Устройство автоматического допускового контроля импульсов

 

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащее три триггера, элемент ИЛИ, устройство задержки, четыре компаратора , первые входы которых соединены с входной шиной и входом устройства задержки, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами сброса и установки первого триггера, третий и четвертый выходы - соответственно с входами сброса и установки второго триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены коммутатор , генератор одиночных импульсов, генератор импульсов, инвертор, восемь элементов И, четьфе реверсивных счетчика, четыре цифроаналоговых преобразователя и три триггера, причем вторые входы компараторов соединены соответственно с выходами первого , второго, третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей, входы которых соединены с выходами первого, второго, третьего и четвертого реверсивных счетчиков и с выходными шинами устройства, вход сложения первого реверсивного счетчика и входы вычитания второго, третьего и четвертого реверсивньпс счётчиков соединены соответственно с. выходами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, йервые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а вторые входы с выходом инвертора, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и входом генератора одиночных импульсов , выход которого соединен с первыми входами пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И и первым входом коммутатора, первый выход которого соединен с третьим входом первого и вторым входом пятого элементов И, второй выход соединен с третьим входом второго и вторым входом шестого элементов И, третий (Л выход - с третьим входом третьего и вторым входом седьмого элементов И, Четвертый выход - с третьим входом четвертого и вторым входом восьмого элементов И, выход пятого элемента И соединен с входом вычитания первого счетчика и первым входом сброса 00 третьего триггера, выходы шестого, седьмого и восьмого элементов И со соединены соответственно с входами 00 00 сложения второго, третьего и четвертого реверсивных счетчиков и первыми входами сброса четвертого, пятого и шестого триггеров соответствейно , второй вход коммутатора соединен с вторым входом устройства, а третий вход коммутатора, вход установки в О первого и установки в 1 второго , третьего и четвертого счетчиков соединены с вторыми входами сброса третьего, четвертого, пятого и шестого триггеров и с шиной СБРОС, выходы третьего, четвертого,-пятого и шестого триггеров соединены соот

СОЮЗ И ВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (29) (11).

З(50 Н 03 К. 19 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTORCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ,И ОТКРЫТИЙ (21) 3490186/18-21 (22) 08.09.82 (46) 07.04.84. Бюл. Ф 13 (72) Ю.Ф. Пермяков и Б.M. Рачков (53) 621.373(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ð 344587, кл. Н 03 К 19/20, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 843243, кл. Н 03 К 19/20, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащее три триггера, элемент ИЛИ, устройство задержки, четыре компаратора, первые входы которых соединены с входной шиной и входом устройства задержки, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами сброса и установки первого триггера, третий и четвертый вы-. ходы — соответственно с входами сброса и установки второго триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены коммутатор, генератор одиночных импульсов, генератор импульсов, инвертор, восемь элементов И, четыре реверсивных счетчика, четыре цифроаналоговых преобразователя и три триггера, причем вторые входы компараторов соединены соответственно с выходами первого, второго, третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей, входы которых соединены с выходами первого, второго, третьего и четвертого реверсивных счетчиков и с выходными шинами устройства, вход сложения первого реверсивного счетчика и входы вычитания второго, третьего и четвертого реверсивных счетчиков соединены соответственнс с выходами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, Первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а вторые входы— с выходом инвертора, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и входом генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с первыми входами пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И и первым входом коммутатора, первый выход которого соединен с третьим входом первого и вторым входом пятого элементов И, второй выход соединен с третьим входом второгo и вторым входом шестого элементов И, третий выход — с третьим входом третьего и вторым входом седьмого элементов И, четвертый выход — с третьим входом четвертого и вторым входом восьмого элементов И, выход пятого элемента И соединен с входом вычитания первого счетчика и первым входом сброса третьего триггера, выходы шестого, седьмого и восьмого элементов И

