Устройство для контроля радиоэлектронных блоков Советский патент 1976 года по МПК G05B23/02 

Схема содержит преобразователь 1 контро лируемого параметра в постоянное напряже ние, компаратор 2, второй одновибратор 3 элементы «И 4i,-.., 4п, многовходовый эле мент «ИЛИ 5, первые одновибраторы 6ь.. 6п, индикаторы 7i, ..., iu, генератор 8 ступен чатого напряжения, дифференпирующий эле мент 9, ограничитель 10 отрицательных им пульсов, ограничитель 11 положительных им пульсов, инвертор 12, счетчик импульсов 13 согласующий элемент 14, пороговый элемент 15, дешифратор 16 и двухвходовый элемент «ИЛИ 17. На фиг. 2 обозначены: выходное напряжение УХ преобразователя 1, имеющее семь зон значений Д(7.1, ..., , максимальное t/.v номинальное У.т„„,. и минимальное V пОМИМИ чения, напрял ение с/г генератора 8, имеющего восемь уровней квантования (), напряжение U-K на выходе компаратора 2, выходные сигналы /7дц дифференцирующего элемента 9, напряжение бд на выходе дешифратора 16 и ианряжение (ов на выходе второго одновибратора 3. Устройство работает следующим образом. Контролируемый параметр поступает на преобразователь 1, на выходе преобразователя появляется постоянное напряжение IJх, величина которого пропорциональна контролируемому параметру, и подается на вход компаратора 2. Генератор 8 ступенчатого напряжения имеет амплитуду нижней ступени меньще минимально донустимого значения, амплитуду верхней ступени больше максимально допустимого значения контролируемого напряжения и продолжительность i каждой ступени. Ступенчатое напряжение генератора 8 И поступает на вход компаратора 2, который представляет собой, например, балапсный диодно-регенеративный компаратор, имеющий дополнительную обмотку отрицательной обратной связи, унравляемую от одновибратора 3. При отсутствии имнульса на выходе одновибратора 3 сигнал на выходе компаратора 2 появляется тогда, когда напряжение Lr нревышает напряжение L. Поскольку U нредставляет собой медленно меняющееся напряжение, то превышение Vf над U происходит в моменты изменения уровней Uf, т. е. в моменты формирования фронтов ступеней. Такое сравнение происходит в момент времени /1 и иа выходе компаратора 2 через некоторое время Т2, обусловленное быстродействием компаратора, формируется первый короткий импульс t/K. Этот импульс с выхода компаратора 2 поступает на входы элементов «И 4, ..., 4п-1. Ступенчатое напряжение генератора 8 поступает также на дифференцирующий элемент 9. После дифференцирования на его выходе появляется последовательность положительных и отрицательных коротких импульсов t/дц. Эти импульсы подаются одновременНО на ограничители отрицательных и положительных имнульсов. С выхода ограничителя 11 положительных импульсов короткие отрицательные И1мнульсы поступают на вход инвертора 12, с выхода которого положительные импульсы с периодом следования Т поступают на вход установки нуля счетчика 13 и устаиавливают его в нулевое положение. С выхода ограничителя 10 отрицательных импульсов положительные импульсы поступают на счетный вход счетчика импульсов 13. Счетчик осуществляет просчет п.- 1 импульсов. После просчета этих импульсов на ВХОд установки нуля счетчика 13 подается очередной импульс сброса с выхода инвертора 12, устанавливающий счетчик 13 в исходное нулевое положение. Далее такой процесс повторяется периодически с периодом Г ступенчатого напряжения /7j,. Сигпалы с выходов триггеров счетчика 13 поступают па вход дешифратора 16 и в зависимости от паполнепия счетчика 13 на определенных выходах дешифратора 16 последовательно появляетс.ч сигнал в виде импульса, /длительность которого соответствует временному интервал} между просчитываемыми импульсами д. При превышении иапряжением U напряжения IjX в момент времени t, соответствующий концу третьей ступени напряжения L/j., на счетный вход счетчика 13 проходят три импульса, и на дешифраторе 16 положительный импульс появляется на третьем выходе в моменты времени с t по t, где /2 - момент появления четвертого импульса на входе счетчика 13. При этом иа элемент «И 4з на время действия тз первого импульса с выхода компаратора 2 поступают два сигнала, и поэтому па выходе элемента «И 4з ноявляется сигнал в виде короткого имнульса, совнадающего во времени с первым импульсом на выходе компаратора 2. Этот импульс запускает одновибратор 6, который отрабатывает и.мпульс, длительность которого меньше периода Г п который достаточен для зрительного восприятия индикатора 7 оператором. Импульс с одновибратора 6з включает соотетствующий индикатор 7з. Каждый из индиаторов 7 имеет определенное цифровое или имволическое обозначение н указывает на тепень отклонения контролируемого парамета от номинального значения. Импульс с выхода элемента «И 4з постуает также на третий вход многовходового лемента «ИЛИ 5, импульс с выхода которого юступает па вход второго одновибратора 3 и апускает его (момент времени з). Параметры дновибратора 3 выбраны таким образом, что н формирует импульс с длительностью ,5 ti-Т2. Импульс с выхода одновибратора 3 управяет дополнительной обмоткой отрицательной братной связи компаратора 2 и при включеии этой обмотки результирующая обратная

