Устройство для обучения операторов Советский патент 1992 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к тренажерам для обучения обслуживанию аппаратуры и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратурб различного назначения, в том числе для испытания систем аппаратурно-программного контроля и диагностики аппаратуры.

Известно устройство для обучения операторов систем управления, содержащее пульт преподавателя, пульт оператора, блок управления, блок предъявления информации, преобразователь кодов, блок вычисления среднего времени обучения, блок вычисления среднеквадратичного отклонения времени обучения, блок контроля уровня обучения, блок выделения ошибки, блок ввода информации, счетчик времени, счетчик попыток, блок регистрации, два элемента И, три блока сравнения, причем блок управления содержит три регистра, триггер, дешифратор, распределитель импульсов, элемент памяти, элемент И, блок вычисления среднего времени обучения содержит сумматор, делитель и счетчик, блок вычисления среднеквадраТического отклонения содержит два элемента памяти, два элемента сравнения, генератор, счетчик, два сумматора, умножитель, элемент извлечения квадратного корня, делитель, блок контроля уровня обучения содержит цифроаналоговый преобразователь, элемент извлечения квадратного корня, делитель, умножитель и сумматор.

Однако такое устройство достаточно сложно.

Известен также тренажер операторов систем управления, содержащий блок управления, блок формирования управляющих сигналов, программный узел, логический узел, узел ошибки, блок памяти, блок коррекции, блок задания интенсивности акустического эффекта, панель управления, блок контроля фазы выполнения алгоритма, блок предъявления информации.

блок выбора акустического эффекта, звуковой генерат.ор, блок воспроизведения информации, блок йвода уставок, счетчик, причем блок контроля фазы выполнения алгоритма содержит группу формирователей импульсов, группу счетчиков и дешифратор, блок выбора акустического эффекта содержит схему управления коммутатором, коммутатор и группу модуляторов звуковых сигналов, функциональная схема блока коррекции содержит дешифратор, схему управления коммутатором, коммутатор, делитель напряжения и источник опорного напряжения,

Недостатком этого устройства является его сложность и ограниченные; дидактические возмох ности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обучения операторов, содержащее блок памяти, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора, информационные входы - с соответствующими выходами регистра, синхровход - с выходом счетчика времени и входом узла сигнализации, а управляющий вход - с выходом первого переключателя, входом элемента задержки и установочным входом счетчика времени, вход запуска которого подключен к выходу элемента задержки, разделительные элементы, выходы которых являются соответствующими выходами устройства и соединены с одними входами соответствующих компараторов, другие входы которых являются .первым входогл устройства, а выходы подключены к первым входам соответствуюидих элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, и узел ввода ответов, вход которого является вторым входом устройства.

Недостатками данного устройства являются ограниченный диапазон дидактических, возможностей (вводятся лишь неисправности типа воздействия потенциала V), односторонняя оценка действий оператора (критерием является лишь время отыскания неисправности), В то же время, известно, что возможны неисправности, вызванные воздействием потенциала О (например, короткое замыкание).

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей и повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обучения операторов, содержащее блок памяти, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора, информационные входы - с соответствующими выходами регистра.

синхровход - с выходом счетчика времени и входом узла сигнализации, а управляющий вход - с выходом первого переключателя, входом элемента задержки и установочным

входом счетчика времени, вход запуска которого подключен к выходу элемента задержки, разделительные элементы, выходы которых являются соответствующими выходами устройства и соединены содними входами соответствующих компараторов, другие входы которых являются первым входом устройства, а выходы подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с

5 соответствующими выходами дешифратора, и узел ввода ответов, вход которого является вторым входом устройства, введены аналоговые ключи, одни входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, а выходы - с входами соответствующих разделительных элементов, второй переключатель, входы которого являются соответственно третьим и четвертым входами устройства, третий переключатель, первый и второй входы которого являются соответственно пятым и шестым входами устройства, первый элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующих компараторов, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами соответствующих элементов И, а выход-с входом узла сигнализации, формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ,

5 счетчик ответов, установочный и информационный входы которого соединены с выходами соответственно первого переключателя и формирователя импульсов, и элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых подключены к третьим входам соответствующих элементов И, одни входы - к выходу третьего переключателя,а другие входы - к выходу второго переключателя и к соответствующим входам аналоговых ключей.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для обучения операторов.

