального типономинала) служит для определения наибольшего типономинала, при котором выходные параметры испытуемого устройства еще находятся в пределах допусков ,

Техническаяреализация счетчика 8 (максимальноготипономинала) аналогична счетчику7 (минимального типономинала) ,

Лемультиплексор 9 служит для подключения информации о коде номера оптимального типономинала к информационному входу счетчика варьируемого параметра блока 3 (счетчиков оптималных типономиналов),

Мультиплексор 10 служит для подклчения информации о коде номера типономинала варьируемого параметра со- ответствующего счетчика блока 3 счетчиков (оптимальных типономиналов) к счетчику 7 (минимального типономинала) и к счетчику 8 (максимального типономинала) для последующей запи- си этой информации в данные счетчики .

Вторая схема 1I сравнения идентична первой схеме 4 сравнения.

Распределитель 12 обеспечивает включение необходимых элементов 13 коммутации типономиналов варьируемых параметров блока 14 физической модели.

Элементы 13 коммутации служат для коммутации типономиналов в блоке 14 физической модели в соответствии с уравляющими сигналами распределителя 12, В качестве элементов 13 коммутации могут быть использованы электромагнитные реле, герконовые реле и т ,п.

Блок 14 физической модели объекта контроля представляет из себя диэлектрическую плату (или подложку), на которой последовательно с контактами элементов 13 коммутации подключены т п.ономиналы варьируемых параметров исследуемого устройства. Весь диапазон изменения параметра, обеспечива- ющий определение границ области работоспособности испытуемого устройства разбивается на несколько интервалов. Среднее значение каждого интервала и принимается за величину типономинала. Контролируемый параметр поступает на выход блока 14 физической модели объекта контроля.

Блок 15 контроля параметров опра

шивает блок 14 физической модели, ана зд выхода блока 15 контроля параметров

лизирует его выходные сигналы и определяет работоспособно или неработоспособно испытуемое устройство в соответствии с ранее выбранными критериями работоспособности,

Блок 16 индикации состояния счетчиков оптимальных типономиналов представляет из себя табло с индикаторными лампочками разрядов счетчиков

0

5

0

0

5

5

блока 3 счетчиков (оптимальных типе номиналов) и позволяет визуально регистрировать определение оптимальных типономиналов.

Устройство работает следующим об- разом

Импульсы с выхода генератора I тактовых импульсов поступают на пер- вьш вход блока 2 формирования сигналов управления и таким образом синхронизирует работу всего устройства. Первоначально определяется совокупность типономиналов внутренних параметров испытуемого устройства (физической модели), при которых выполняются требования заданных ограничений на выходные параметры. Для этого с третьего выхода блока 2 формирования сигналов управления поступает импульс на первый сигнальный вход блока 3 счетчиков (оптимальных типономиналов) и на первый вход счетчика 6 (параметров). Этот импульс по- 5 ступает на вход Установка О всех

счетчиков блока 3 счетчиков (оптимальных типономиналов) и счетчика 6 (параметров) , Значения номеров типономиналов в двоичном коде (каждый номер на своей шине) с информационного выхода блока 3 счетчиков поступают на информационный вход распределителя 12, где дешифрируются в позиционный код и воздействуют на соответствующие, элементы 13 коммутации. С помощью последних в блоке 14 физической модели реализуется испытуемое устройство со значениями типономиналов параметров, которые определены блоком 3 счета.

С второго выхода блока 15 контроля параметров на второй вход блока 14 физической модели объекта контроля поступает испытательный сигнал. Блок 15 контроля параметров контролирует выходные параметры блока 14 физической модели. Если значения выходных параметров находятся в пределах заданных допусков, то с первого

на второй вход блока 2 формирования сигналов управления поступает уровень логической 1, в противном случае - уровень логического О.

При поступлении на второй вход блока 2 формирования сигналов управления уровня логического О с пятого выхода этого блока на третий вход Прямой счет всех счетчиков блока

15

3 счета (оптимальных типономиналов) поступает импульс. Блок 15 контроля параметров проверяет выполнение требований на ограничение выходных параметров при новых значениях типономиналов. Импульсы на третий вход блока 3 счета поступают до тех пор, пока совокупность типономиналов внутренних параметров испытуемого устройства не окажется работоспособной, т.е„ при которой выходные параметры удовлетворяют требуемым допускам, В этом случае блок 15 контроля параметров выдает на второй пход блока 2 формирования сигналов управления уровень логической 1 и последний прекращает подавать импульсы на третий вход блока 3 счетчиков оптимальных типономиналов ,

На следующем этапе осуществляется определение граничных значений BHyTpeHfnix параметров, при которых

30

испытуемое устройство (физическая мо- 25 счетчике 7, а для остальных параметров - записанных в блоке 3 счетчикои (оптимальных типономиналов). Уменьшение номера типономинала в счетчике 7 продолжается до тех пор, пока очередной типономинал не приведет к нарушению границ допусков на выходные параметры, В этом случае блок 2 формирования сигналов управления прекращает подавать импульсы на второй вход Обратный счет счетчика 7 и подает импульс с девятого выхода на третий вход Прямой счет счетчика 7, Таким образом, в счетчике 7 записан код номера наименьшего из допустимых типо- номин-алов первого параметра.

