Устройство для контроля импульсных параметров магнитных сердечников

 

1. УСТРОЙСТВО .ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНЫХ СЕРДЕЧНИКОВ , содержащее последовательно соединенные блок управления, генератор импульсов тока, блок транспортировки и усилитель, выход которого подключен к первым входам N стробируемых преобразователей, вторые входы которых соединены с первыми выходами соответствующих N формирователей строб-импульсов, а первые выходы - с первыми входами соответствующих N генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения , N компараторов, выходы кото рых соединены с первыми входами соответствующих N формирователей строб импульсов, вторые входы которых подключены к первым выходам соответствующих N генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, второй выход блока управления свя . Зан с первым входом блока обработки результатов измерения, третий выход - с вторыми входами Nгенераторов опорного ступенчатоизменяющегося напряжения, а четвертый выхОд с третьими входами N стр.р.бируемых преобразователей, вторые вы-. ходы которых соединены с вторым входом блока обработки результатов измерениЯ)( отличающееся тем, что, с целью повышения точ ,ности измерений, в устройство дополнительно введены Ц элементов вы-, водов кода, К входов которых подключены к третьим К -выходам соответствующи5Ги генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения , а выходы соединены с третьим входом блока обработки результатов измерений, К задатчиков конца зоны I стробирования, входы которых сое динены с вторым выходом генератора импульсов тока, а выходы - с входами соответствующих N компараторов , Н задатчиков уровня, выходы которых подключены к четвертым входам соотвётству1мцих N Стробируёмых преобразователей/ К задатчиков начала зоны стробирования, входы которых соединены с вторыми выходами соответствующих М генераторов опорного ступенчато изменяю (Л щегося напряжения, а выходы - с втор|з1ми входами соответствукхцих N компараторов. 2.Устройств по П.1, о тл и чающееся тем, что генератор опорного ступенчато изменяющегося напряжения выполнен из последовательно соединенных К-разрядного регистра последовательного приближения и цифроаналогового преобраО ) зователя, выход которого подключен к второму выходу генератора опорно:го ступенчато изменяющегося напряо 00 жения, первый и второй входы, К выходов и ()(+1)-й выход регистра последовательного приближения соединены соответственно с первым и вторым входами, с третьими К выходами и первым выходом генератора опорного ступенчато изменяющегося напряжения . 3.Устройство по П.1, отличаю щ е е с я тем, что формирователь строб-импульсов выполнен из последовательно сое)(иненных элемента НЕ, элемента выделения задержанного строб-импУльса, элемента- ИЛИ, выход кЬторого соединён с первым выходом формирователя строб-импуль

. (19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(4ИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

3(51) G 0 R 33/12 1 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К ABTOPCHOMY СВИДЕ ? ЕЛЬСТВУ (21) 3421544/18-.21 (22) 08.04.82 (46) 15.12.83. Бюл. Р 46 (72) С.A.Äðà÷åâ, О.Н.Ждан и Н.П.Христов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (53) 621. 317. 44 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 658479, кл. G 01 R 33/12, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 551576, кл. G 01 R 33/12, 1976. (54)(57) 1. VCTPOACTBO ЛЛЯ КОНТРОЛЯ

ИМПУЛЬСНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНЫХ СЕР

ДЕЧНИКОВ, содержащее последовательнО соединенные блок управления, гене. ратор импульсов тока, блок транспортировки и усилитель, выход которого подключен к первым входам )( стробируемых преобразователей, вторые входы которых соединены с первыми выходами соответствующих и фор-. мирователей строб-импульсов, а. пер" вые выходы — с первыми входами соответствующих я генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, N компараторов, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих hl формирователей строб импульсов, вторые входы которых подключены к первым выходам соответствующих И генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, второй выход блока управления свяЗан с первым входом блока обработ" ки результатов измерения, третий выход - с вторыми входами М генераторов опорного ступенчато. изменяющегося напряжения, а четвертый выхОд с третьими входами N стробируемых преобразователей, вторые вы-. ходы которых соединены с вторым входом блока обработки результатов измерения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точ,ности измерений, в устройство дополнительно введены N элементов вы; водов кода, K входов которых подключены к третьим ((-выходам соот- ветствующих Н генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, а выходы соединены с третьим входом блока обработки результатов измерений, М задатчиков конца зоны стробирования, входы которых сое:динены с вторым выходом генератора импульсов тока, а выходы — с

:входами соответствующих К компа:раторов, )(задатчиков уровня, выходы которых подключены к четвертым входам соответствующих N стробируеьых преобразователей, М эадатчиков начала зоны стробирования, входы которых соединены с вторыми выходами соответствующих М генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, а выходы — с вторыми входами соответствующих N компараторов.

