Устройство для контроля сложных объектов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для отладки и контроля функционирования сложных технических объектов. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Устройство содержит блок 1 программ, формирователь 2 временной диаграммы, блок 3 синхронизации, первый 4 и второй 5 регистры, блок 6 индикации, счетчик 7, блок 8 нормализации, блок 9 коммутации, блок 10 оперативной памяти, блок 11 репрограммируемой памяти, вычитатель 12, блок 13 постоянной памяти, блок 14 регистрации, датчик 15, преобразователь пробного воздействия 16, преобразователь коррекции 17, формирователь 18 сигналов. Поставленная цель достигается путем сравнения откликов объекта контроля от воздействия одиночных импульсов с записанными ранее, в процессе функционирования предлагаемого устройства, эталонными откликами с возможностью самотестирования устройства благодаря моделированию откликов объекта контроля на одиночные импульсы. Достоверность контроля повышается также путем введения корректирующего одиночного импульса, позволяющего исключить паразитные составляющие за счет параметрических процессов при подаче пробного воздействия непосредственно в рабочем режиме объекта контроля. Для достижения поставленной цели используются известные и вновь введенные блоки и связи. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1509833 А 1 (5g 4 С 05 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ авиа) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4327263/24-24 (22) 13. 11.87 (46) 23.09.89. Бюл. N - 35 (72) К.В.Семин, Ю.Л.Спирин и И.Л.Ямутов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 814112, кл. G 06 F 9/16, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 690448, кл. С 05 В 23/02, 1979.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СЛОЖНЫХ

ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для отладки и контроля функционирования сложных технических объектов. Целью изобретения является повышение достоверности контроля.

Устройство содержит блок i программ, 1

1509833 формирователь 2 временной диаграммы, блок 3 синхронизации, первый 4 и второй 5 регистры, блок 6 индикации, счетчик 7, блок 8 нормализации, блок

9 коммутации, блок 10 оперативной памяти, блок 11 репрограммируемой памяти, вычитатель 12,блок 13 постоянной памяти, блок 14 регистрации, датчик 15, преобразователь проб- 10 ного воздействия 16, преобразователь коррекции 17, формирователь 18 сигналов. Поставленная цель достигается путем сравнения откликов объекта контроля от воздействия одиноч- 15 ных импульсов с записанным ранее,в процессе функционирования предлагаемого устройства, эталонными откликами с возможностью самотестирования устройства благодаря моделированию откликов объекта контроля на одиночные импульсы. Достоверность контроля повышается также путем введения корректирующего одиночного импульса, позволяющего исключить паразитные составляющие за счет параметрических процессов при подаче пробного воздействия непосредственно в рабочем режиме объекта контроля. Для достижения поставленной цели используются известные и вновь введенные блоки и связи. 3 з.п. ф-лы, 8 ил. грамм.

Схема (Аиг.1) содержит блок 1 программ, формирователь 2 временной диаграммы, блок 3 синхронизации, первый регистр 4 (пробного воз действия), второй регистр 5 (коррекции), блок 6 индикации, счетчик 7, блок 8 нормализации, блок 9 коммутации, блок 10 оперативной памяти (текущих значений), блок 11 репро- граммируемой памяти (эталонов), вы50

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для отладки и контроля функционирования сложных технических объектов, например, систем управления реального времени, в том числе цифроаналоговых систем вторичного электропитания радиоэлектронной аппа- 30 ратуры на пьезоэлектрических и на маточных электромагнитных трансфор маторах с адаптивными изменениями параметров во времени.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

На Аиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 функциональная схема блока программ; на фиг.3 — Аункциональная схема фор- 40 мирователя временной диаграммы; на фиг.4 - Аункциональная схема блока синхронизации; на Аиг.5 — принципиальная электрическая схема объекта контроля; на Аиг,б — пьезоэлектри- 45 ческий трансформатор; на фиг.7 — Аункциональная схема датчиков; на фиг.8— алгоритм Аункционирования блока прочитатель 12, блок 13 постоянной памяти, блок 14 регистрации, датчики

15 параметров, преобразователь 16 пробного воздействия, преобразователь 17 коррекции, формирователь 18 сигналов управляющий вход 19 уста1 новки режима формирования эталонов и объект 20 контроля.