дель) еще работоспособно. Для этого проводятся испытания по каждому параметру в отдельности при условии, что все остальные значения параметров соответствуют значениям, которые определены блоком 3 счета. Проверка начинается с первого параметра. Для этого с седьмого выхода блока 2 формирования сигналов управления на второй вход счетчика 6 (параметров) поступает импульс и в нем записывается единица - номер параметра, который подвергается вариации. Двоичные коды номеров всех типономиналов, участвующих в реализуемой схеме, поступают на информационные входы мультиплексора 10, При наличии управляющего сигнала, который поступает с второго выхода счетчика 6 на управляющий вход мультиплексором 10, на выходе последнего существует код номера типономинала пер- вбго параметра, который далее поступает на первые входы счетчика 7 (минимального типономинала) и счетчика 8 (максимального типономинала),

Блок 2 формирования сигналов управления подает импульс с двенадцатого выхода на четвертые входы таписи счетчика 7 и счетчика 8, в которые таким образом записывается номер типономинала первого параметра. Затем определяется номер минимального типономинала, при котором физическая

35

40

45

50

55

Затем определяется типономинал максимального значения параметра, при котором выходные параметры еще удовлетворяют заданным допускам. Блок 2 формирования сигналов управления с одиннадцатого выхода подает на третий вход Прямой счет счетчика 8 импульс, увеличивая на единицу номер его типономинала, двоичный код которого с выхода счетчика 8 поступает на третий управляющий вход распределителя 12, На первый управляющий вход распределителя 12 поступает двоичный код варьируемого параметра, а на второй селектирующий вход поступаел- сигнал с второго выхода блока 2 формирования сигналов управления о подключении в режиме прямого счета счетчика 8,

5

0

модель испытуемого устройства еще работоспособна. Для этого с восьмого выхода блока 2 формирования сигналов управления на второй вход Обратный счет счетчика 7 поступает импульс, который уменычает на единицу номер записанного в нем типономинала„ Двоичный код номера типономинала с вьгхо- да счетчика 7 подается на второй управляющий вход распределителя 12, на первый управляющий вход которого поступает двоичный код номера варьируемого параметра с второго выхода счетчика 6, а на первый селектирующий вход распределителя 12 поступает сигнал с первого выхода блока 2 формирования сигналов управления о подключении к работе счетчика 7.

С выхода распределителя 12 снимается позиционный код номеров типономиналов параметров, причем для варьируемого параметра он соответствует номеру типономинала, записанного в

5

0

5

Затем определяется типономинал максимального значения параметра, при котором выходные параметры еще удовлетворяют заданным допускам. Блок 2 формирования сигналов управления с одиннадцатого выхода подает на третий вход Прямой счет счетчика 8 импульс, увеличивая на единицу номер его типономинала, двоичный код которого с выхода счетчика 8 поступает на третий управляющий вход распределителя 12, На первый управляющий вход распределителя 12 поступает двоичный код варьируемого параметра, а на второй селектирующий вход поступаел- сигнал с второго выхода блока 2 формирования сигналов управления о подключении в режиме прямого счета счетчика 8,

915

Увеличение номера типономинала в счетчике 8 продолжается до тех пор пока очередной типономинал не приведет к уходу вькодных параметров за границы допуска. Блок 2 формирования сигналов управления прекращает подавать импульсы на третий вход Прямой счет счетчика 8 и подает импульс с десятогв выхода на второй вход Обратный счет счетчика 8. Таким образом, в счетчике 8 записан код номера наибольшего типономинала. Оптимальным считается типономинал, равноудаленный от границ области работоспособ- ности. Для определения номера этого типономинала блок 2 формирования сигналов управления с девятого выхода подает импульс на третий вход Прямой счет счетчика 7, а второй блок 11 сравнения при этом проверяет совпаде

ние кодов, поступающих с выходов счетчиков 7 и 8, Если коды не совпадают, то блок 2 формирования сигналов управления подает с десят эго выхода импульс на второй вход Обратный счет счетчика 8, а второй блок 11 сравнения вновь проверяет совпадение кодов.

Увеличение номера типономинала, записанного в счетчике 7, и уменьшение номера типономинала, записанного в счетчике 8, продолжается до тех пор, пока их номера не совпадут. В этом случае вторая схема 11 сравнения подает со своего выхода уровень логической 1 на пятый вход блока 2 формирования сигналов управления, который прекращает подавать импульсы на третий вход счетчика 7 и второй вход счетчика 8. Записанный в счетчике 7 двоичный код номера оптимального типономинала поступает с его выхода на второй управляющий вход демультиплек- сора 9, на первый управляющий вход которого поступает двоичный код номера варьируемого параметра с выхода счетчика 6. С выхода демультиплексора 9 двоичный код номера оптимального ти

Затем осуществляется следующий цикл оптимизации. В счетчике 6 перебираются все параметры и для каждого из них определяется оптимальный типономинал, В конце цикла, когда все параметры перебраны, осуществляется сравнение найденных типономиналов и полученных в предыдущем цикле оптимизации. Если номера типономиналов по всем параметрам в новом и предыдущем циклах совпадают, то

