Устройство для диагностирования взаимосвязанных электронных блоков

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ ЭЛЕ1СГРОН1ШХ БЛОКОВ, соде1 хащее датчики допускового контроля выходами подключенные к входам блока распознавания кода состояний, и индикаторы, отличающееся тем что, с целью уменьшения времени поиска неисправностей и упрощения устройства, блок 9ii.t распознавания кода состояний выполнен из элементов И но числу диагностируемых блоков, & также из коммутатора и первого и второго де1В1фраторов , а индикаторы разделены на две группы - нцдикаторы технического состояния диагно Т1фуе1 «|1х блоков и индикаторы технического состояния элементов диагностируемых блоков, блока распознавания кода состояний соединены с йнформа191о(П1||В4и входами коммутатсфа и через соответствующие элементы И - с одним из входов первого дешифратора, подключенного вькоRSLtm к входам иадикаторов технического состояния да1агностируемых блоков и к управляющим входам коммутатора , выходы которого через второй дешифратор соеда1н«ны с входаьш индикаторов состояюш элементов диагностИруемых блоков. а Л п

й) G 05 В 23/02

ГООУДюственнмй нОмитет 000р

4I" Ва 4а п В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОФСНОМЪГ СИИДВТВЪФТВМ (21) 3481923! 18" 24 (22) 09.08.82 (46) 30. 10.84 Вюп. Ф 40 (12) А.Н.Зюбан, В.П.Рондин н Г.Г.Харитонов (53) 621.396(088.8) (56) 1. Сердаков А.С. Автоматический контроль и техническая диагностика.

Киев., "Техника", 1971, с, 28-38.

2. Там же, с. 39-43, рис. 9 (прототип). (54) (57) 1.. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ВЗАИКОСВЯЗАННЫХ. ЭЛЕКТРОННЫХ

БЛОКОВ, содержащее датчики допускового контроля, Выходами подключенные к входам блока распознавания кода состояний, и индикаторы, о т л ич а ю щ е е с я тем что, с целью уменьшения времени поиска неисправностей и упрощения устройства, блок

SU...! 121651 A распознавания кода состояний выполнен из элементов Н йа числу диагностируемых блоков, а такие ие коммутатора и первого и второго дею фраторов, а индикаторы разделены на две группы - индикаторы технического состояния диагностируемык блоков и инди" каторы технического состояния элемен" тов диагностируемых блоков, входы блока распознавания кода состояний соединены с информациониюы входами коммутатора и через соответствующие элементы И - с одним из входов перво. го дешифратора,.подключенного выходами к входам индикаторов технического состояния диагностируемых блоков и к управляющим входам коммутатора, выходы которого через второй девифратор соединены с входами индикаторов состояния элементов диагностируемых блоков.. 112 1.651

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что.первый и второй дешифрачоры выполнены на основе треугольной резистивно-диодной матрицы, у которой каждый ее выход через резистор соединен с выводом источника питания, а каждый вход через соответствующий разделительный

Изобретение относится к техничес" ,кой диагностике и предназначено для контроля работоспособности и обнаружения отказов в радиоэлектронных объектах, состоящих из взаимосвязанных функциональных элементов (блоков).

Известны устройства для контроля работоспособности радиоэлектронных объектов и поиска отказавших функцио-, нальных элементов в объектах, которые реализуют последовательный поиск отказов по гибкой программе и содержат датчики порогового или допускового контроля, соединенные через коммутатор с логическим устройством, к которому подключены индикаторы отказов1 1 3

Такие устройства узко специализированы, обладают сравнительно низким быстродействием, относительно сложны из-за большого количества используемых элементов и индикаторов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, которое реализует комбинационный поиск отказов и содержит m датчиков, контролирующих выходные параметры объекта диагностирования, соединенных с матричным дешифратором непосредственно и через логические элементы НЕ.

В качестве матричного дешифратора испопьзована диодная прямоугольная матрица. Выходы матричного дешифратора соединены с индикаторами отказов $ 2).

