Устройство для контроля параметров
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах для контроля параметров. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит коммутатор, преобразователь сигнала, два пороговых элемента, три согласующих элемента, семь элементов И, два элемента ИЛИ, два счетчика импульсов, генератор импульсов, аналого-цифровой преобразователь, инвертор. Введение аналого-цифрового преобразователя, счетчика импульсов, шести элементов И, инвертора,- порогового элемента, двух элементов ИЛИ позволяет обеспечить пропорциональное количество измерений каждого контролируемого параметра на каждом шаге контроля в зависимости от положения величины параметра относительно своего допустимого значения при сохранении заданного значения достоверности , тем сокращается общее время контроля объекта,2 ил. (Л ьо ел 4аь 4;
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (50 4 G 05 В 23/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДА СТВЕННЫй КОМИТЕТ CCCP
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3825123/24-24 (22) 17. 12.84 (46) 30.08.86. Бюл. Р 32 (72) В.М. Аврутин, В.Н. Иванов, А.Н. Синчагов, Е.Г. Чубаров, А.А.Макович и В.А. Константинов (53) 621. 396 (088. 8) (Se) Авторское свидетельство СССР
У 631879, кл. С 05 В 23/02, 1978.
Авторское свидетельство СССР
В 418833, кл. G 05 В 23/02, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах для контроля параметров.
Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройст„„SU „„1254440 д 1 во содержит коммутатор, преобразователь сигнала, два пороговых элемента, три согласующих элемента, семь элементов И, два элемента ИЛИ, два счетчика импульсов, генератор импульсов, аналого-цифровой преобразователь, инвертор. Введение аналого-цифрового преобразователя, счетчика импульсов, шести элементов И, инвертора .порогового элемента, двух элементов HJIH позволяет обеспечить пропорциональное количество измерений каждого контролируемого параметра на каждом шаге контроля в зависимости от положения величины параметра относительно своего допустимого значения при сохранении заданного значения достоверности, тем самым сокращается общее время контроля объекта,2 ил.
1254440 2
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах для автоматического контроля их параметров. 5
Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства;. на фиг. 2 — эпюры напряжений устройства. 10
Устройство содержит коммутатор 1, преобразователь 2 сигнала, первый элемент И 3, первый 4 и второй 5 пороговые элементы, первый 6 и второй
7 согласуюшие элементы, инвертор 8, 15 первый элемент ИЛИ 9, третий согласующий элемент 10, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, пятый 12, второй 13, шестой 14 четвертый 15, седьмой 16 и третий 17 элементы И, 20 первый счетчик 18 импульсов, генератор 19 импульсов, второй элемент ИЛИ
20 и второй счетчик 21 импульсов, состоящий из триггеров 22-24.
Коммутатор 1 и пороговые элементы 4 и 5 являются стандартными. Например, можно использовать коммутатор-. матричного типа. Пороговый элемент настраивается на величину допустимого значения унифицированного параметра, на одном из выходов которого появляется сигнал, если контролируемый параметр. находится в зоне допуска, а на другом выходе сигнал возникает в том случае, если контро- 35 лируемый параметр выходит за пределы допуска. Согласующие элементы 6,7 и
10.представляют собой усилители напряжений.
Устройство работает следующим об- 40 разом.
Измеряемые параметры объекта контроля коммутатором 1 через преобразователь 2 сигналов, осуществляющий преобразование контролируемого пара- 45 метра к унифицированному виду, и элемент И 3 подключаются поочередно на вход порогового элемента 4. Злемент
И 3 сигналами генератора 19 импульсов обеспечивает многократное (шест- 50 надцатикратное) подключение каждого контролируемого параметра порогового элемента 4, порог срабатывания которого настраивается 0,„ на величину допустимого значения контролируемого у параметра (эпюра. 1, фиг. 2). При этом, если величина контролируемого параметра выходит за пределы границы своего допуска (находится в зоне недопустимых значений Б„„ ), возникает сигнал на первом выходе порогового элемента 4, а если величина контро- лируеМого параметра находится в зоне допустимых значений ()Ц, ), возникает сигнал на его втором выходе.
Одновременно контролируемый сигнал с выхода преобразователя 2 поступает на входы порогового элемента 5 и согласующего элемента (усилителя) 6.
Пороговый элемент 5 настраивается на величину допустимого значения контролируемых параметров,„ (эпюры 1, и 4, фиг. 2).
