Многоточечное устройство контроля Советский патент 1979 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится ,к области автоматики и может быть использовано для контроля различных неэлектрических параметров, например, температуры, освещенности и др., Известно многоточечное измерительное устройство, содержащее генератор импульров, распределитель импульсов, формирователи импульсов, триггеры, ключи, которое мо жет быть использовано для контроля различных параметров, например, температуры нли освещенности {1 ., Недостатком этого устройства является невысокая точность контроля, обусловленная влиянием диодов и трансформатора, используемых в блоке обработки сигнала датчиков. . .Точность контроля пЬвышена в многоточечном измерительном устройстве, содержащем распределитель импульсов, вход которого соединен с генератором, а выходы через формирователи импульсов подсоединены к чувствительным элементам, триггеры, формирователи импульсов, элемент ИЛИ, элементы сравнения и ключи 2. Однако указанное устройство обладает погрешностью, вызванной влиянием измерительных схем. Наиболее близким к предлагаемому устройству является многоточечное устройство контроля, содержащее распределитель импульсов, вход которого соединен с генератором импульсов, а выходы - с управляющими входами первых ключей, усилитель, вход которого через вторые ключи соединен с чувствительнымн элементами, а выход - со входами пороговых элементов, выходы которых через третьи ключи подсоединены к первым триггерам, элементы ИЛИ, элементы совпадения, инвертор, элементы задержки и цифровые индикаторы 3. Указанное устройство, обладая достаточной точностью, имеет невысокое быстродействие, связанное с применением-в процессе контроля двух циклов опроса, а также с относительно большим временем единичного измерения параметра. Целью изобретения является повышение быстродействия, устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство содержит интеграторы, преобразо-. ватель напряжение - код, импульсние усн-. лители, причем входы интеграторов подсоединены к выходу усилителя через четвертый ключ, управляющий вход которого связан через элемент задержки, элемент совпадения, инвертор и первый элемент ИЛИ с выходами порогоьых элементов, другой вход элемента совпадения через второй элемент ИЛИ соединен с выходами распределителя импульсов, первые выходы интеграторов подсоединены ко входам преобразователя напряжение - код через одни первые ключи, выходы которого через другие первые ключи соединены с цифровыми индикаторами, вторые выходы интеграторов соединены через импульсные усилители и пятые ключи с одними входами вторых триггеров, другие входы которых соединены с выходами третьих элементов ИЛИ, входы которых соединены с выходом распределителя импульсов и выходами соответствующих вторых триггеров., .,, Схема предложенного устройства: показана на чертеже. Устройство содержит чувствительные элементы I, включающие в себя, например, полупроводниковые терморезисторы при контроле температуры или фоторезисторы при контроле освещенности и добавочные резисторы, соединенные, например, по мостовой схеме, усилитель 2, например, линейный полупроводниковый усилитель, вход которого через вторые ключи 3 соединен с чувствительными элементами I, а выход подсоединен к пороговым элементам 4 и 5, выходы которых через третьи ключи б связаны с первыми триггерами 7 и 8, через четвертый ключ 9 к выходу усилителя 2 подсоединены интеграторы 10 и И, вь1ходы которых соединены со входами импульсных усилителей 12 и 13, другие выходы интеграторов 10, 11 через одни первые ключи 14 и 15 связаны с преобразователем 16 напряжение - код, выходы которого через другие первые ключи 17 и 18 соединены с цифровыми индикаторами 19 и 20, выходы noporobbix элементов 4 и 5 через первый элемент 21 ИЛИ, инвертор 22, элемент 23 совпадения, элемент 24 задержки соединены с управляющим входом четвертого ключа 9, второй вход элемента 23 совпадения через второй элемент 25 ИЛИ соединен с выходами распределителя 26 импульсов, вход которого соединен с генератором 27 импульсов, а выходы с управляющими входами ключей пятых 28 и 29, выходы которых соединены со вторыми триггерами 30, 31, 32, 33 с последним выходом распределителя 26 импульсов соединены третьи элементы 34 ИЛИ. Питание убтройства на чертеже не показано. Устройство работает следующим обра зом. Чувствительные элементы 1 поочередно подключаются ко входу усилителя 2 через ключи 3, управляемые распределителем 26 импульсов. Рассмотрим работу устройства для первого объекта. Если контролируемый параметр вы одит за пределы допуска, то срабатывает один из двух пороговых элементов 4 или 5, один из которых настроен на нижний допуск, а другой на верхний. Приэтом через открытый ключ 6 срабатывает триггер 7 или 8. Это состояние фиксируется в течение всего цикла опроса. Таким образом к концу цикла выявляются все объекты, в которых параметры выходят за допустимые пределы, а также знак отклонения. Если контролируемый параметр находится в пределах допуска, то пороговые элементы 4 к 5 не срабатырают, на вход элемента 21 ИЛИ сигнал не поступает, при этом срабатывает инвертор 22, сигнал с его выхода подается на один из входов элемента 23 совпадения, на другой вход которого подается сигнал распределителя 26 импульсов через элемент 25 ИЛИ. Ключ 9 открывается через элемент 24 задержки, который вводится для предотвращения влияния переходных процессов. Напряжение с выхода усилителя 2 подается на вход интеграторов 10 и 11. Интегратор представляет собой элемент, содержащий, например, конденсатор, а также схему, различающую полярность сигнала. Поэтому, в зависимости от полярности сигнала, интегрирование будет осуществляться в одном из интеграторов. В этом интеграторе протекает ток, и с одного из его выходов под.