Описанное устройство более просто и обладает высоким быстродействием.

Однако при достаточно сложных объектах, содержащих большое число функциональных элементов, и когда в объекте диагностирования можно выделить . функциональные группы элементов - каналы, подсистемы, блоки, субблоки— диод, включенный в непроводящем направлении, соединен с соответствующим выходом матрицы и через соответствующий элемент НЕ - с катодом соответствующего разделительного диода, калдый из которых установлен со стороны резисторов лишь до главной диагонали матрицы.

2 известное диагностическое устройство

:усложняется, а следовательно, увеличиваются его габариты.и стоимость; при изменении структуры объекта требуется изменение структуры и диагностического устройства; большое количество индикаторов единственного уровня диагностирования затрудняет и усложняет восприятие информации оператором, увеличивает время нахождения нужного индикатора.

Для осуществления заданной глубины поиска отказов использование одного дешифратора неоправданно услож1 няет и увеличивает стоимость диагнос тического устройства иэ-за черезмерного числа используемых при этом диодов и индикаторов. Так, например, при использовании в качестве дешиф>0 ратора даже. минимизированной резистивно-диодной матрицы для определения одиночных отказов в объекте, содержа щем tn функциональных элементов, число необходимых диодов в матрице

2 составляет Э =в, а число индикато2 ров — ю.

Для диагностирования объекта с новым (например, меньшим) числом функциональных элементов (ФЭ) и новыми связями между ФЭ диагностирующее устройство должно содержать в матрице . 2 диодов и блок приведения наименования индикаторов в соответствие с новой структурой диагностируемого объекта.

Цель изобретения — уменьшение времени поиска неисправностей и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для диагностирования, содержащем датчики допускового контроля, выходами подключенные к входам

1121651

25

35

Объекты диагностирования (фиг.1,2)4 разбиты на два уровня; блоки 1,2 и 3функциональные элементы высшего уровня, а элементы 4-11 блоков 1,2 и 3 функциональные элементы. низшего уровблока распознавания кода состояний, и индикаторы, блок распознавания кода состояний выполнен из элементов

И по числу диагностируемых блоков, а также из коммутатора и первого и второго дешифраторов, а индикаторы разделены на две группы — индикаторы технического состояния диагностируемых блоков и индикаторы технического состояния элементов диагностируемых блоков, входы блока распознавания кода состояний соединены с информационными входами коммутатора и. через соответствующие элементы И— с одним из входов первого дешифратора, подключенного выходами к входам индикаторов технического состояния диагностируемых блоков и к управляющим входам коммутатора, выходы которого через второй дешифратор соединены с входами индикаторов состояния элементов диагностируеьых блоков.

Кроме того, первый и второй дешифраторы выполнены на основе треугольной резистивно-диодной матрицы, у которой каждый ее выход через резистор соединен с выходом источника питания, а каждый вход через соответствующий резделительный диод, включенный в непроводящем направлении, соединен с соответствующим выходом матрицы и через соответствующий элемент HE — с.катодом соответствующего разделительного диода, каждый из которых установлен со стороны резисторов лишь до главкой диагонали матрицы °

На фиг. 1 и 2 приведены различные объекты диагностирования со встроенными в них датчиками допускового контроля; на фиг. 3. — функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 4 — схема дешифратора; на фиг. 5схема коммутатора. ня. Выходной сигнал калдпго функционального элемента контрояируется соответствующим датчиком 12 19. Датчи. ки преобразуют физические величины

KoaTpoJIHpóåòõ -параметров в-двоичные сигналы вида "1" (параметр в преде лах нормальныс значений).или "0" (параметр вне пределов нормальных значений);

Устройство (фиг. 3) содержит элементы И 20, 21 и 22, первый дешифратор 23 (высшего уровня), индикатор

24 нормального функционирования объ5 екта, индикаторы 25, 26 и 27 отказов на высшем уровне диагностирования, коммутатор 28, второй дешифратор 29 (низшего уровня), индикаторы 30, 31 и 32 отказов на низшем уровне.

