Устройство контроля параметров микросборок

 

Изобретение относится к электрбизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано при построении систем автоматизированного контроля параметров микросборок. Цель изобретения - повышение точности контроля. Устройство содержит первьш коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, блок обработки результатов , блок индикации, генератор тестовых сигналов, блок управления, второй коммутатор, масштабный преобразователь . Введение масштабного преобразователя и соответствующих функциональных связей позволяет достичь поставленную цель, 4 ил. с € (Л ю 4 О О СП 00

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

J (дц 4 G 05 В 23/02.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3808771/24-24 ((22) 05. 11.84 (46) 23. 07.86. Бюп. У 27, (7.1) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции

; (72) Е.Т. Володарский, В.И. Веда, В. Ф .Н ест ер енко и А.Л. Кочергин (53) 621.396 (088.8) (56) Цапенко Н ..П. Измерительные информационные системы. М.: Энер гия, 1974, с. 206.

Авторское свидетельство СССР

Р 607190, кл.. С 05 В 23/02, 1977.

„„Я0„„1246058 А 1 (54} УСТРОЙСТВО КОНТРОПЯ ПАРАМЕТРОВ

МИКРОСБОРОК (57) Изобретение относится к электро измерительной и вычислительной технике и может быть использовано при построении систем автоматизированного контроля параметров микросборок.

Це™ь изобретения — повышение точности контроля. Устройство содержит первый коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, блок обработки результатов, блок индикации, генератор тестовых сигналов, блок управления, второй коммутатор, масштабный преобразователь. Введение масштабного преобразователя и соответствующих функциональных связей позволяет достичь поставленную цель. 4 ил.

1246058

Изобретение относится к области электроизмерительной и вычислительной техники и может быть использовано при построении систек автоматизированного контроля параметров микросбор ок °

Цель изобретения — павьш ение точности контроля.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства контропя параметров микросборок; на фиг. 2 — структурная схема блока обработки результатов контроля; на фиг.3 - структураня схе ма блока управления; на фиг.4 — временная диаграмма управляощих сигналов.

Объект 1 контроля (фи.-, 1) соединен с устройством входнол и выходной шиной, Устройство содержит п.рвый коммутатор 2, аналого-цифрово л преобразователь 3, блок 4 обработки результатов, блок 5 индикации, генератор 6 тестовых сигналов, блок 1 управления, второй коммутатор 8, мас:птабный преобразователь 9 °

Блок 4 обработки резу,тьтатов (фиг.2) .содержит первый О и второй

11 регистры, первый элем нт 12 сравнения, первый элемент ИЛ!! 13, триггер 14, делитель 15, второй 16 и третий 17 элементы сравнения, второй

18, третий 19 и четвертьп! 20 элемeíòû ИЛИ, первьпл 21 и в"орой 22 ,элементы И.

Блок управления (фиг,3) содержит клавишный регистр 23, ши ратор 24, третий 25 регистр „четв е е тый 26 р егистр (регистр нижней ус;авки) пятый 27 регистр (регистр верхней ус" тавки), шестой регистр 28 (регистр кода N1), таймер 29, сч тчик 30 импульсов, пятый элемент И.!И 31, инвертор 32, седьмой ЗЗ ре.истр (ре-, гистр кода Ч 2), третий 14 и четвертый 35 элементы И, шесто элемент

ИЛИ 36 °

Масштабный преобразователь представляет собой управляем)гй преобразователь код-сопротивление.

Принцип работы устрой .тва заключается в следующем.

В режиме записи блок " .управления устанавливает выходной сигнал гене.ратора 6 тестовых сигналов, коэффициент передачи масштабного преобразователя 9 кодом N 1, апоминает

ll0

ЗО

;15 1Ц j ъ

5G 15 значения уставок N a v N контролируемого параметра объекта 1 контроля, В первом цикле контроля блок 7 управления вырабатывает сиFналы управления на первый 2 и второй 8 коммутаторы для подключения входа объекта ) контроля к выходу масштабного преобразователя 9 и выхода объекта 1 контроля ко входу аналогоцифрового преобразователя 3 . Кроме того, блок 7 управления устанавливает коэффициент передачи масштабного преобразователя 9 эквивалентный коду Ng. Преобразованное в код аналого-цифровым преобразователем 3 значение выходного сигнала объекта

1 контроля запоминается в блоке 4 обработки результатов контроля, Во втором пдкле блок 7 управления вырабатывает управляющий сигнал на первый 2 и второй 8 коммутаторы для соединения их между собой, исключая таким образом объект 1.контроля-из измерительного канала. Блок 7 управления вырабатывает код, поступающий на управляющий вход масштабного преобразователя 9 и изменяюший его коэффициент передачи гак, чтобы значение выходного сигнала объекта 1 конт- роля во втором цикле было равно значению, измеренному в первом цикле.

