Устройство для оценки результатов допускового контроля Советский патент 1980 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к контрольн измерительной технике и может быть использовано для контроля параметров радиоэлектронного оборудования. Известно устройство, в котором оп тимальное число повторных замеров обеспечивается при статическом контроле по методу последовательного анализа и содержащее диС| ретизатор, ряд параллельных измерительных каналов, в состав каждого из которых входит двухпороговый анализатор по методу последовательного анализа 1. Быстродействие этого устройства является ограниченным, оно определяется быстродействием каналов и не за висит от их -числа. Это устройство та же не позволяет обнаруживать кратковременные сбои в обьекте контроля. Ограничение быстродействия контро ля обусловлено также тем, что анализ торы, решающие задачу статистическог анализа последовательным методом,, сложны по устройству. Например, анализатор содержит два реверсивных сче чика и вспомогательный счетчик, соециненные с дешифраторами состояний. счетчик-делитель числа замеров, вентили, триггер 2. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для оценки результатов контроля, содержащее блок сравнения, соединенный с датчиком эталонных . напряжений контролируемых параметров, счетчики числа совпадений и несовпащений контролируемого параметра с допуском, причем вход счетчика числа несовпадений подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, и дополнительные элементы И, ИЛИ 3. В этом устройстве обработка результатов многократных замеров не ведется по методу последовательного анализа поэтому в нем не обеспечивается оптимальное число замеров. Этот факт наиболее сильно проявляется при наличии случайных погрешностей в измерительном тракте устройства, когда задача сводится к проверке статистической гипотезы о том, находится ли в допуске контролируемый параметр или нет. Данное устройство не может обнаруживать кратковременный выход контролируемого параметра за преде;пы допуска, поскольку замеры с . разными результатами контроля многократно повторяются.

Цель изобретения - повышение быстродействия и достоверности оценки результатов допускового контроля .

Поставленная цель.достигается тем, что В устройство для оценки результатов допускового контроля, содержащее первый, второй и третий элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, четвертый элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам четвертых элементов И, а выход - ксуммирующему входу реверсивного счетчика, подключенного выходами ко входам первого дешифратора, и блоки сравнения, первые и вторые входы которых соединены с выходами дискретиэатора и датчика эталонных напряжений соответственно, введены элементы НЕ, триггеры, второй дешифратор, сдвигающий регистр и блок записи начальной сосТавляющей нижней границы контроля, выходы которого подключены ко входам записи реверсивного счетчика, соединенного выходами со входами второго дешифратора, а вычитакядим входом через третий элемент ИЛИ - с первыми выхрдами сдвигающего регистра, вход которого подключен к одному из выходов дискретизатора, а вторые выходы - к первым входам четвертых элементов И, подсоединенных вторыми входами к выходам соответствующих блоков сравнения, ко входам первого элемента И и через соответствующие элементы НЕ к одним из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с соответствующим входом устройства, первые входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходам первого и второго элементов И соответственно, вторые входы - к выходам второго и первого Дешифраторов соответственно, а выходы - через соответствующие триггеры ко входам третьего элемента И. .

.Предлагаемое устройство, в котором реализуется метод последовательного анализа при параллельной работе нескольких; измерительных каналов и одном блоке обработки информации, повышает инструментальную достоверность, обусловленную погрешностями аппаратуры контроля. Оно позволяет повысить быстродействие за счет того, что время подключения к объекту контроля почгсй в п раз меньше (п - число каналов) , чем в известном одноканальном устройстве (время опроса состояния выходэ или.Нет канала значительно меньше, чем время протекания переходных процессов в канале), и обнаруживать сбои в объекте контроля за счет Использования свойств резервирования каналов.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит входные клеммы 1 и 2, датчик 3 эталонных напряжений, дискретизатор 4, блоки 5 сравнения, , состоящие из усилителей 6 и нуль-органов 7, блок 8 опроса и формирования, состоящий из сдвигающего регистра 9, четвертых элементов 10 И и четвертого 11 и трет.ьего. 12 элементов ИЛИ, реверсивный счетчик 13, блок 14 записи начальной составляющей нижней границы контроля, первый дешифратор . 15 с выходной клеммой 16 Годен, второй дешифратор 17 и блок 18 обнаружения сбоев, состоящий из первого элемента 19 И, элементов 20 НЕ, второго элемента 21 И, первого 22 и второго 23 элементов ИЛИ, триггеров 24 и 25, третьего элемента 26 И, а дешифратор 17 имеет выходную клемму 27 ;Брак .

Входные клеммы 1 служат для подключения контролируемого параметра X , клеммы 2 - для подключения номинального эталонного напряжения Х от датчика 3, а дискретизатор 4 - для дискретизации аналогового сигнала X - Xj, .

Каждый блок 5 состоит из усилителя 6 и нуль-органа 7, в котором сравниваются усиленный сигнал Х- XQ и напряжение , подключенное от датчика 3 ко всем нуль-органам 7, Напряжение д характеризует допуск Л на разность X - Х Причем блоки 5 имеют автоматическую коррекцию систематической составляющей ошибки усиления и сравнения сигналов .