пономинала варьируемого параметра

поступает на информационные входы бло зопервый блок 4 сравнения подает в блок

ка 3 счетчиков, а на его четвертый2 формирования сигналов управления

вход поступает код номера варьируе-на третий вход уровень логической

мого параметра. Блок 2 формирования 1 и устройство прекращает работу. ,

сигналов управления с четвертого вы-Если номера типономиналов хотя бы по

хода подает-на второй сигнальный вход г одному параметру не совпадают, то

блока 3 счетчиков импульс записи,осуществляется новый цикл оптимизаЗаписью номера оптимального типоно-ции,

минала заканчивается этап испытаний С помощью блока 16 индикации сопервого параметра,стояния счетчиков оптимальных типо10

Блок 2 формирования сигналов управления подает импульс с седьмого выхода на второй вход счетчика 6 и записывает в него номер следующего варьируемого параметра. Номер типономинала второго параметра записывается в счетчиках 7 и 8, В результате дальнейшей процедуры в счетчике 7 записывается номер минимально допустимого типономинала, а в счетчике 8 - номер максимально . допустимого типономинала. Номер оптимального типономинала записывается в соответствующем счетчике блока 3 счета.

Далее в счетчике 6 записывается номер следующего параметра и определяется номер оптимального типономинала этого параметра Блок 2 формирования сигналов управления перебирает в счетчике 6 все параметры и для каждого параметра определяется оптимальный типономинал. Как только все параметры перебраны, с первого выхода счетчика 6 на четвертый вход блока 2 формирования сигналов управления поступает сигнал, который говорит об окончании первого цикла исследований. Далее блок 2 формирования сигналов управления подает импульс с шестого выхода на сигнальный вход записи блока 5 буферной памяти, на информационные выходы которого поступают коды номеров типономиналов блока 3 счета. Таким

образом, эти номера оптимальных типономиналов записьгеаются в блоке 5 буферной памятио

Затем осуществляется следующий цикл оптимизации. В счетчике 6 перебираются все параметры и для каждого из них определяется оптимальный типономинал, В конце цикла, когда все параметры перебраны, осуществляется сравнение найденных типономиналов и полученных в предыдущем цикле оптимизации. Если номера типономиналов по всем параметрам в новом и предыдущем циклах совпадают, то

номиналов осуществляется регистрация результатов испытаний.

Использование изобретения в народном хозяйстве позволяет предприятиям сократить процент брака при выпуске продукции без дополнительных текущих и капитальных затрат и составляет экономический эффект.

Формула изобретения

Устройство для контроля и измерения допустимых разбросов параметров, содержащее блок формирования сигналов управления, первый счетчик, блок буферной памяти, блок индикации, элементы коммутации, блок физической модели объекта контроля, блок контроля параметров, генератор тактовьпс импульсов и распределитель сигналов, ад ресными входами подключенный к адресным выходам блока формирования сигналов управления, а выходами через соответствующие элементы коммутации - к входам настройки блока физической модели объекта контроля, выходом подсоединенного к входу данных блока контроля параметров, выходом контрольного сигнала подключенного к входу управления счетом оптимальных типо номиналов блока физической модели объ ек та контроля, а выходом испытательного сигнала - к входу данных блока физической модели объекта контроля, выход генератора тактовых импульсов подключен к синхровходу блока контроля параметров и к синхровходу блока формирования сигналов управления, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля и увеличения быстродействия устройства, в него введены блок счета, первая и вторая схемь: сравнения, второй и третий счетчики, мультиплексор и демультиплексор, выходы с первого

5

0

5

0

5

0

5

по шестой управления счетом блока формирования управляющих сигналов ключены соответственно к счетным вхо дам блока счета и третьего счетчика к входам прямого и обратного счета первого и второго счетчиков, первый выход управления записью - к входу уп- управления записью блока счета, второй выход управления записью - к входам управления записью первого и второго счетчиков, выход управления сбросом - к установочным входам блока счетчиков и третьего счетчика, выход управления записью - к входу записи блока оперативной памяти, выходы первой и второй схем сравнения и выход старшего разряда третьего счетчика соединены с входами останова, управления счетом минимальных типономина- лов и переключение режима блока формирования сигналов управления соответственно, выход второго счетчика соединен с первым входом второй схемы сравнения, с первым входом данных распределителя сигналов и с входом данных демультиплексора, выходами подключенного к входам данных блока счетчиков, выход третьего счетчика подключен к адресному входу мультиплексора, к второму входу данных распределителя сигналов, к адресному входу демультиплексора и к входам адресации з.аписи блока счета, выходами соединенного с первой группой входов первой схемы сравнения, с группой входов данных распределителя сигналов, с входами данных блока индикации, блока буферной памяти и мультиплексора, выход которого подключен к входам данных первого и второго счетчиков, выход первого счетчика соединен с вторым входом второй схемы сравнения и с третьим входом данных распределителя сигналов, выходы блока памяти подключены к второй группе входов первой схемы сравнения.