Ф соединены соответственно с входами сложения второго, третьего и четвертого реверсивных счетчиков и первыми входами сброса четвертого, пятого и шестого триггеров соответственно, второй вход коммутатора соединен с вторым входом устройства, а третий вход коммутатора, вход установки в "0" первого и установки в "1" второго, третьего и четвертого счетчиков соединены с вторыми входами сброса третьего, четвертого, пятого и шестого триггеров и с шиной СБРОС, выходы третьего, четвертого, пятого и шестого триггеров соединены соот1084988 ветственно с входами элемента ИЛИ, ", òðîáèðóþùèé вход третьего триггера соединен с четвертым входом первого элемента И и выходом первого триггера, а стробирующий вход четвертого триггера — с четвертым входом второИзобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в устройствах контроля параметров импульсов электрических сигналов на соответствие заданным допускам.

Известно устройство допускового контроля параметров импульсов электрических сигналов, содержащее инвертор, два элемента совпадения, два триггера, устройство точной задержки выходы которого подключены к входам первого триггера, выход этого триггера подключен к входам обоих элементов совпадения и к входу второго триггера,.выход которого подключен к входу первого элемента совпадения C1 g.

Однако устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как позволяет контролировать только и риод и дпительность импульса на соответствие заданным допускам.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство допускового контроля, содержащее три триггера, элемент ИЛИ, устройство задержки, четыре компаратора, первые входы которых соединены с входной шиной и входом устройства задержки, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами сброса и установки первого триггера, третий и четвертый выходы — соответственно с входами сброса и установки второго триггера. Устройство позволяет контролировать период, длительность, фронты, амплитуду импульса на соответствие заданным допускам (2 ).

Недостаток известного устройства заключается в ограниченных функциональных возможностях. Это устройство не обеспечивает измерения величиго элемента И и выходом второго триг гера, выходы первого, второго, треть его и четвертого компараторов подключены к входам установки в "1" третьего, четвертого, пятого и шестого триггеров соответственно. ны амплитуды и отрицательного выброса импульса. При контроле приборов информация о величине амплитуды и величине отрицательного выброса позволяет судить о качестве прибора в пределах заданного допуска.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства посредством обеспечения автоматического измерения амплитуды контролируемых импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоматического допускового контроля импульсов, со 5 держащее три триггера, элемент ИЛИ, устройство задержки, четыре компаратора, первые входы которых соединены с входной шиной и входом устройства задержки, первый и второй выходы

20 которого соединены соответственно с входами сброса и установки первого триггера, третий и четвертый выходы— соответственно с входами сброса и установки второго триггера, введены

25 коммутатор, генератор одиночных импульсов, генератор импульсов, инвертор, восемь элементов И, четыре реверсивных счетчика, четыре цифроаналоговых преобразователя и три тригге.

3п ра, причем вторые входы компараторов соединены соответственно с выходами первого, второго, третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей, входы которых соединены с

35 выходами первого, BTopoI третьего и четвертого реверсивных счетчиков и с выходными шинами устройства, вход сложения первого реверсивного счетчика и входы вычитания второго, третьего и четвертого реверсивных счетчиков соединены соответственно с выходами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а вторые

1084988 входы — с выходом инвертора, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и входом генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с первыми входами пятого, шесто- 5 го, седьмого и восьмого элементов И и первым входом коммутатора, первый выход которого соединен с третьим входом первого и вторым входом пятого элементов И, второй выход соединен