Резистор 9 совместно с элементами 10 И и 11 ИЛИ служит для опроса состо.яния выходов блоков 5, ас помощью элемента 12 ИЛИ формирует п-ой импуль-; сов ( значение углового коэффициента Д нижней и верхней границ контроля дано ниже) силу того, что число шин, подключенных ко входам элемента 12 ИЛИ, равно П об . Эти импульсы подаются на вычитающий вход счетчика 13, который предназначен для суммирования числа совпадений о (числа сработав }1их нуль-органов 7) .

К шинам записи счетчика 13 подключен блок 14 для записи начальной составляющей (К) нижней границы контроля , а выходы счетчика 13 подключены к дешифратору 15 нулевого.состояния, имеющему в ыходную клемму 16 Годен и к дешифратору 17 суммы (1C + М ) начальных составляющих нижней и верхней границ контроля.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройства в счетчик 13 по сигналу Запис.ь записывается блоком 14 число К , определяемое по известной формуле

enPL.

л л

Л.

В

где

1- сс 06, |a - соответственно ошибки 1 и рода, которые задаются. Задаются так же величинами вероятностей Р, и Р , исходя из условия Р.Р - р; - PIв устр.ойстве Р представляет собо допустимую вероятность выдачи резуль тата Брак нуль-органами 7, когда (X - Хо) дг точнее когда ( К - Xi) отличаются от Уд на величину матем тического ожидания порога срабатывания нуль-органов 1. Величина Р равна 0,5. Сформированный дискретизатор 4 им пульс X - Хо усиливается усилителями б всех блоков 5 и сравнивается в нул органах 7 с напряжением допуска U. Нуль-органы 7 срабатывают, когда (V- Хо Uu . В силу того, что коэф фициенты передачи усилителей 6 и пор ги срабатывания (чувствительность) нуль-органов 7 характеризуются наличием случайных составляющих, срабатывание нуль-органов 7 (совпадение и несовпадение X - Хо с допуском Цд будет случайным, что особенно характерно проявляется на границах поля допуска А . Импульс с дискретизатора 4 поступает на резистор 9, на разряд ных шинах которого в определенной последовательности появляются импуль сы, поступак1щие на элементы 10 И и 12 ИЛИ. В результате, с выхода элемента 11 ИЛИ на суммирующий вход счетчика 13 поступает ( импульсов, равное чис лу сработавших нуль-органов 7, а с выхода элемента 12 ИЛИ на вычитающий вход счетчика 13 -пл импульсов. В устройстве происходящие процессы характеризуются формулами о .-. vxL 5: М (что соответствует .резуль тату Брак); Q - h L, 6 к (что соответствует резуль тату Годен); которые преобразованы следующимобра зом; cj-nL -KSKtMi -nL4-K O, . --, .P, l-P, P, 1-P ТГ-Епг-те где, как.видно из формул, при содерж мом счетчике 13, равном нулю, дешифр тор 15 сформирует выходной импульс L VJM Если же содержимое счетчика 13 ра но или больше К + АЛ , дешифратор 17 формирует импульс Брак. Величины К,М ,Ь являются исходны ми для задания условий ведения контрол и Могут быть заданы введением i-/b переключателей регистра 9, блок 14 и дешифраторы 15 и 17. При I X -Х(,/4. Од не срабатывает ни один из нуль-органов 7 и по команде Отсчет на выходе 21 И появляется сигнал, который опрокинет триггер 25. Если при некотором очередном импульсе / X -Хд/ срабатывают нульорганы 7 всех блоков 5 одновременно, сигнал с выхода элемента 19 И через элемент 22 ИЛИ опрокинет триггер 24. В результате, элемент 26 И при опрокинутых триггерах 24, 25 формирует на выходе сигнал Сбой. Аналогичным образом сигнаш Сбой появляется и в том случае, когда в в процессе последовательной процедуры срабатывает случайное число нуль-органов 7 и лишь, по крайней мере, однажды на некотором такте сработают сразу все нуль-органы 7 и опрокинется триггер 24. Тогда после окончания последовательной процедуры, если она закончилась результатом Годен, сигнал с клеммы 16 опрокинет второй триггер 25. При импульсе Брак и опрокинутом триггере 25, а также при одновременном несрабатывании нуль-органов 7 на каком-либо такте, также зафиксируется сбой в объекте контроля. Предлагаемое устройство .обеспечивает оптимальное время контроля параметров на соответствие допуска с заданной достоверностью. Оно позволяет просто фиксировать сбои в объекте контроля. Используя предлагаемое решение, можно построить устройство, фиксирующее сбои в объекте контроля, когда имеет место перемежающиеся или полные отказы одного или более блоков сравнения. Например, при возможном отказе одного из блоков 5 ко входам элемента 22 ИЛИ подключают формирователи, сигналов, свидетельствующих о срабатывании всех и п -1 блоков 5, а ко входам элементов 23 ИЛИ - формирователи, свидетельствующие о несрабатывании ни одного из п сравнивающих устройств или срабатывания одного из них. При этом для достижения заданной точности контроля при возможном отказе одного из нескольких блоков 5 общее число блоков сравнения следует ;увеличивать. В отличие от известного предлагаемое устройство резко сокращает время контроля, повьаиая коэффициент готовности контролируемой аппаратуры. Оно не требует высокой точности каналов, так как несколько простейших каналов заменяют один высокоточный канал, при этом практически без дополнительных затрат. Устройство .позволяет не только получить практически любые ошибки первого рода, обусловленные случайными погрешностями в измерительных кана