Все элементы устройства на схеме обучения объединены в три функциональных блока: пульт 1 оператора, блок 2 формирования неисправностей и блок 3 тестирования и индикации.

Пульт 1 содержит регистр 4, первый переключатель 5, блок 6 памяти, второй переключатель .7, адресный выход 8, управляющие выход 9 и вход 10, выход 11 сигнала неисправности.

Блок 2 содержит дешифратор 12, аналоговые ключи 13, вход 14 сигнала неисправности, адресный вход 15, управляющий выход 16, контрольные выходы 17 и 18.

Блок 3 содержит управляющие входы 19, контрольные входы 20, вход 21 сигнала неисправности, выход 22 синхронизации, вход 23 синхронизации, компараторы 24, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 25, трехвходовые элементы И 26, первые элементы ИЛИ 27, вторые элементы ИЛИ 28, элемент 29 задержки, счетчик 30 времени, узел 31 сигнализации, формирователь 32 импульсов, счетчик 33 ответов (числа попыток, предпринятых оператором для отыскивания неисправности), третий переключатель 34 (переключатель логических сигналов), узел 35 ввода ответов (токосъемник) 26, разделительные элементы 36,

Устройство работает следующим образом. .

Вводят код адреса неисправности с помощью регистра 4 и первого переключателя 5 в блок 6 и устанавливают с помощью переключателя 7 вид неисправности. С адресного выхода 8 через вход 15 блока 2 код адреса неисправности поступает на дешифратор 12, который включает один из аналоговых ключей 3, подключая с выхода 11 через вход 14 блока 2 си1 нал неисправности к контрольным выходам 17 и 18, Этотсигнал поступает на исследуемую аппаратуру, препятствуя ее нормальному функционированию.

Одновременно импульсный сигнал переключателя 5 через выход 9 поступает на вход 23 блока 3. Этот сигнал поступает непосредственно на вход сброса счетчиков 30 и 33, а через элемент 29 задержки на вход пуска счетчика 30. Последний начинает отсчет времени от момента ввода неисправности в аппаратуру.

После появления помехового сигнала на выходе 18 блока 2 в работе аппаратуры наблюдаются сбои, которые можно, зафиксировать средствами приборного контроля.

Обучаемому необходимо локализовать источник помех и определить вид неисправности: Константа ноль или Константа единица, - что требует от него полного знания работы исследуемой аппаратуры, навыков и умений по ее обслуживанию, включая умение использовать средства измерения и диагностирования.

При обнаружении подозреваемой цепи и определении вида неисправности обучаемый устанавливает вид предполагаемой неисправности переключателей 34 и коммутирует с помощью узла 35 пробный потенциал Еп в подозреваемую точку. Если подозреваемая цепь гальванически связана с блоком 2, то пробное напряжение подается на соответствующий вход 20 блока 3, воздействуя на один из компараторов 24. При этом на инверсные входы всех компараторов 24 подается пороговое напряжения Ео. 5Величины напряжений выбираются из

условия

,,

гдеЕ$ и Еф-величины логических сигQ налов исследуемой аппаратуры,-,

Епр - предельно допустимая величина амплитуды сигналов взаимодействия логических схем исследуемой аппаратуры, в составе которой используется тренажер.

5 Так как пробное напряжение Еп превы- ; шает уровень Ео, то на выходе соответствующего компаратора появляется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 27 и формирователь 32 поступает на входсчетчиQ ка 33, увеличивая его состояние на одну попытку поиска неисправности.