Блок отображения информации выдает результат контроля параметра„Таким образом устройство контроля реализует компенсационный способ измерения с замещением.

Устройство работает следующим образом. с

До начала контроля гри отсутст вйи сигналов "Запуск и "Запись", что соответствует уровню логическо-о Оп на выходах Запуск" и Запись" клавишного регистра 23 блока 7 уп равления (фиг .3), шифратор 24, ре : гистры 25-28, таймер 29, счетчик

30 лмпульсов, а также регистр 10 и триггер 14 блока 4 обработки информации установлены в "0 ". При этом в "О" установлены делитель 15 кодов уровнем логического "Î" с прямого выхода триггера 14, а также регистры 11 и 33 уровнем логического "О" с выхоца элемента ИЛИ 31„

В режиме записи информации нажатием соответствующей клавиши на клавишном регистре 23 выход Запись" клавишного регистра 23 подключается к напряжен ею, соответствующему уров-.

l 246058 ню логической "l". При этом разрешается запись информации и дальнейшее ее хранение в регистрах 25-28.

Далее осуществляется последовательная запись кода управления генератором 6 кодов N„, N, N, (необходимый код набирается на клавишном регистре 23 и преобразуется в двоичный код шифратором 24 соответственно в регистры 25-28). Выбор регистра !О осуществляется подачей уровня логической "1" на счетный вход требуемого регистра с. соответствующего адресного выхода клавишного регистра

23 (обеспечивается нажатием соответ ствующей клавиши адреса) . При этом. запись информации происходит в момент перехода логического 0 в "I на счетном входе соответствующего регистра.

В режиме контроля нажатием соответствующей клавиши на клавишном регистре 23 выход "Запуск" клавишного регистра 23 подключается к ур гвню логической "1". При этом разре- 25 шается запись информации в регис:.р

10, а также разрешается работа гера !4 и счетчика 30 импульсов, Кроме того, уровень логической

"1" поступает на вход таймера 29.

На выходах тамера 29 формируются

| тактовые импульсные последовательности, сдвинутые относитедьно друг друга на четверть периода (фиг.4).

В момент t, появления первого им.пульса на выходе таймера 29 начи- нается первый цикл контроля. Уровень логического "0", поступаюший с выхо. да элемента ИЛИ 31 блока 7 управления на управляющие входы коммутаторов 2

40 и 8, а также на входы установки в "0" регисТров ll и 23, обеспечивает подключение объекта 1 контроля к аналого-цифровому преобразователю 3, а также запрещает запись информации в регистры 11 и 33..Уровень логической "1" на выходе инвертора 32 блока

7 управления разрешает прохождение кода N, с регистра 28 через элемент

И 35, элемент ИЛИ 36 и выход блока .7 управления на управляющий вход масштабного преобразователя 9, а также прохожедние импульсов записи с выхода таймера 29 через элемент И

34 и выход блока 7 управления на счет- 5 ный вход регистра 10.

Сигнал с выхода генератора 6 тестовых сигналов поступает через масштабный преобравзователь 9 с заданным коэффициентом передачи и второй коммутатор 8 на вход объекта 1 контроля.

С выхода объекта 1 контроля выходной сигнал поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 3. Преобразованное в аналого-цифровом преобразователе 3 значение выходного сигнала объекта 1 контроля запоминается в регистре 10 в момент времени t . Так как коды регистров 10 и 11 не равны (регистр 11 установлен в "0"), то на выходах элемента 12 сравнения сохра няются уровни логического "0", следовательно, и триггер 14 остается в прежнем состоянии, В момент времени t " "отрицательный фронт импульса с выхода 1 таймера 29 переведет счетчик 30 импульсов в: состояние, соответствующее коду единицы.