связь, охватывающая усилительно-пороговый элемент компаратора 2, независимо от соотношения величин Ur и и отрицательна. Несмотря на то, что 1зеличи1;а Ui- до конь .а периода ступенчатого напряжения превышает величину Ux, сигнал на выходе компаратора 2 с момента времени ta отсутствует, компаратор 2 заперт до конца действия импульса на выходе одновибратора 3 (момент времени /i). Таким образом, на выходе компаратора 2 каждый период Т формируется только один короткий импульс.

Если во время предыдущего периода U сравнение происходило в конце i-й ступени, то момент времени t;, совпадает примерно с серединой (г-1)-й ступени. Если за время Г значение контролируемого параметоа существенно не изл1енится, то сравнение С/г с ьдпроизойдет в то же время по отнощению ы началу периода Ur, т. е. в конце i-й ступени. Функционирование всех элементов устройства в течение этого периода аналогично описанному выше и по-прежнему определенную часть периода Т включен индикатор 7;.

В случае, когда через период Г медленно снижающееся напрян ение f/.; опустится ниже 1-й ступени, но не ниже (i-1)-й ступени (что обычно и имеет место при постепенных отказах), то поскольку, начиная с момента временя li компаратор 2 открыт, сравнение напряжения /г с напряжением L/.x происходит в момент времени t, совпадающий с передним фронтом (f-1)-й ступени. При этом отключается индикатор 7г и включается индикатор

.

Если в случае внезапного отказа скорость снижения напряжения U такова, что за период Т оно снизится ниже (г-1)-й ступени напряжения UF, то благодаря тому, что длительность импульса одновибратора 3 меньше периода f/r нэ 1,5т1(,5т,), в течение следующего периода Ur сравнение величины С/г с величиной C/ происходит сразу после окончания импульса одновибратора 6 на уровне (i-1)-й ступени. При этом отключается индикатор 7г и включается индикатор 7;-ь а в течение следующего периода такое сравнение уже может произойти на уровне (г-3)-й ступени.

Такой процесс продолжается до тех пор, пока либо значение С/ в течение последующих периодов не будет опускаться ниже г-й ступени С/г (при этом включен соответствующий индикатор), либо значение U уменьшится ниже минимально допустимого значения контролируемого напряжения (ниже ступени С/г), при этом включается индикатор УЬ указывающий на отказ контролируемого напряжения по нижнему допуску.

Если же напряжение Ux имеет тенденцию к увеличению, то в соответствии с величиной Ux сравнение величины С/г с величиной U происходит на уровне соответствующих ступеней С/ГУ при этом включаются соответствующие индикаторы степени отклонения параметра.

