ДИСКРЕТНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ Советский патент 1971 года по МПК G05B19/48 G05B13/02 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для автоматического контроля и измерения в цифровом виде параметров сигналов, например параметров ч})ункциональны.ч элементов и схем.

Известна дискретная система автоматического контроля и измерения оборудования, а также его блоков, узлов и функциональных элементов с многократным использованием устройств канала контроля, основанная на дискретном представлении контролируемых параметров и уставок с последовательным сопоставлением кода контролируемого парамегра с кодом уставки. В состав такой системы входят: устройство формирования испытательных сигналов коммутаторы, промежуточные преобразователи контролируемых параметров, устройство формирования уставок, аналогоцифровой преобразователь, устройство сопоставления кода параметра с кодом уставки, устройство формирования суждения, устройство выдачи результатов измерения, устройство выдачи результатов контроля, устройство самопроверки, устройство управления.

Эта система работает по программе, задаваемой устройством управления и обеспечивающей формирование испытательных сигналов и подачу их в определенной последовательности в заданные точки объекта контроля. Выходные сигналы объекта контроля подвергаются промежуточным преобразованиям (усиление, ослабление, формирование и т. п.) и кодируются с помощью аналого-цифрового

преобразователя. Уставки задаются и хранятся в дискретном виде в устройстве формирования уставок. После сопоставления кода контролируемого параметра с кодом уставки формируется суждение о годности контролируемого параметра или объекта контроля в целом. Результаты контроля используются для сигнализации, регистрации и управления. Система позволяет измерять в цифровом виде выходные сигналы объекта контроля. Правильность работы системы контролируется устройством самопроверки.

Упомянутая система автоматического контроля сложна, имеет высокую стоимость и требует квалифицированного обслуживания,

что делает нецелесообразным ее применение для контроля объектов с небольшим числом параметров и жесткой программой контроля, например для контроля серийно выпускаемых функциональных элементов и схем электронных вычислительных машин. Кроме того, точность контроля подобной системы ограничена, так как уставка вводится в устройство сопоставления из дискретного запоминающего устройства, а контролируемый параметр вводигжуточного преобразования и кодирования. В устройстве сопоставления анализируется pa.iность кодов уставки и контролируемого иараметра, содержащая иогрсшиость тракта ироыежуточиого преобразования и кодирования, что определяет точность контроля системы.

Таким образом, онисанная система автоматического контроля не нозволяет полностью реализовать одно из важных нреимущсстз дискретных устройств, т. е. обеснечить высокую точность контроля. С этой точки зрения не онравдывает себ.: нримененне сложного и дорогостоящего дискретного запоминающего устройс1Ба для задания и хранения уставок.

Целью изобретения является новып:ение точности контроля и измерения.

Для этого в дискретную систему авгоматнческого контроля и измерения 11араметров введено аналоговое иолупостоянное запоминающее устройство, которое соединено через коммутаторы и проможугочиые преобразователи контролируемых параметров со входом аналого-цифрового преобразователя.

Так как устройство сопоставления ана 1изирует разкосгь кодов уставки н контролируемого параметра, подаваемых но общему тракту, то погрешности промежуточного преобразования и кодирования вычитаются, что позволяет относительно простыми средствами иовысить точность контроля.

Хранение уставок в аналоговой форме позволяет отказаться от сложного и дорогого дискретного запоминающего устройства, а также упростить устройство соиоставлепия и кол1мутатор.

На чертеже приведена функциональная схема предложенной системы.

Контролируемый объект с помощью механического приспособления включается в измерительную схему. Устройство 1 формирования испытательных сигиалов, состоящее из ненескольких генераторов 2 исиытательиых сигиалов (условно показаны три генератора), через коммутатор 3 соедииепо со входами контролируемого объекта ; выходы последнего через код:г,1утатор 5 соединены со входа.ми промежуточных преобразователей 6 контролируемого параметра (условно показаны три преобразователя). С коммутатором 5 также соединено устройство 7 формирования устаозок. Выходы промежуточных преобразователей 6 через ко.ммутатор 8 соединены с аналого-цифровым преобразователем 9, а выход преобразователя - с устройством 10 выдачи результатов измерения, в состав которого входит счетчик импульсов 11, используемый так.же в качестве устройства сопоставления и соединенный с дещифратором самопроверки 12, и устройством 13 формирования су/кдения, в состав последпего входит логическая схема 14 для выделения признаков годности или брака. Выход устройства 13 соединен с устройством 15 выдачи результатов контроля.

средственное соединение коммутаторов .3 и 5, минуя контролируемый объект .

Устройство управления /6 соединено с устройством / формирования испытательных сигналов, коммутаторами 3, 5, 8, устройством 10 выдачи результатов измереиия, дещифратором салю;фоверки 12, устройством 13 формирования суждеиия, устройством 15 выдачи результатов контроля.

Система работает автоматически, вначале производится самопроверка, а затем контроль и измерение.

Самопроверка начинается с подачи импульса общего сброса от устройства управления

6 для устаиовки в исходное состояние коммутаторов, счетчика импульсов и других схем. Затем с устройства 7 формирования уставов через коммутатор 5 на вход одного из про.межуточпых преобразователей 6 подается аталокпый аналоговый сигнал, который после промежуточного нреобразования и кодирования фиксируется счетчиком импульсов 11, с последним связан дещифратор са.мопроверки 12.