На выходе элемента ИЛИ 31 появится логическая "1", которая сохраняется во Всех последующих циклах, так как на выходе счетчика 30 импульсов в одном из разрядов кода всегда будет присутствовать 1 ". Уровень логической "1" с-выхода элемента ИЛИ 31, поступающий на управляющие входы коммутаторов 2 и 8, а также на входы установки в "0" регистров 11 и 33, обеспечивает подключение масштабного преобразователя 9 непосредственно к входу аналого-цифрового преобразователя 3, а также разрешает запись информации в регистры 11 и 33. Уровень логического 0" с выхода инвертора

32 закрывает элементы И 34 и 35, тем самым запрещая поступление кода

Nc с выхода регистра 28 на масштабный преобразователь 9, а также запись кода с выхода аналого-цифрового преобразователя 3 в регистр 10.

В момент времени й„ (начало второго цикла) код N с выхода счетчика г

30 импульсов записывается в регистр

33 и поступает далее через элемент

ИЛИ 36 на масштабный преобразователь

9, тем самым устанавливая значение коэффицента передачи масштабного преобразователя 9 равным N . Выходной сигнал масштабного преобразователя 9 поступает непосредственно через второй коммутатор 8 на вход аналого-цифрового преобразователя 3, где и преобразуется в кодовый эквивалент. Новый, выходной .код аналогоцифрового преобразователя 3 запишется в регистр 1 1 В момент времени t °

Если значение кода, записанного в,.

1 246058

5 регистр 11 не будет равны или боль шим значения кода, хранимэго в регистре 10, то на выходах элемента 12 сравнения сохранятся. уровни логического "0". а в момент времени t состояние счетчика 30 импуль=ов увеличится на единицу и начнет я следующий (третий) цикл контролч, аналогичный второму.

Повторени!е циклов контроля с уве- 10 личением кода на выходе счетчика 30 импульсов на единицу в какдом новом цикле будет продолжаться то тех пор, .пока значение кода, записанного в регистр 11, не станет равным или боль-1 шим значения кода, хранимэго в регистре 10. В этом случае на одном из выходов А = В или А<В (за А принимается код регистра 1О, за.  — код регистра 11) элемента 12 равнения 20 появится уровень логическэй 1, который через элемент ИЛИ 13 тоступит на счетный вход триггера 14 и перебросит его в состояние логической

"!" (момент времени t,), 1ровень ло- 5 гического "0" с инверсногэ выхода триггера 14 запретит рабогу таймера

29. Таким образом, наращи зание нового кода в счетчике 30 импульсов и запись новой информации в регистры 30

11 и 33 прекращается, Сигнал логической 1 с HpRMGI"о выхода триггера 14 поступает на управляющий вход делителя 15 и разрешает деление кодов Ж на N,, поступающих на информационйые входы, целителя 15 соответственно с регистров

33 и 28. По окончании деления логическая "1" с управляющего выхода делителя 15 открывает элементы И 21 и 22, тем семым обеспечивая выдачу результата сравнения каца N /N, а

Х не какого-либо другого, с уставками

Ыв и Я„. Результат деления И /N поступает на первые входы элементов 45

16 и 17 сравнения. На второй вход элемента 16 сравнений поступает код

Х с регистра 26, на второй вход элемента 17 сравнения поступает код

N„ c регистра 27, БО

В элементах 16 и 17 сравнения осуществляется сравнение результата деления N /N, c Kayak уставок 1

Ы„, При этом, если N /N, >N, то сигнал логической "1" появится на выхо- де "А)В" (sa А принимается код результата деления N,/N,, за  — зна" чение кода уставки) элемента 6 где мультипликативная rro грешность генератора 6 тестов:-rx сигналов; сравнения, а следовательно, и на вы ходе элемента И 22, Если N /N„

16 сравнения, а также на одном из выходсв "А=В" или "А>В" элемента 17 сравнения, а следовательно, и на выходе элемента И 21. Сигналы логической "1" с выходов элементов И 21 и 22 поступают на входы б; ëêà 5 ото-. бражения информации и обес .å÷èâàþ÷ соответственно индикацию ре †ультатов контроля Тоден" или Не годен ".

Установка схемы в исходное состояние обеспечивается отключением сигналов на выходах "Запись" и "3aпуск" (подключение к уровню логического "0") клавишного регистра 23.

