Дискретная система автоматического контроля и измерения параметров Советский патент 1980 года по МПК G07C11/00 G05B23/02 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах контроля многопараметрических объектов со сложными параметрами.5

В основном авт.свид. № 316092. описана дискретная система автоматиiecKoro контроля и измерения параметров, содержащая устройство формирова- О ния испытательных сигналов, коммутаторы, промежуточные преобразователи контролируемых параметров (так называемые первичные преобразователи), аналого-цифровой преобразователь 15 (АЦП), устройство сопоставления, устройство формирования суждения (о каждом контролируемом параметре в виде,+ или -), устройство выдачи результатов измерения, например 20 в виде печати, устройство выдачи результатов контроля, например в виде световой индикации Годен или не годен и соответствующей печати, устройство самопроверки, устройство 25 управления.и аналоговое полупостоянное ЗУ, соединенное через коммутаторы и промежуточные преобразователи контролируемых параметров со входом АЦП., ,30

Недостаточная точность работы такой системы обусловлена применением аналогового ЗУ. Выполнить аналоговые ЗУ,которые будут точными и стабильными в течение достаточно большого времени, сложно, Стабильность необходима во время срока службы или, как минимум, в течение времени между регламентными работами; это время составляет обычно полгода. Нестабильность работы аналогового ЗУ во времени и от включения к включению снижает точность работы системы контроля.

«

Целью изобретения является повышение точности работы системы.

Эта цель достигается за счет 1высокой точности цифрового хранения заданных значенийуставок в сочетании с аналоговыми генераторами уставок в видеаналогового полупостоянного ЗУ и системы выставки заданных аналоговых значений с помощью устройств системы контроля-введением ЦАП и дискретного ЗУ,соединенного с устройст-вом сопоставления,выход которого через ЦАП соединен с установочным входом коКшутатора и одним входом аналогового полупостоянного ЗУ,другой вход которого соединен через коммутатор с

устройством формирования испытательных сййгалов .

Функциональная схема системы приведена на чертеже.

Система содержит устройство 1 формирования. испытательных сигналов, состоящее из нескольких генераторов 2 стимулирующих сигналов (условно показаны три генератора), соединенное через коммутатор 3 со входами объекта контроля 4. Выходы последнего через коммутатор 5 соединены со входами промежуточных (первичных) преобразователей б контролируемых параметров (условно показано три «реобра зов ателя) . С коммутаторами 3 и 5 также соединено аналоговое полупоетоянное ЗУ (уставок) 7. Выходы преОбразова леЙ б ёрёз коммутатор 8

соединены с АЦП 9 (условно Показано два преобразователя) , выходи которых через Коммутатор 10 соёдйГнены с устройством сопоставления 11, соен-ённым с дискретным ЗУ 12. Вдасод устройства 11 соедйней d устройством 13 формирования суждения, внщачи езультатов измерения и контроля, а также через ЦАП 14 с ЗУ 7 и комутатором 5. Со всеми yctpoйcтвaми истемы соединено устройство управения 15.-

Работает система в три этйпй.

Вначале система выйтавляет заданное значение аналоговой устаёки; cootBeTCTByKffljefe запомненному коду. Затем из йтой аналоговой уставки формируют код уставки, яо уже с учетом погрешности тракта, и далее контролируемый параметр преобразуют в код и сравнивают с кодомуставки , учитивйвдим not effiHoctre

На nepsofi этапе аналоговое зна- . чение уставки., содержащее погрешность BpieiyieHHoro и температурного дрейфа, с устройством 7 через коммутаторы 5, 8 (минуя преобразователь .6) , через АЦП и коммутатор 10 . подается fra устройство сопоставления 11, где сопоставляется с Кодом номинального значения уставки,поступающим с устройства 12. Разйбдтный код через ЦАП 14 VrtpaaJia T .. устройством 7, меняя значение уставки до тех пор, пока разностный коя не обратится в нуль. Таким o6pa3ONf, устра Няются все дрейфы аналоговой стайкй, й выставляется ноМийалйШоб значение аналоговой уставься, пока что йе содержсццее погрешности преобразователя б. Аналоговая уставка обычно формируется с помощью гёйератора 2 и заводится в устройство 7, где она peryJiHpy eTeH ч ерез йомутатор 3.