,с третьим входом вторбго и вторым входом шестого элементов И, третий выход — с третьим входом третьего и вторым входом седьмого элементов И, четвертый выход — с третьим входом четвертого и вторым входом восьмого элементов И, выход пятого элемента И соединен с входом вычитания первого счетчика и первым входом сброса третьего триггера, выходы шестого, седьмого и восьмого элементов И соединены соответственно с входами сложения второго, третьего и четвертого реверсивных счетчиков и первыми входами сброса четвертого, пятого и шестого триггеров соответственно, второй вход коммутатора соединен с вторым входом устройства, а третий вход коммутатора, вход установки в О" первого и установки в "i" второго, третьего и четвертого счетчиков соединены с вторыми входами сброса третьего, четвертого, пятого и шестого триггеров и с шиной СБРОС, выходы третьего, четвертого, пятого и 35 .шестого триггеров соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, стробирующий вход третьего триггера соединен с четвертым входом первого элемента И и выходом первого триггера, 4б а стробирующий вход четвертого триггера — с четвертым входом второго элемента И и выходом второго триггера, выходы первого, второго, третьего и четвертого компараторов подклю- 4 чены к входам установки в "1" третьего,:четвертого, пятого и шестого триггеров соответственно.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- 50

4 — временные диаграммы, поясняющие его работу, Устройство содержит входную шину 1 соединенную с устройством 2 точной задержки и первыми входами компара- 55 торов 3-6. Выход 7 устройства 2 точ" ной задержки соединен с входом установки в "0" второго 8 триггера, выход 9 с входом установки в "i этого триггера. Выход 10 устройства 2 задержки соединен с входом установки в "1" первого 11 триггера, а выход 12 — с входом установки в "0" этого триггера. Выход первого 11 триггера соединен со стробирующим входом 13 третьего 14 триггера, а выход второго 8 триггера соединен со стробирующим входом 15 четвертого

16 триггера. Выходы компараторов 3-6 соединены с входами установки в "1" третьего 14, четвертого 16, пятого

17 и шестого 18 триггеров. Вторые входы компараторов 3-6 соединены с выходами цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 19-22, которые соединены с выходами счетчиков 23-26 соответственно. Вход "+1" первого счет чика 23, входы "-1" второго 24, третьего 25 и четвертого 26 счетчи— ков соединены с выходами элементов

И 27-30 соответственно. Выход генератора 31 импульсов (ГИ) соединен с первыми входами элементов И 27-30, вторые входы которых соединены с выходом инвертора 32. Вход инвертора 32 соединен с входом генератора 33 одиночных импульсов (ГОИ) и с выходом элемента ИЛИ 34. Выход ГОИ 33 соединен с первыми входами пятого 35, шестого 36, седьмого 37 и восьмого 38 элементов И и первым входом коммутатора 39. Первый выход 40 коммутатора

39 соединен с третьим входом элементов И 27 и вторым входом элемента

И 35. Второй выход 41 — с третьим входом элемента И 28 и вторым входом элемента И 36. Третий выход 42 — с третьим входом элемента И 29 и вторым входом элемента И 37. Четвертый выход 43 — с третьим входом элемента

И 30 и вторым входом элемента И 38.

Выход элемента И 35 соединен с вхо11 t l дом -1 первого 23 счетчика. Выходы шестого 36, седьмого 37, восьмого

38 элементов И соединены с входами

II н

+i второго 24, третьего 25 и четвертого 26 счетчиков соответственно.

Второй вход коммутатора 39 соединен с шиной 44 ПУСК. Третий вход коммутатора 39, входы установки в "О". триггеров 14, 16-18, счетчика 23 и входы установки в "1" счетчиков 24-26 соединены с шиной 45 СБРОС.

Выходы триггеров 14,16-18 соединены с элементами 46-49 индикации, а выходы счетчиков 23-26 — с элементами

1084988

50-53 индикации соответственно. Выходы элементов И 35-38 также соединены с. входами установки в "0" триггеров

14,. l6-18 соответственно.

Выход триггера 11 соединен с четвертым входом элемента И 27, а выход триггера 8 соединен с четвертым входом элемента И 28.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы по шине 45 подается сигнал сброса, устанавли-вающий все триггеры в исходное состояние, счетчик 23 в "0", счетчики

24-26 в "1", коммутатор в "0".