Элементы 20-22, дешифраторы 23, 29 и коммутатор 28 являются элементами блока распознавания кода состояний, индикаторы 24-27 являются индикаторами технического состояния диагностируемых блоков, а индикаторы .30-32 — индикаторами технического состояния элементов диагностируемых блоков.

Дешифраторы 23 и 29 кода состояний объекта на соответствующем уровне (фиг. 4) состоят иэ логических элементов НЕ 33-35, диодов 36-44 и резисторов 45-48. Каждый дешифратор имеет входные шины 49(50), 51(52), 53(54) и выходные шины 55, 56, и 57, которые соединены со светоизлучающими диодными индикаторами 25(30), 26(31), 27(32) соответственно. Дешиф-. ратор 23 имеет, кроме того, выходную шину 58, соединенную с индикатором 24 нормального функционирования объекта.

Коммутатор 28 (фиг. 5) содержит входы, являющиеся информационными и соединенные с шинами 59-67, и входы, являющиеся управляющими и соединенные с шинами 55-58, а также элементы

И 68-76 и элементы ИЛИ 77-79.

Входы дешифратора, соединенные с шинами 49,51 и 53, через элементы

И 20-22 подключены лишь к тем датчикам, которые контролируют объект на высшем уровне (на уровне блоков).

Входы дешифратора 29, связанные с шинамю 50, 52 и 54, с помощью коммутатора 28 могут подключаться к любой группе датчиков, контролирующих определенную группу элементов блока, обусловливая диагностирование объекта на низшем (втором) уровне. Дешифратор 23 управляет коммутатором 28 °

Дешифраторы выполнены на основе треугольной резистивно-диодной матрицы, с помощью которой можно осуществлять дешифрирование двоичного об ратного экономного кода Шеннона-фэно, каждое сообщение которого имеет вид:

0; 10; 110; 1. ° .10. Таблицы состоя!

49 51 53

Выходы/входы

55 — отказал элемент 4

56 — отказал элемент 5

1 О

57 — отказал эле" мент 6

1 1 О

58 — объект исправен

1 1

Устройство работает следующим образом.

Датчики (первичные измерительные преобразователи с дискретным выходом) преобразуют физические величины контролируемых параметров функциональных элементов в сигналы вида "1" (параметры в норме) ипи "О" (параметры не в норме), которые поступают через соответствующие элементы. И 20-22 нв основные входы и через элементы

НЕ 33-35 на дополнительные входы де40 шифратора 23. Одновременно сигналы вида "1" и "0" со всех датчиков одного из диагностируемых блоков через коммутатор 28 поступают на основные входы непосредственно и через элемен"

45 ты НЕ 33-35 на дополнительные входы дешифратора 29. С выходов каждого дешифратора сигналы могут поступать на соответствующие индикаторы 25-27 и 30-32, а также ив индикатор нормального функционирования объекта.

При этом индикаторы включаются при поступлении на их входы сигналов вида "1" (напряжение высокого потенциала) .

При исправном объекте диагностирования на выходах всех датчиков образуются сигналы вида "1", на всех

Ф 11216 .ний любых объектов. при одиновных отказах легко приводятся к коду Шеннона-фэно, если каждый функциональный элемент объекта имеет порядковый номер, больший номера элемента, от которого он функционалЬно зависит.

Таблица таких кодовых комбинаций (сообщений) имеет вид треугольной матрицы:

51 ф входах дешифратора 23 также появляются единичные сигналы. Поэтому на пополнительных входах дешифраторв 23 появляются нулевые потенциалы, диоды 36, 38 и 41 открываются, через резисторы 45, 46 и 47 течет ток, напряжение источника питания матрицы полностью прилагается к резисторам

45-47 и на выходных шинах 55, 56, 57 образуются низкие (нулевые) потенциалы. Диоды 42, 43 и 44 при этом закрыты.высокими единичными потенциалами, на выходной шине 58 образуется высо" кий потенциал, который и обуславливает включение индикатора 24. Поскольку у дешифратора 29 шина 58 отсутствует, все его индикаторы выключены.