ается сигнал на импульсный усилитель 12 или 13. Через открытый ключ 28 от выходного сигнала импульсного усилителя происходит срабатывание триггера 30 или 31. Тем самым запоминается тот объект, сигнал от которого интегрируется в интеграторе. После окончания опроса объекта на конденсаторе запоминается величина сигнала. В следующем положении распределителя 26 импульсов измеряется параметр во втором объекте. При этом, если параметр выходит за допуск, то это фиксируется триггерами 7 или 8. Если параметр лежит в допустимых пределах, то сигнал с выхода усилителя 2 поступает на вход интеграторов 10 и 11. Однако ток в интеграторе протекает только в том случае, если сигнал превыщает напряжение на конденсаторе, а это имеет место, если отклонение контролируемого параметра во втором объекте имеет тот же знак и больще по величине, при этом происходит дополнительный заряд конденсатора. Если отклонение во втором объекте меньше, то подзаряда не происходит. В этом случае ток отсутствует и импульсный усилитель 12 или 13 не формирует сигнала. Если отклонение параметра во втором объекте больше, чем в первом, то возникает ток заряда, через открытый ключ 28 срабатывает триггер 30 или 31 от выходного сигнала импульсного усилителя 12 или 13, а через, элемент 34 ИЛИ происходит сброс соответственно триггера 30 или 31 первого объекта. Аналогично осуществляется контроль параметра в следующих объектах. Таким образом, на триггерах 7 и 8 фиксируются объекты, в которых параметр выходит за допуск, одновременно известен знак отклонения, на триггерах 30 и 31 фиксируются объекты, в которых отклонение параметра от номинального значения в пределах допуска в обе стороны максимально, причем в интеграторах 10 и И запоминаются сигналы пропорциональные этим отклонениям. При опросе последнего объекта происходит сброс цифровых индикаторов 19 и 20 и триггеров 32 и 33 (приведение в исходное состояние) для подготовки к приему информации. В предпоследнем положении распределителя 26 импульсоВнапряжение с выхО да интегратора 10 через ключ 14 подается в. преобразователь 16 напряжение - код, а затем цифровой сигнал через ключ 17 фиксируется в цифровом индикаторе 19. Одновременно открываются ключи 29 и в триггеры 32 и 33 переносится информация из триггеров 30 и 31. Срабатывают триггеры тех объектов, где минимальное и максимальное значения параметров в пределах допусВ последнем положении распределителя 26 импульсов через ключи 15 и 18 осуществляется преобразование сигнала интегратора 11 и фиксация в цифровом индикаторе 20. Одновременно производится сброс триггеров 30 и 31 (тех объектов, где минимальное и максимальное значения параметров в пределах допусков) через элементы 34 ИЛИ, а для последнего объекта непосредственно от распределителя 26 импульсов. Сброс триггеров 7 и 8 осуществляется сигналом от предыдущего положения распределителя 26 импульсов. Таким образом, в предложенном устройстве в течение одного цикла опроса осуществляется определение объектов, в которых контролируемый параметр выходит за пределы допуска, и объекто.в, в которых параметр имеет максимальное и минимальное значения в пределах допуска. При помощи интеграторов, преобразователя напряжение - код, цифровых индикаторов с высокой точностью измеряются максимальное и минимальйое значения контролируемого параметра. Для реализации устройства используется сравнительно небольщой объем аппаратуры. В предложенном устройстве заряд конденсатора интеграторов происходит в течение малого интервала времени, поэтому время единичного измерения параметра может быть уменьщено в 2-3 раза по сравнению с аналогичными системами, в к)торых производится йзМер|еййе контролируемой величины в каждом единичном измерении. Формула изобретения Многоточечное устройство контроля, содержащее распределитель импульсов, вход которого соединен с генератором импульсов, а выходы - с управляющими входами первых ключей, усилитель, вход которого через вторые ключи соединен с чувствительными элементами, а выход - со входами порогог вых элементов, вызсодыкбторьгх через третьи ключи подсое.аянены к первым триггерам, элементы ИЛИ элементы совпадения, инвертор, элементы задержки, цифровые индикзторы, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, устройство содержит интеграторы, преобразователь напряжениекод, импульсные усилители, причем входы интеграторов подсоединены к выходу усилителя через четвертый ключ, управляющий вход которого связан через элемент задержки, элемент совпадения, инвертор и первый элемент ИЛИ с выходами пороговых элементов, другой вход элемента совпадения через второй элемент ИЛИ соединен с выходами распределителя импульсов, первые выходы интеграторов йодсбедимены ко входам преобразователя напряжение - код через одни первые ключи, выходы которого через Другие первьте ключи соединены с цифровыми индикаторами, вторые выходы интеграторов соединены через импульсные усилители и пятые ключи с одними вхбдами вторых триггеров, другие входы которых соединены с выходами третьих элементов ИЛИ, входы которых соединены с выходом распределителя импуЛьсов и выходами соответствующих вторых триггеров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 1623-f4, кл. G 01 К 7/20, 03.12.62. 2.Авторское свидетельство СССР № 335553, кл. 05 В 23/02, 05.10.70. 3.Авторское свидетельство СССР № 402759, кл. G 01 К. 7/10, 04,01.72.