На втором зТапе выставленйбё анаоговое значение уставки с устройства 7 (нижняд гранигца допуска) через коммутатор 5, преобразователь б, коммутатор 8, АЦП 9 коммутатор 10

я устройство сопоставления 11 пбдается в устройство 12, где запоминается код уставки, уже учитывающий погрешность преобразователя б..

Аналогично формируется и запоминается верхняя граница допуска.

На третьем этапе с устройства 1 через коммутатор 3 стимулИрукэдий сигнал подается на объект контроля 4, который под влиянием стимула выдает сигнал (контролируемый па.раметр) через коммутаторы 5,8,10,соотй тствунйций преобразователь б и А 9 в устройство 11,где сравнивается гранйцШчи для допуска,учитываквдими погрешность преобразователей. Коды этих границ поступают из устройства 12, где они были запомнены на втором этапе.

. С выхода устройства 11 результат сопоставления подается на устройств 13 формирования суждения, выдачи результатов измерения и контроля.

Осуществление и последовательнос автоматического контроля на всех этпах обеспечивает устройство управления 15.

Предложенная система повьииает точйОсть контроля во всех тех случаях когда tipH выставке заданного знаМ:ения уетавки по запомненному коду удается нестабильный промежуточный преобразователь, напрмер при контроле импЕульсного объекта. Например, предлагаемая система автоматического контроля в соответствии с прйведвнйым выше описанием работы проверйет частоту в импульсе, когда Промежуточный пре.образова тель выполнен в виде частотного дискриминатора из нестабильных элементов. TeHepatop 2 в непрерывном 1 ежиме подстраивается под код ИЗ устройства 12, проходя через АЦП 9, но минуя Преобразователь 6. ЗаТей сигнал с генератора 2 пропускается через преобразователь б и запоминается в Устройстве 12 как уставка, с которой сравнивается измеряемый сигнал.

Рассмотренная система с высокой точностью может измерять и СВЧ-мощность в импульсе. Если преобразователь б выполнить и виде калиброванного аттенюатора с диодом на выхрде, то можно ограничиться выставкой только Минимальной уставки по ее цифровому- значению с помощью термисторного измерителя (первый этап). На втором этапе значение минимальной уставки пропускают через первичный преобразователь (аттенюатор и диод) и далее через АЦП 9 и запоминают (нестабильность коэффициента передачи диода является основной составлякяцей погрешности, однако,диод нечем заменить при измерении СВЧ-мсвдности в импульсе). На третьем этапе измеряют СВЧ-моедкость в импульсе. вводя калиброванный аттенюатор. Описанный вариант работы устройства поз воляет уменьшить уровень СВЧ-мощности с генератора уставки, что целе сообразно так как можно не выставлят максимальную уставку . Система оВеспёчива,ет повьйёнй точности контроля только радиотехнических, но и электрических пара метров, например эффективного значения напряжения и т.п. Самопроверка системы может осуществляться непосредственно по сигналу какого-либо генератора 2, или с использованием устройства 7 с предварительной выставкой номинального значения сигнала самоконтроля по заранее запомненному коду в устройстве 12. Данная система позволяет обеспечить долговременное точное запсячи.нание границ полей допусков, осуществить регулировку аналоговой уставки под её номинальное значение. запомненное в дискретном ЗУ, исключить погрешность уставки, обусловленную дестабилизирующими факторами (временем, температурой и,т.д.). Формула изобретения Дискретная система автоматического контроля и измерения параметров по авт.свид. № 316092, о т л ичающаяся тем, что, с целью повы1яения точности работы системы, в нее введены цифро-аналоговый преобразователь иДискретное ЗУ соединенное с устройством сопоставленияг выход которого через цифроавашоговый преобразователь сЬединен с установочным эхойом. KOMNiyTHTopa и Ъдййм входом аналогового прлупостоянного ЗУ, другой вход которого соединен через коммутатор с устройством формирования испытательных сигиалов.