Таким образом, повьш ение точности устройств а контроля обеспечивается введением масштабного преобразовате ля 9 с соответствующими связями °

Предпололжм, перед началом контроля генератор 6 тес говых сигналов, который перестраивается пс астоте я амплитуде, задает воздействие Х., равное номинальному входному сигналу, который необходимо подавать на вход объекта 1 контроля. Для того, чтобы на вход объекта 1 контроля че поступал сигнал больше номинального, коэффициент передачи К„„масштабного преобразователя должен удовлетворять следующему соотношению:

Х. < =N <--

"f7l1 1 Х У

8 где Х вЂ” верхей допустимый предел входного номинального сигнала объекта 1 контроля при условии, =-."òî контролируемый параметр равен егo математическому ожиданию, Таким образом .исключается возмож-, ность подачи на вход объекта 1 конт. роля сигнала, превышающего номинальное значение, Измеренное значение выходного сигнала объекта конт,роля после первого цикла определяется следующим уравнеки ем.

У (y, (,1 л 1 K + . 1+6) о

0 ИП1

1246058

Из выражений (1) и (2) следует, что контролируемый. параметр определяется следующим образом: а п — = — (3)

В момент, равенства, измеренных, значений блок 4 обработки реэульта- . . 25 тов контроля производит деление кодов N íà N„, сравнивает полученный результат с соответствующими установками М и N выдает результат контроля на блок 5 отображения информации, который индицирует годен объект

1 контроля или негоден .

Таким Образом, использование в устройстве масштабного преобразователя 9 позволяет повысить точность 35 определния контролируемого параметра 1 объекта за счет исключения погрешности аналого-цифрового преобразования и формирования тестового воздействия. При этом погрешность масш- 40 табного преобразователя 9 не влияет на результат измерения контролируемого параметра, так как он определяется как отношение двух значений. коэффициентов передачи масштабного 45 преобразователя 9. Таким образом, масштабный преобразователь 9.может

20 а — значение контролируемого параметра объекта 1 контД ОЛЯ;

- алдитивная погрешность аналОгО цифрОвОгО пДеОбДа зователя 3;

М - мультипликативная погрешность аналого-цифрового преобразователя 3.

Во втором цикле блок 7 управления 10 вырабатывает код Ы, изменяет коэффициент передачи масштабного преобразователя 9 так, чтобы измеренное значение было равно У, полученному в первом цикле, т.е. 15 (21 иметь сравнительно большую погрешность, а следовательно, быть простым, дешевым и надежным.

Устройство контроля параметров микросборок, содержащее первый и второй коммутаторы, подключенные управляющими входами к первому входу блока обработки результатов их первому выходу блока управления, соединенного вторым выходом с входом генератора тестовых сигналов, а тре-. тьим и четвертым выходами- соответственно с вторым и третьим входами блока обработки результатов, подключенного первыми вторым выходами соответственно к первому и второму вхо-. дам блока индикации, а четвертым входом - к выходу аналого-цифрового преобразователя, подключенного.информационным входом к выходу первого коммутатора, связанного первым входом с выходом объекта контроля, а вторым входом — с первым выходом второго коммутатора, соединенного вторым выходом с входом объекта контроля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности конт» ° роля, введен масштабный преобразователь, подключенный аналоговым входом к выходу генератора тестовых сигналов, выходом - к информацион- . ному входу второго коммутатора, а управляющим входом — к пятому выходу блока управления, связанного шестым выходом с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, входом — с третьим выходом блока обработки результатов, а седьмым, восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым выходами — соответственно с пятым, шестым, седьмым, восьмым и девятым входами блока обработки результатав1? 46058

Отел. 7

Om дл. 3

0 бл.7

Отбл 7

От Ба. 7

0m бл. 7

От бл.7

Om бя. 7

Om бл.

1 246058

Выход 1 таймера 29

Выход Г таймера ЯЯ

Вых03 коммутаторов

Вьвод блока упрабления 7

Выход ЯЦЛЯ- аыхоУ блока упра8ления У

Вход блока улрадлений I

Составитель Н. Горбунова

Корр ект ор Г . P ешетник

Редактор Н.Егорова Техред М.Ходанич

Заказ 3998/40 Тираж 83б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4