2. Устройствб по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор опорного ступенчато изменяющегося напряжения выполнен из последовательно соединенных К -разрядного регистра последовательного приближения и цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен„ к второму выходу генератора опорйо:го ступенчато изменяющегося напряжения, первый и второй входы, К выходов и (Ц+1)»й выход регистра последовательного приближения соединены соответственно с первым и вторапе входами, с третьими )(выходами и первым выходом генератора опорного ступенчато изменяющегося напряжения.

3 ° Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что формирователь строб-импульсов выполнен из последовательно соединенных элемента НЕ, элемента выделения задержанного строб-импульса, элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом формирователя строб-импуль1061080 сов, а второй вход связан с выходом элемента выделения прямого стробимпульса, первый вход которого соединен с входом элемента НЕ и с вторым входом формирователя строб-им1

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано в устройствах автоматического контроля импульсных параметров магнитных сердечников в про-, 5 цессе их производства.

Известно цифровое стробоскопическое измерительное устройство, содержащее стробосхопический пре« образователь-расширитель измеряемых сигналов, аналого-цифровой преобразователь, генератор опорного ступенчато-изменяющегося напряжения, выходом связанный с первым входом компаратора, выход которого подключен 5 к входу генератора импульсов запуска, а второй вход - к выходу гене- . ратора пилообразного напряжения (1) .

Однако данное устройство не обеспечивает контроля временных характеристик импульсных сигналов, например длительности сигнала по заданному уровню. Кроме того, устройство имеет низкое быстродействие, что связано с последовательным опре. делением мгновенных значений изме.ряемого сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для контроля импульсных параметров магнитных сердечников, ЗО содержащее последовательно соединенные блок управления, генератор импульсов тока, блок транспортировки и усилитель, выход которого под-. ключен к первым входам Я стробиру- 35 емых преобразователей, вторые входы которых соединены с первыми выходами соответствующих Й формирова" телей строб-импульсов, а первые выг- ходы - с первыми входами соответ- 4р ствующих М генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, N компараторов, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих М формирователей строб-им- 45 пульсов, вторые входы которых подключены к первым входам соответствующих К генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, второй выход блока управления связан с первым входом блока обработки результатов измерения, третий выход,с вторыми входами Й генераторов опорного тупенчато изменяющегося пульсов, а второй вход — с первым

Входом формирователя строб-импульсов и через линию задержки - с вторым входом элемента выделения, задержанного строб-импульса.

2 напряжейия, а четвертый выход — с третьими входами Й стробируеьых преобразователей, вторые входы которых соединены с вторым входом блока обработки результатов иэмерения..Однако данное устройство не обеспечивает измерения длительности фронта измеряемого сигнала до заданного уровня, к тому.же обладает низкой производительностью работы при контроле многоотверстных запоминающих элементов.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для контроля импульсных параметров магнитных сердечников, содержащее последователь" но соединенные блок управления, гене. ратор импульсов тока, блок транспортировки и усилитель, выход которого подключен к первым входам " стробируемых преобразователей, вторые входы которых соединены с первыми выходами соответствующих М формирователей стробимпульсов, а вторые выходы — с первыми входами соответствующих Ц генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, М компараторов, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих N формирователей строб-импульсов, вторые входы которых подключены к первым выходам соответствующих N генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, второй выход блока управления связан с первым входом блока обработки результатов измерения, третий выход — с вторыми входами и генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, а четвертый выход с третьими входами N стробируемых преобразователей, вторые выходы которых соединены с вторым входом блока обработки результатов измеренияg дополнительно введены N элементов выводов кода, К входов которых подключены к третьим К выходам соответствующих генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, а выходы соединены с третьим входом блока обработки результатов измерения, 1061080 ф задатчиков конца эоны стробирования, входы которых соединены с Вторым выходом генератора импульсов то ка, а выходы †с входами соответствующих М компараторов, и задатчиков уровня, выходы которых под- ключены к четвертым входам соответствующих Й стробируемых преобраэова» телей, N задатчиков начала эоны стробирования, входы которых соединены с вторыми выходами соответствующих Й. генераторов опорного ступенчато изменяющегося напряжения, а вы-. ходы - с вторыми входами соответствующих Й компараторов.