Контролируемые импульсы по шине подаются на первые входы компараторов 3-6 и вход устройства 2 точной задержки. По переднему фронту первого контролируемого импульса вырабатываются импульсы Т1-Т на выходах 7, 9, 10 и 12 устройства 2 точной задержки (фиг. 2). Импульс

Т„ на выходе 7 устройства 2 определяет контролируемый период и начало переднего фронта. Импульс Т конец переднего фронта, Т> — начало заднего фронта, Т вЂ” конец заднего фронта контролируемого импульса.

Импульсы Т2 и ТЗ с выходов 10 и 12 формируют на триггере il стробирующий импульс опроса, который поступает на вход 13 триггера 14 и на вход элемента И 27, а импульсы с выхоцов 7 и 9 формируют на триггере 8 стробирующий импульс опроса, который поступает на вход 15 триггера 16 и на вход элемента И 28. При этом на второй вход компаратора 3 с ЦАП 19, подключенного к выходу установленного в "0" счетчика 23, подается U „ минимальное, на вторые входы компараторов 4-6 с ЦАПов

20-22 подается Б2исх Б зисх 04 исх максимальное (фиг. 3) . Триггера 14, 16-18 в исходном состоянии, на выходе элемента ИЛИ 34 сигнал отсутствует, а на выходе инвертора 32 существует разрешение для элементов

И 27-30. По сигналу ПУСК шины 44 коммутатор сигналом со своего первого 40 выхода разрешает работу элементов И 27 и 35. Импульсы ГИ 31 через элемент И 27 при наличии разрешающего сигнала с выхода триггера

11 поступают на вход "+1" счетчика 23, В соответствии с изменением состояния выходов счетчика 23 на выходе ЦАП 19 напряжение начинает возрастать (фиг. 3), При повышении напряжения на выходе ЦАП 19 амплитуды импульса срабатывает компаратор 3, сигнал выхода которого переключает триггер 14; Сигнал с выхода триггера 14 через, элемент ИЛИ 34 поступает на вход инвертора 32, запрещая прохождение импульсов на вход суммирования счетчика 23 через элемент

И 27 и соответственно дальнейшее возрастание напряжения на выходе

ЦАП 19 °

Сигнал с выхода элемента 34 ИЛИ также поступает на вход ГОИ 33. Импульс с выхода ГОИ, через открытый элемент И 35, устанавливает в исходное состояние триггер 14 и поступает на вход "-1" реверсивного счетчика 23, в результате чего код на выходе счетчика уменьшается на единицу и, соответственно, уменьшается на один дискрет напряжение на выходе ЦАП 19 (становится меньше амплитуды импульса). Кроме того, импульс с ГОИ поступает на вход "+1" коммутатора 39. Переключаясь по заднему фронту аналога с выхода ГОИ, коммутатор 39 по шине выдает разрешение на элементы И 28 и 36 и запрещает работу элементов И 27 и 35.

На выходе ЦАП 19 напряжение в дальнейшем не изменяется и остается меньше амплитуды контролируемого импульса на дискрет измерения.

После установки триггера 14 в исходное состояние, на выходе инвертора 32 появляется разрешение, и

1через открытый сигналом с триггера 8 элемент И 28 импульсы с ГИ 31 поступают на вход "-1" счетчика 24. Напряжение U2 на выходе ЦАП 20 уменьшается в соответствии с уменьшением кода счетчика 24. Когда напряжение на выходе ЦАП 20, т ° е. на втором входе компаратора 4, меньше напряжения на первом входе, компаратор срабатывает и переключает триггер 16.

Сигнал с триггера через элемент

ИЛИ 34 и инвертор 32 закроет элемент

И 28, а также запустит ГОИ 33. Сигнал с выхода ГОИ 33 через элемент

И 36 установит в исходное состояние триггер 16, прибавит в счетчик 24

"+1" и, соответственно, на выходе

ЦАП 20 напряжение установится выше контролируемого на дискрет измерения.