Если величина контролируемого параметра находится в зоне допустимых значений (U,„), контролируемый параметр проходит через пороговый элемент 5, усиливается согласующим элементом (усилителем) 7 (эпюра 4,фиг.2) и поступает на первый вход элемента
ИЛИ 9. Зтот же параметр усиливается согласующим элементом (усилителем) 6 (эпюра 2, фиг 2) и, пройдя инвертор
8 (эпюра 3, фиг. 2), гасится до нуля.
В этом случае с выхода элемента ИЛИ 9 (эпюра 5, фиг.2) на вход согласующего элемента (усилителя) 10 выдается напряжение, величина которого может принимать значение от нуля, когда контролируемый параметр равен U,„ è до максимального значения U,„„ когда величина контролируемого йараметра выходит за зону неопределенности («(Ua» +36), где б - минимальное значение погрешности измерительной цепи устройства (эпюра 5, фиг. 2).
Если величина контролируемого параметра находится в зоне недопустимых значений ((Н, ), контролируемый параметр не проходит через пороговый элемент 5, а усиливается усилителем
6 (эпюра 2, фиг. 2), инвертируется инвертором 8 (эпюра 3, фиг. 2) и, пройдя элемент ИЛИ 9 (эпюра 5,фиг.2) поступает иа вход согласующего элемента (усилителя) 10. При этом напряжение на входе усилителя 10 также может применять значение от нуля, в случае нахождения контролируемого параметра в зоне максимальной неопределенности (U ) до U „ц„ когда величина контролируемого параметра. оказываетея в зоне, где достоверность правильной оценки его величины практически равна единице, т.е. в зоне с (Upon 36) .
1254440
Согласующий элемент (усилитель)
10, совместно с пороговым элементом
5, усилителями 6 и 7, инвертором 8 и элементом ИЛИ 9, обеспечивает формирование такого же сигнала на входе трехраэрядного АЦП 11, при котором в зависимости от величины контролируемого параметра на выходе АЦП формируется один из кодов, представленный на эпюре 6, фиг. 2.
Данная цепь устройства обеспечивает:
- формирование на выходе АЦП 11 кода "7" (111), при нахождении величины контролируемого параметра в зонах достоверного контроля, т.е. в зонах. (П вЂ” 3&) и > (U + 38). — формирование на выходе АЦП 11 кода "О" (000), при нахождении величины контролируемого параметра в зоне минимальной достоверности контроля, т.е. в зоне U>„ — пропроциональное изменение кода на выходе АЦП от "О" до "7" при величинах контролируемых параметров от
"ао, до (Ua,„+ 38). — пропорциональное изменение кода на выходе АЦП от "7" до "О" при величинах контролируемых параметров (U@оп 3б) до П, 30
Выходы трехразрядного АЦП связаны с соответствующими установочными входами триггеров 22 — 24 счетчика
21. Код на выходе АЦП 11, жестко связанный с величиной контролируемого параметра, записывается в счетчик
21. При этом обеспечивается запись такого числа, при котором разность объема счетчика 21 и необходимого числа результатов переизмерений "Го- 4О .ден" или "Негоден" варьируется в зависимости от величин контролируемых параметров и их допустимого значения при сохранении заданного значения достоверности контроля. 45
Далее процесс контроля протекает следующим образом.
Если величина контролируемого параметра находится в зоне U Ä, но больше его, в счетчик 21 записывает- SO ся код ООО (код "О" на выходе АЦП), одновременно напряжением с усилителя
7 открываются элементы И 13, 17 и 15.
Генератор 19 обеспечивает многократное подключение контролируемого пара-55 метра через элемент И 3 к пороговому элементу 4. Импульсы генератора 19 поступают на счетчик 18, осуществляющий деление на 16 числа импульсов генератора. Если на шестнадцатикратное подключение контролируемого параметра к пороговому элементу 4 через элемент И 13 и элемент ИЛИ 20 на вход счетчика 21 импульсов не поступит 8 сигналов "Годен" с выхода порогового элемента 4, шестнадцатым импульсом генератора 18 переполняется счетчик
18.импульсов, при этом сигнал с его выхода через элемент И 15 вызывает остановку программы контроля, т.е. решение "Годен" для данного контролируемого параметра с заданной достоверностью принято быть не может. Если генератор 19 еще не сформировал 16 импульсов, а счетчик 21 уже переполнился (произошло 8 срабатываний "Годен" в пороговом элементе 4), что означает получение необходимого числа результатов "Годен" для принятия конечного решения Годен" по данному контролируемому параметру с заданной достоверностью, счетчик 21 переполняется, с выхода переполнения сигнал через элемент И 17 поступает на управляющий вход коммутатора 1 для подключения к измерительной цепи следующего контролируемого параметра, одновременно этим сигналом обнуляются счетчики
l8 и 21,импульсов,в результате чего останавливаетсяпроцесс переизмерений данного контролируемого параметра.