Генератор. опорного ступенчато изменяющегося напряжения выполнен из последовательно соединенных

К-разрядного. регистра последовательного приближения и цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму выходу генератора опорного ступенчато изменяющего-. ся напряжения, первый и второй входы, К выходов и (К+1)-й выход регистра последовательного приближения соединены соответственно с первым и вторым входами, с третьими К выходами и первым выходом генератора опорного отупенчато изменяющегося напряжения.

Формирователь строб-импульсов выполнен из последовательно соединенных элемента НЕ, элемента выделения задержанного строб-импульса, элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом формирователя строб-импульсов, а второй вход связан с выходом элемента выделения прямого строб-импульса, первый вход которого соединен с входом элемента НЕ и с вторым входом формирователя строб-импульсов, а второй вход с первым входом формирователя стробимпульсов и через линию задержкис вторым входом элемента выделения задержанного строб-импульса.

На Фиг.l представлена блок-схема устройства; а на фиг.2 -5 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для контроля импульсных параметров магнитных сер-. дечйиков содержит последовательно соединенные блок ll управления, гецератор 2 импульсов тока, блок 3 транспортировки и усилитель 4, выход которого подключен к первым . входам N стробируемых преобраэователей 5; вторые входы которых, доединены с первыми выходами соответст вующих N формирователей 6 стробимпульсов, а первые выходы — с первыми входами соответствующих Я генераторов 7 опорного ступенчато изменяющегося напряжения, и компара,торов 8, выходы которых соединены с первыми входами. соответствующих

N Формирователей 6 строб-импульсов, вторые входы которых подключены к первым выходам соответствующих N ге-: нераторов 7 опорного ступенчато изменяющегося напряжения, второй выход блока 1 управления связан с первым входом блока 9 обработки результатов измерения, третий выход — с вторыми входами М генераторов б опорного ступенчато изменяющегося

10 напряжения, а четвертый выход — с третьими входами М стробируемых преобразователей 5, вторые выходы кото.рых соединены с вторым входом блока 9 обработки результатов измере 5 ния, Й элементов 10 выводов кода, К входов которого подключены к третьим К выходам соответствующего М генератора 7 опорного ступенчато изменяющегося напряжения, а выходы соединены с третьим входом блока 9 ,обработки результатов измерений, М-эадатчиков 11 конца эоны стробирования, входы которых соединены с вторым выходом генератора 2 импульсов тока, а выходы — с входами соответствующих N компараторов 8, . N задатчиков. 12 уровня, выходы которых подключены к четвертым входам соответствующих N стробируемых преобразователей 5, М задатчиков 13 начала зоны стробирования, входы которых соединены с соответствующими вторыми выходами М генераторов 7 опорного ступенчато изменяющегося

Э напряжения, а выходы — с вторыми

35 входами соответствующих И компараторов 8.

Генератор 7 опорного.ступенчато изменяющегося напряжения выполнен из последовательно соединенных

40 К-разрядного регистра 14 последовательного приближения и цифроаналогового преобразователя 15, выход которого подключен к второму выходу генератора 7 опорного ступен45 чато изменяющегося. напряжения, первый и второй входы, К выходов и (К+1)-й выход регистра 14 последовательного приближения, соединены соответственно с первым и вторым вхо50 дами, вым выходом генератора 7 опорного ступенчато изменяющегося напряжения.