По заднему фронту этого импульса

1084988

45 коммутатор 39 переключится и сигналом с выхода 42 разрешит работу элементов И 29 и 37, запретив работу элементов И 28 и 36. Аналогично срабатывают счетчики 25 и 26 и

ЦАП 21 и 22. После установки напряжения на выходе ЦАП 22 коммутатор

39 отключит последнее разрешение и в дальнейшем осуществляется допус10 ковый контроль входной последовательности импульсов по параметрам: период, длительность, передний и задний фронт, амплитуда, амплитуда отрицательного выброса.

Элементы 50-53 индикации состоя15 ния счетчиков 23-26 указывают коли.чественную величину амплитуды импульса, остаточного напряжения, и амплитуду отрицательного выброса.

Так как по условиям контроля импуль20 сы никогда не должны быть амплитудой больше, чем U а амплитуда отриI цательного выброса не должна быть больше, чем U+, то триггеры 17 и 18

25 не стробируются, и сигналы с выходов компараторов 5 и 6 подаются непосредственно на входы триггеров

17 и 18.

Если амплитуда последующего контролируемого импульса больше U> или амплитуда отрицательного выброса больше, чем Б, сигналы с выходов компараторов 5 и 6 установят триггеры 17 и 18 в состояние "1", что приводит к срабатыванию элементов 35

48 и 49 индикации.

На фиг. 4 изображена временная диаграмма контроля параметров последовательности импульсов на соответствие заранее установленному в 40 процессе настройки полю допусков °

В интервале времени „„„„ стробирующий сигнал с выхода триггера 8 должен отсутствовать, т.е. на время ь„, „ триггер 16 закрывается, а на время „„ин открывается триггер 14.

На время Т„4 и 3 триггеры 14 и

16 закрыты. За время П4 амплитуда

I импульса должна измениться от UZ до величины большей, чем U, т.е. 50 здесь контролируется пфЕсли амплитуда импульса к началу

Гмин ме"ьше чем П.1 как на втором импульсе(фиг.4),триггер 14 переключится и срабатывает элемент 46 индикации. 55

Аналогично, за время амплитуда импульса должна изменйться от сво его максимального значения до величины, меньшей U, т.е. здесь контролируется время заднего фронра. Еслй амплитуда импульса окажется меньше

Б.1 во время „, н, то триггер 14 также переключится, а это означает, что длительность импульса меньше

"мин или Тз, больш нор

Если импульс начинается раньше, чем начался ь„ с или окончился позже Т,, т.е. времени, конда триггер 16 закрыт, этот триггер переключится и сработает элемент 47 индика" ции. В том случае, если амплитуда импульса станет больше U, переключится триггер 17, что приводит к срабатыванию элемента 48 индикации, а если амплитуда отрицательного выброса станет больше, чем U<, переключится.триггер 18 и сработает элемент 49 индикации.

Так как начало Т„ формируется через время Т, которое соответствует периоду, то переключение триггера 16 раньше времени Т>, когда он закрывается, означает отклонение величины периода от установленной.

Загорание элемента 46 означает, что

Т либо амплитуда меньше нормы имп

У а загорание элемента 47 означает, что остаточное напряжение или ьи„„п больше нормы, или период меньше нормы. Загорание элемента 48 означает, что амплитуда импульса превысила допустимое значение.

Загорание элемента 49 означает, что отрицательный выброс превысил допустимое значение.

Технико-экономический эффект предлагаемого технического решения заключается в расширении функциональных возможностей. Помимо контроля периода, длительности, фронтов, амплитуды импульсов по допуску, реализована новая функция автомати" ческого измерения амплитуды контролируемых импульсов. Это дает возможность в пределах заданного допуска судить о качестве приборов, т.е. повышает информативность контроля, при этом точность измерения остальных параметров остается прежней.

1084988

1084988 .

Ц1 1g цап О

Заказ 2035/53 Тираж 8б2 Подписное

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

Составитель П. Смирнов

Редактор Н. "îáêîâà Техред Т.Фанта Корректор А. Ференц