Дешифратор 12 образует ностоянное «цифровое окно, щирипа которого выбрана значпTe.-ibHO меньшей, чем ноле допуска контроля. После кодирования эталонного сигнала получается число, которое должно находиться i.

пределах «цифрового окна.

Например, окно задается от 885 до 895 импульсов, а код эталоииого сигнала равен 890 имнульсам. При этом на выходе дешифратора 12 появляется разрешающий сигнал и усгройство управления J6 продолжает самопроверку остальных трактов либо после окончания проверки всех трактов включает режим контроля и измерения. Отрицательный результат самопроверки останавливает систему с ипдикацией тракта и результата кодирования эталонного сигнала.

Самопроверка может охватывать устройство / формирования испытательных сигналов, в этом случае сигналы от генераторов 2 испытательных сигналов ироиускают через коммутаторы 3 и 5, минуя контролируемый объек 4, один из иромежуточных иреобразователей 6, коммутатор 8, аналого-цифровой иреобразователь 9 и фиксируются счетчиком импульсов

//. Выходные сигналы геиераторов выбираются такими, чтобы они после кодирования попадали в «цифровое окно.

После окончания самопроверки дешифратор 12 блокируется. Допустимые значения

контролируемого иараметра ограничиваются максимальной и минимальной уставками, поэтому код контролируемого нараметра дважды сопоставляется с кодом уставок, а затем формируется суждение о годности или браке.

С целью упрощения устройства сопоставления вычитаиие кодов заменено их сложением в счетчике импульсов // за счет того, что одно из слагаемых берется в прямом коде, а другое- в обратном. Двукратное переполнение

ности контролируемого параметра. Соответственно, отсутствие двух переполнепн - признак брака.

При контроле система работает следующим образом.

Все схемы устанавливаются в исходное состояние импульсом от устройства управления 16. В зависимости от вида контролируемого параметра с помощью коммутаторов выбираются генератор испытательных сигналов, входы и выходы контролируемого объекта, промежуточный преобразователь .и уставки. Затем устройство управления 16 запускает необходимый генератор 2 испытательных сигналов, который через коммутатор 3 возбуждает контролируемый объект 4; сигнал с выхода последнего (контролируемый параметр) через коммутатор 5, промежуточный преобразователь 6, коммутатор 8 поступает на аналогоцифровой преобразователь 9.

После кодирования на выходе аналого-цифрового преобразователя 9 получается числоцифровой эквивалент контролируемого параметра в прямом коде, который фиксируется счетчиком импульсов 11. По команде от устройства управления 16 это число переводится в обратный код.

Максимальная уставка кодируется по тракту: устройство 7 формирования уставок-коммутатор 5 - промежуточный преобразователь б коммутатор 8-аналого-цифровой преобразователь 9. Число с выхода последнего - код максимальной уставки - суммируется с обратным кодом измеряемого параметра, хранящимся в счетчике импульсов 11.

Операция сопоставления этих чисел сводится к установлению наличия или отсутствия переполнения счетчика импульсов 11. В случае переполнения на выходе счетчика появляется импульс, который поступает в устройство 13 формирования суждения и фиксируется логической схемой 14. После этого счетчик 11 сбрасывается импульсом от устройства управления 16.

Минимальная уставка кодируется по тому же тракту, что и максимальная, и запоминается в счетчике //. Затем импульсом от устройства управления 16 она переводится в обратный код, к полученному числу добавляется

число-результат кодироваипя контролпруемого параметра. Сопоставление фиксация импульса переполнения счетчика 11 производится аналогично описанному выше. Двукрагное

переполнение счетчика 11 свидетельствует о годности. Если количество переполнений счетчика // было меньше двух, то устройство 15 выдачи результатов контроля сигнализирует о браке и осуществляется остановка системы.

Возможно получение сигналов «брак больше и «брак меньше.

При положительном результате контроля параметра устройство 13 формирования суждения дает разрешение устройству 15, которое сигнализирует о годности контролируемого параметра.

После выполнения указанных операций устройство управления 16 подает сигнал сброса па счетчик 11 и подготавливает все схемы к

проведению измерения. Контролируемый параметр кодируется, число-эквивалент измеренной величины фиксируется счетчиком импульсов 11 и выводится на цифровую индикацию, цифропечать или передается на ЦВМ.

При положительном результате контроля устройство управления 16, в соответствии с заданной программой, переключает систему на проверку следующего параметра.

30

Предмет изобретения

Дискретная система автохматического KOIIтроля и измерения параметров функциональных элементов и схем, содерн ащая устройство формирования испытательных сигналов, коммутаторы, промежуточные преобразователи контролируемых параметров, апалого-цпфровой преобразователь, устройство сопоставления, устройство формирования суждения, устройство выдачи результатов измерения, устройство выдачи результатов контроля, устройство самопроверки и устройство управлепия, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности контроля и измерения, в нее введено аналоговое полупостоянное запоминающее устройство, соединенное через коммутаторы и промежуточные преобразователи контролируемых параметров со входом аналого-цифрового преобразователя.

ь/

п J

Н I

1.

-a- Pesucmpauufl

. Цидзроё(2Я ,

--K- Вылод на UBM

, П - I I

I r.CusHa/;u3ai4usi

и j /5 - Pfsucmpauuii

L. I I-,г--Ьпрабление

J

I