Формирователь строб-импульсов 6 выполнен из последовательно соединен. ных элемента HR 16, элемента 17 выделения задержанного строб-импульса .элемента ИЛИ 18, выход которого соединен с первым выходом формирователя 6 строб-импульсов, а второй

60 вход связан с выходом элемента 19 выделения прямого строб-импульса, первый вход которого соединен с входом элемента HE lá и с вторым входом

Формирователя 6 строб-импульсов, 65 а второй вход — с первым входом

1061080 формирователя б строб-импульсов и через линию задержки 20 - с вторым входом элемента 17 выделения задержанного строб-импульса.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания блок 1 управления, выполненный например, в виде распределителя импульсов, начинает вырабатывать последовательность сдвинутых относительно друг друга импульсов. Часть импульсов управляет работой регистров 14 последовательного приближения и стробируемых преобразователей 5, а часть импульсоа - работой генератора 2 импульсов тока. Эадатчиками 13 начала зоны стробирования, выполненными,например, в виде подстрочных резисторов, осущестяляется выбор начального момента срабатывания компараторов 8.

- Так, начало эоны стробирования может быть установлено,на уровне 0,1 амплитуды сигнала на втором выходе генератора 2 импульсов тока (см. фиг.2,а). При этом регистры 14 последовательного приближения. находятся в исходном, нулевом, состоянии и, следовательно, уровень сигнала на выходах цифроаналоговых преобразователей 15 минимален. Затем блок 1 управления устанавливает все

К разрядов регистрон 14.последовательного приближения в единичное состояние. При этом напряжение на выходах цифроаналоговых преобразователей 15 максимально. Задатчики 11 конца эоны стробирования, выполненными, например, также в ниде подстроечных резисторов, определяется момент срабатывания компараторов 8, соответствующий концу зоны стробирования (см.фиг.2,б). Одновременно блок 1 управления блокирует стробируемые преобразователи 5 тех преобразовательных каналов, которые отведены под контроль длительности фронта измеряемого сигнала до заданного уровня и длительности его по этому уровню. При этом указанные стробируемые преобразователи 5 переводятся из режима измерения мгновенного значения амплитуды в режим сравнения мгновенного значения и заданного уровня. Последний устанавливается до начала испытаний посредством задатчиков 12 уровня, выполненных, например, в виде клавишных регистров, связанных с циФроаналоговыми преобразователями 15 стробируемых преобразователей 5.

Таким образом, при подготовке устройства к работе осуществляется задание зоны стробирования и уровня, по которому ведется контроль укаэанных временных параметров. Величина эоны стробирования при этом

15 совпадает с максимально допустимой длительностью фронта измеряемого сигнала.

Контролируемый сердечник устанавливается на позицию контроля бло. ка 3 транспортировки. Генератор 2 импульсов тока осуществляет необходимое намагничивание сердечника, а считываемые с последнего сигналы через усилитель 4 поступают на входы стробируемых преобразователей 5.

Рассмотрим работу устройства на примере одного преобразовательного канала, осуществляющего контроль указанных временных параметров.

Первым же импульсом с третьего выхода блока 1 управления старший разряд регистра 14 последовательного приближения устанавливается в единичное состояние. На выходе цифроаналогоного преобразователя 15 и, следовательно, на первом входе компаратора 8 устаналинается напряжение, уровень которого соответствует состоянию регистра 14 последовательного приближения (см.фиг.3,а).

Когда на втором входе компаратора 8 уровень линейно нарастающего сигнала достигает установившегося на его первом входе, компаратор 8 вырабатывает импульс, который через элемент 19 выделения прямого стробимпульса, выполненный, например, в виде элемента И, поступает на вход элемента ИЛИ 18. Импульс с выхода

35 ïîñëåäíåãî лежит в центре зоны стробиронания (см.фиг.3 б) и поступает на стробируемый преобразователь 5, который обеспечивает сравнение мгновенного значения иэмеряемо40 ro сигнала н момент действия стробимпульса и заданного уровня. Если оказывается, что мгновенное значение меньше заданного уровня, то н следующем, втором, такте работы

45 блока 1 управления, старший разряд рассматриваемого регистра 14 последонательного приближения сохраняет свое единичное состояние, а более младший разряд переходит в единичное состояние. При этом на выходе цифроаналогового преобразователя 15 уровень напряжения также увеличивается, соответствуя новому состоянию регистра 14 последовательного приближения. Аналогично описанному выше компаратор 8 обеспечивает сравнение сигналов на своих входах, н результате чего на его выходе выделяется строб-импульс, временное положение которого соответствует новому состоянию регистра 14. Проис. ходит сравнение упомянутых значений измеряемого и заданного сигналов, а также последующее изменение состояния регистра 14 последовательного

65 приближения, соответствующее соот10Ь|ОбО ношению сравниваемых сигналов. В следующем такте работы вновь происходит сравнение упомянутых значений измеряемого и заданного сигналов, а также соответствующее реэуль. тату сравнения изменение состояния регистра 14 последовательного приближения и цифроаналогового преобразователя 15 (см.фиг.3,а).