Если величина следующего контролируемого параметра также находится в зоне U>,„, но меньше ее, в счетчик 21 также записывается код 000, однако при этом открываются элементы И 12, i4 и 16 напряжением с выхода инвертора 8. При этом оценка годности параметра производится по количеству срабатываний "Негоден" порогового элемента 4. В этом случае, если счетчик
18 импульсов еще не заполнился, а на выходе переполнения счетчика 21 появился сигнал (на его вход через элементы И 12 и ИЛИ 20 поступило 8 сигналов "Негоден ), что означает получение необходимого числа результатов
"Негоден" для принятия решения "Негоден" по данному параметру с заданной достоверностью, этим сигналом через элемент И 16 производится остановка программы контроля (автоматическн останавливаются последующие переизмерения данного контролируемого параметра} для дальнейшего восстановления работоспособности объекта контроля.
1254440
Если за шестнадцать импульсов генератора 19 на вход счетчика 21 не поступает
8 импульсов "Негоден",т,е.параметр
"Годен",шестнадцатымимпульсом генератора 19 переполняется счетчик 18 и с его выхода сигнал через элемент И 14 поступает на коммутатор для подключения следующего контролируемого параметра.
Одновременно этим сигналом обнуля- ются счетчики 18 и 21. !р
При нахождении величины контролируемого параметра в других зонах автоматически устанавливается в счетчике 21 необходимое число срабатываний порогового элемента 4 "Годен" или 15
"Негоден" для принятия конечного решения о значении контролируемого параметра с заданной достоверностью.
Если величина контролируемого нараметра находится вне зоны (Б „ +38), р т.е. в зоне достоверного контроля, в счетчик 21 записывается код "7" (111), при этом в зависимости от того, больше или меньше 11д,„ величина контролируемого параметра, достаточно 25 поступления на вход счетчика 21 одного сигнала "Годен" (" Негоден" ) и устройство, не производя дополнительных переизмерений, переключается на конт роль следующего контролируемого пара- >О метра (остановится для последующего восстановления объекта контроля) Если величина контролируемого параметра отстоит от Пы на величину менее +3, в счет чик 21 автоматически записывается та- З5 кой код,при котором число необходимых срабатываний"Годен"("Негоден")обратно пропорционально отстоянию величины параметра от его допустимого значения, Таким образом, в зависимости от 4р положения величины каждого контролируемого параметра относительно своего допустимого значения автоматически уменьшается количество переизмерений от шестнадцати до нуля при сохранении45 заданного значения достоверности.
Формула изобретения
Устройство для контроля параметров, содержащее коммутатор, подключенный входом к информационному входу устройства, а выходом — к входу преобразователя сигнала, связанного выходом с первым входом первого элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов к счетному входу первого счетчика импульсов, а выходом — к входу первого цорогового элемента, содержащее также второй счетчик импульсов и три согласующих элемента, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены аналого-цифровой преобразователь, инвертор, шесть элементов И, два элемента ИЛИ и второй пороговый элемент, подключенный входом к выходу преобразователя сигнала и через первый согласующий элемент к входу инвертора, а выходом через второй согласующий элемент — к первым входам второго, третьего и четвертого элементов И и первому входу первого элемента ИЛИ, связанного вторым входом с выходом инвертора и первыми входами пятого шестого и седьмого элементов И, а выходом через третий согласующий элемент — с входом аналого-цифрового преобразователя, подключенного выходами к соответствующим установочным входам второго счетчика импульсов, соединенного счетным входом с выходом второго элемента ИЛИ, входом обнуления — с выходами третьего и шестого элементов И, входом обнуления первого счетчика импульсов и управляющим входом коммутатора, а выхо" дом .переполнения — с вторыми входами третьего элемента И и седьмого элемента И, подключенного выходом к уп-. равляющему выходу устройства и выходу четвертого элемента И, подключенного вторым входом к выходу перепол-. нения первого счетчика импульсов и второму входу шестого элемента И, причем первый и второй выходы первого порогового элемента подключены к вторым входам соответственно пятого и второго элементов И, связанных выходами с входами второго элемента .
1254440
Фию. 1
Составитель Н. Горбунова
Техред И.Попович - Корректор Е. Сирохиан
Редактор Л. Пчелинская
Заказ 47i9/51 Тираж 836 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
133035, Иосква, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