В случае отказа какого-либо функционального элемента блока 2, например элемента 9,, на выходе датчика 17, контролирующего отказавший функциональный элемент, а также датчиков

18 и 19, контролирующих выходные параметры функциональных элементов, зависимых от отказавшего элемента, появляются сигналы вйда "О". Это приводит к тому, что на шины 49, 51 и 53 поступает кодовая комбинация вида "100" и поэтому все диоды нулевой шины одновременно закрыты, а из всех индикаторов высшего уровня включен индикатор 26 отказавшего элемента. Такое сочетание сигналов "100" на входах дешифратора 23 появляется при отказе любого элемента (7, 8 или 9) блока 2.

Единичный сигнал, включивший индикатор отказа блока 2, одновременно по нулевой шине поступает на вторые входы элементов И 71-73 коммутатора

28, открывая их для пропуска сигналов от датчиков, контролирующих функциональные .элементы отказавшего блока 2, на шины 50, 52 и 54. На выходах элементов ИЛИ 77-79 коммутатора 28, а значит, на входах дешифрвтора 29 при отказе элемента 9 образуется совокупность сигналов "110" .

Появление совокупности или комбина-ции сигнапов "110" на шинах 50, 52 и 54 означает поступление высоких положительных потенциалов на шины

50 и 52 и нулевого потенциала на шину 54 ° На дополнительных входах матрицы образуются инвертированные сигналы, обусловленные элементами

HE 33-35. Все диоды, соединяющие вертикальные и горизонтальные шины матрицы и иа катоды которых подаются

7 положительные потенциалы с вертикальных шин матрицы, запираются и становятся непроводящими электрический ток.

При описанном распределении потенциалов диоды 36, 38 и 44 открыты, а остальные диоды закрыты. Поэтому через резисторы 45, 46 и 48 протекаI ет электрический ток по соответст- 10 вующим цепям: плюс источника тока, резистор 45, диод 36, элемент НЕ 33, минус источника тока; плюс источника вока, резистор 46, диод 38, элемент

НЕ 34, минус источника тока; плюс ис- 1 точника тока, резистор 48, диод 44, шина 54, элемент ИЛИ 79 коммутатора, минус источника тока. Напряжение источника тока практически полностью падает на резисторах 45, 46 и 48, 20 поэтому на входах индикаторов 30 и

31 образуются низкие (нулевые) потенциалы и указанные индикаторы не включаются.. Через резистор 47 ток не протекает, так как диоды 39, 40 и 41 25 закрыты высокими потенциалами со стороны вертикальных шин коммутатора.

Поэтому высокий потенциал источника тока через резистор 47 поступает на вход индикатора 32 и обусловливает

его включение.

Таким образом, при отказе функционального элемента 9 контролируемого объекта, в устройстве для диагностирования включаются индикаторы 26 и 32, что означает отказ третьего элемента

9 во втором блоке 2 ° Остальные индикаторы выключены.

Предлагаемое устройство для технического диагностирования сложных радиоэлектронных объектов, состоящих из взаимосвязанных .блоков, отличается от известных своей простотой, минимально необходимым количеством логических элементов и индикаторов, низкой стоимостью, возможностью одним устройством без его перенастройки диагностировать различные объекты, имеющие различные функциональные связи между элементами и различное число элементов. Значительное сокращение числа индикаторов улучшает усло-вия для восприятия информации от индикаторов ° что обусловливает сокращение времени поиска нужного индикатора и уменьшает вероятность ошибок оператора при считывании результата диагностирования.

1121651

1121651

О И Ф!

И И И

85 И Ю7

И

Фиг.f

Составитель А. Зюбан

Редактор И.Рыбченко Техред С.Мигунова

Корректор В.Синицкая

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 7981/37 Тирак 841 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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