Одновременно единица с выхода компаратора 24 поступает на один из входов трехвходового элемента И 26, на другой

5 вход которого поступает управляющий сигнал с дешифратора 12 через выход 16 блока 2 и вход 19 блока 3. На третий вход элемента 26 И поступает сигнал с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 25, сигнал на выхоQ де которого принимает единичное значение только тогда, когда переключатель 7 вида и переключатель 34 устанавливаются в одинаковое состояние (ноль или единица ). При появлении трех единичных сигна5 лов на входах элемента И 26, что возможно при правильной коммутации узла 35 и правильной установке переключателя 34, выходной сигнал через элемент ИЛИ 27 . поступает на вход останова счетчика 30,

Q фиксируя время, затраченное на поиск, и на вход узла 31, сигнализируя оператору и правильной локализации места и вида неисправности. Этот же сигнал через выход 22 блока 3 поступает на вход 10 пульта 1, -и в

5 результате обнуления блока 6 исчезает помеха нормальному функционированию аппаратуры.

Если обучаемый неверно скоммутировал пробник узла 35, то компаратор 24 не

л переключается ввиду наличия нулевого сигнала с входа 20, а если неверно был установлен вид неисправности переключателем 34, то элемент И 26 не переключается ввиду нулевого сигнала с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 25. В обоих случаях остановки счетчика 30 и срабатывания узла 31 не будет, а произойдет только регистрация очередной попытки счетчиком 33. Таким образом, исключается возможность быстрого перебора всех контрольных точек с целью срабатывания сигнализации об окончании поиска неисправности без продуманного алгоритма поиска. Данное устройство позволяет изучать функционирование электронной аппаратуры в составе системы, в которую введены неисправности не только вида логической единицы, но и вида логического нуля, обеспечивает более объективный контроль уровня подготовки обучаемого не только по времени, затраченному на локализацию неисправности, но и по числу попыток, предпринятых им для отыскания неисправности (числу ответов). Последнее исключет возможность отыскания неисправности бездумным, но быстрым перебором возможных вариантов. Применение изобретения позволяет расширить дидактические возможности устройства и способствует более глубокой подготовке операторов. . Кроме обучения операторов по эксплуатации электронной аппаратуры, тренажер может применяться для отладки, контроля и испытаний систем аппаратно-программного контроля и диагностирования. Формула изобретения Устройство для обучения операторов, содержащее блок памяти, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора, информационные входы - с соответствующими выходами регистра, синхровход- с выходом счетчика времени и входом узла сигнализации, а управляющий вход - с выходом первого переключателя, входом элемента задержки и установочным входом счетчика времени, вход запуска которого подключен к выходу элемента задержки, разделительные элементы, выходы которых являются соответствующими выхоидами устройства и соединены с одними входами соответствующих компараторов, другие входы которых являются первым входом устройства, а выходы подключены к первым входам Соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, и узел ввода ответов, вход которого является вторым входом устройства, отличающ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей и повышения точности устройства, в него введены аналоговые ключи, одни входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, а выходы - с входами соответствующих разделительных элементов, второй переключатель, входы которого являются соответственно третьим и четвертым входами устройства, третий переключатель, первый и второй входы которого являются соответственно пятым и шестым входами устройства, первый элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующих компараторов, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами соответствующих элементов И, 5 выход-с входом узла сигнализации, формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, счетчик ответов, установочный и информационный входы которого соединены с выходами соответственно первого переключателя и .формирователя импульсов, и элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых подключены ктретьим входам соответствующих элементов И, одни входы - к выходу третьего переключателя, а другие входы - к выходу второго переключателя и к соответствующим входам аналоговых ключей.

rr

1

Изобретение относится к тренажерам для обучения обслуживанию аппаратуры иможет быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре различного назначения для испытания систем контроля и диагностирования аппаратуры. Устройство содержит пульт оператора, позволяющий устанавливать код вида и адрес неисправности, блок формирования неисправностей, представляющий собой набор тристабильных элементов, блок тестирования и индикации, позволяющий производить контроль времени, затраченного оператором на поиск введенной инструктором неисправности, и числа сделанных им попыток. 1 ил.