Когда Ux увеличивается настолько, что превышает свое л аь:симальцо допустимое значение, величина которого соответствует уровню перхней сгуиеци Lr, на выходе согласующего элемента i4 появляется напряжение, превышающее почог срабатывания порогового элемента 15. При его срабатывавши на выходе появляется сигнал пеисправности. который поступает на второй вход двухвходового элемента «ИЛИ 17. сигнал неисправности с выхода этого эле: 1ента, поступающий на вход индикатора 7,,-., включает этот индикатор неисправности, который указывает на выход контролируемого параметра за верхний ДОПУСК.

TaKiiM образом, в процессе контроля какого-либо параметра в зависимост от степепи отклонения контролируемого параметра от своего номинального значения включен только один соответствующий индикатор из группы. Груцца же индикаторов степени отклонения контролируемого параметра от номинального значения, например, при числе ступеней С/г, равном восьми, состоит из семи индикаторов, которые могут указывать на нахождение контролируемого параметра в одной из семи ЗОИ шкалы значений U. Нахождение в каждой из этих зон значений С/. может, например, выражать следующее: ЛС/.v,- отказ, Cv. меньше минимального допуска; ДУ.х-з - Ux ниже номинального, близко к отказу; ALv., - Ux ниже номинального; AC/.v - номинальная зона ДС/д-,. - Ux выще номинального; ДС/д., - Ux выше номинального, близко к отказу; ДС/д.. - отказ, Ux превышает максимальный допуск.

В рассматриваемом примере ширина зон ДС/v., .... ДС/л-„ одинакова, однако для разных контролируемых параметров в зависимости от конкретных условий эксплуатации, конкретных контролируемых устройств ширина этих зон может быть различной.

При выходе контролируемого параметра из зонь ДС/д. в зону , или ДС.д, и затем из зоны ДС/. в ДС/д„ или из ДС/д- в ДС/д., целесообразно производить соответствующие этапы переключения ре.черва из холодного в горячее состояние. При смещении контролируемого параметра из отдаленных от номинального значения зон в направлении к номинальному значению следует производить обратное переключение резерва из горячего в холодное состояние. Аналогичным образом могут решаться задачи прогнозирования постепенных отказов и коррекции контролируемых параметров.

Располагая оперативной информацией о степени отклонения контролируемого параметра от номинального значения, оператор может принимать необходимые решения, повышающие надежность и обеспечивающие нормальное функционирование контролируемых устройств.

Формула изобретения

Устройство для контроля радиоэлектронных блоков, содержащее первые одновибраторы, преобразователь контролируемого параметра в постоянное напряжение, подключенный к последовательно соединенным согласующему элементу, пороговому элементу, двухвходовому элементу «ИЛИ и к компаратору, управляющий вход которого подключен к выходу второго одновибратора, и индикаторы, подключенные к выходам первых одновибраторов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в устройство введены генератор ступенчатого напряжения, дифференцирующий элемент, ограничители отрицательных и положительных импзльсов, инвертор, счетчик импульсов, дешифратор, элементы «И и многовходовый элемент «ИЛИ, причем вход генератора ступенчатого напряжения подключен к входам компаратора и дифференцирующего элемента, выход которого подключен к входам ограничителя положительных импульсов и ограничителя отрицательных импульсов, выход которого соединен с счетным входом счетчика, выход ограничителя положительных импульсов подключей через инвертор к входу установки нуля счетчика, выходы которого подключены к входам дешифратора, выходы дешифратора подключены к одним из входов элементов «И, другие входы которых подсоединены к

выходу компаратора, а выходы - к входам многовходового элемента «ИЛИ и к входам соответствующих первых одновибраторов, выход многовходового элемента «ИЛИ соединен с входом второго одновибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1.Автоматический контроль радиоэлектронного и электротехнического оборудования.

Под общ. ред. В. М. Шляндина и А. И. Мартяшина, М., «Энергия, 1972, с. 78-88.

2.Авт. св. № 409065, кл. Н ОЗК Ю/ОО, 1973.