Вышеописанный процесс повторяется в течение первых К тактов работ@ блока 1 управления. При этом стробимпульс на выходе формирователя б строб-импульсов меняет свое временное положение в соответствии с алгоритмом последовательного приближения к той точке эоны.стробирова! ния, в которой мгновенное значение измеряемого сигнала совпадает с за.данным уровнем (см.фиг.3,6) .

Если в течение К тактов произош" ла установка всех разрядов регист-. ра 14 последовательного приближения в единичное состояние, то блок 9 обработки результатов измерения после анализа состояния выходов элемента 10 вывода кода выделяет сигнал, соответствующий признаку сердеч ника бракованного по длительности фронта. Действительно, в этом случае все мгновенные значения в..зоне стробирования оказываются меньшими по сравнению с заданным уровнем (см.фиг.4). Если же строб-импульс,. соответствующий К-му такту находится в пределах установленной зоны строби рования, то контролируемый сердечник (см. фиг.3,б) признается год-, ным по длительности фронта, а регистр 14 последовательного приближения меняет свое состояние на (К+1)-м выходе на противоположное.

В результате этого запрещается работа элемента 19 выделения прямого строб-.импульса, а через элемент НЕ разрешается работа элемента 17 выделения задержанного строб-импульса выполненного аналогично элементу 19 выделения прямого стробимпульса. Кроме того, блокируется дальнейшее изменение кода в регистре 14 последовательного приближения, В силу вышеизложенного, в (К+1)-м такте работы блока 1 управления импульс с выхода компаратора

8 проходит на вход элемента 17 выделения задержанного строб-импульса через линию 20 задержки.

Поскольку длительность задержки может быть установлена равной контролируемой длительности измеряемого сигнала, то строб-импульс в (К+1)-м. такте и обеспечивает контроль последней (см.фиг.З,в). Если при этом мгновенное значение оказывается меньше заданного уровня (см. фиг.5), то стробируемый преобразователь 5 выделяет сигнал, преобразуемый блоком 9 обработки резуль.татов измерения в признак сердечника бракованного по длительности сигнала. Если же мгновенное эна1О чение оказывается равным заданному уровню или превышает его,то сигнал стробируемого преобразователя 5, соответствующий рассматриваемому случаю, преобразуется блоком 9

15 обработки результатов измерения в признак сердечника годного по длительности измеряемого сигнала (см.фиг.З,в,.).

Таким образом, за К+1 тактов блока 1 управления блок 9 обра-, ботки результатов измерения определяет степень годности контролируемого сердечника как по длительности фронта измеряемого сигнала, так и по длительности сигнала по заданному уровню. Кроме того, по состоянию регистров 14 может .быть определена фактическая длительность фронта.

При контроле или измерении мгновенных значений измеряемого сигнала, а также при контроле различных отношений данных значений блок 1 управления блокирует регистры 14 последовательного приближения, посто35 янно поддерживая их в нулевом состоянии. Момент формирования стробимпульса в этом случае определяется задатчиком 13 начала эоны стробирования и в процессе работы уст40 ройства не изменяется.

При контроле амплитудных значений измеряемых сигналов от стробируемых преобразователей 5 отключаются выходы соответствуюших

45 формирователей б строб-импульсов..

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность определения временных параметров при контроле многоотверстных элементов с модуляцией магнитного сопротивления, а также увеличить производительность их контроля, Кроме того, устройство имеет большие функциональные возможности, так как обеспечивает не только контроль, но и измерение длительности фронта измеряемого сигнала до заданного уровня. Устройство позволяет контролировать параметры сердечников

j нескольких видов.

1061080

Фиг;2

1, М такта.

Ор

rcmp

Uj ии.

Ьад

Составитель М.Клыкова

Редактор Л.Алексеенко Техред М,Тепер .. Корректор Г.Решетник

Заказ 10034/48 Тираж 710 Подписное

I ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4