Блок 1 программ (фиг.2) реализован на основе микропрограммного способа управления. Он содержит узел 2 1 постоянной памяти, дешифратор 22, регистр 23, модиАикатор 24, триггер

25, элемент И 26 и имеет вход 27 начальной установки. формирователь 2 временной диаграммы (фиг.3) состоит из последовательно соединенных первого счетчика 28 (разрядности N), второго счетчика 29 (разрядности M) и элемента И 30 (на N входов) и имеет вход 31 начальной установки, Схема блока 3 синхронизации(фиг.4) состоит из первого фильтра

32 (основной гармоники резонансных колебаний), первого формирователя.

33, первого дифференцирующего элемента 34, ждущего мультивибратора

35, второго фильтра (n-й гармоники) 36, второго формирователя 37, счетчика 38, схемы 39 сравнения, регистра 40, узла 4 1 реконфигурации, элемента 42 запрета, второго дифференцирующего элемента 43.

На фиг.5 обозначены блок 44 питания, двухтактный усилитель 45 мощности, пьезотрансформатор 46, выпря5 150 митель 47, нагрузка 48, регулятор

49, управляемый задающий генератор

50, операционный усилитель 51, первый 52 и второй 53 резисторы, первый

54, второй 55 конденсаторы, третий корректирующий конденсатор 56, четвертый управляемый конденсатор 57, пятый 58 и шестой 59 разделительные конденсаторы, третий резистор 60, формирователь 61 ступеньки-паузы, триггер 62, первый 63, второй 64 ключи, первый 65, второй 66 импульсные трансформаторы, четвертый 67, пятый 68 резисторы, седьмой 69, восьмой 70 конденсаторы, первый 71,второй 72 выходные транзисторы, первый

73, второй 74 диоды, девятый развязывающий конденсатор 75, десятый

76, одиннадцатый 77 конденсаторы, шестой 78. седьмой 79 резисторы.

Пьезотрансформатор 46 поперечнопродольного типа (фиг.б) представляет собой пластину из материала ЦТС23 с размерами 1 = 80 мм, Ь = 20 мм, d = 2 мм и состоит иэ поперечно и продольно поляризованных секций 80, электродов входного 81, пробного 82, корректирующего 83 воздействия и выходного электрода 84, Шупы 85 датчиков 15 параметров, состоящие из последовательно соединенных рамки и усилителя 86, прикрепляются к продольно-поляризованной секции 80.

На фиг.7 изображена фукциональная схема датчика 15 параметров, который состоит из последовательно соединенных щупа 85, представляющего чувствительный элемент в виде кольцевой катушки, операционного усилителя 86 и фазового детектора 87.

На фиг.8 обозначены операторы (блоки) 88-125 алгоритма.

Работа устройства в соответствии с алгоритмом (фиг.8) управляется бло ком 1. Сигнал по первому выходу блока 1 управляет записью информации в блок 14 регистрации, Сигнал по второму выходу блока 1 программ является командным для блока 3 синхронизации. Сигнал по третьему выходу блока 1 управляет блоком коммутации путем переключения датчиков 15 параметров. Сигнал по четвертому выходу блока 1 управляет блоком 8. Сигнал по пятому выходу блока 1 управляет формирователем 18. Сигнал по шестому выходу блока 1 управляет записью в блок 11. Сигнал по седьмому

9833

6 выходу блока 1 управляет записью в блок 10, Сигнал по восьмому выходу блока 1 управляет считыванием из блоков 10 и 11. Сигнал по девятому выходу блока 1 управляет счетом формирователя 2 временной диаграммы. Сигнал по десятому выходу блока 1 управляет изменением состояния регистра 5, а сигнал по одиннадцатому выходу блока 1 программ — изменением состояния регистра 4.

Пример реализации вычитателя 12 комбинационный параллельный сумматор, на выходе которого формируется разность входных величин. Для его построения могут быть использованы группа инверторов на микросхемах

533ЛНУ, формирующих дополнительный код первого входа сравнения, и соединенные с ней сумматоры на микросхеме. 533ИМ1.

Анализатор реализован блоком 13 постоянной памяти, вырабатывает двоичный сигнал о превьппении совокупной характеристики объекта контроля допустимой величины (о необходимости корректировки), который поступает в блок постоянной памяти анализатора и на выход анализатора. По адресу, которым служит непосредственно величина отклонения, поступающая с вычитателя 12, с блока постоянной памяти считываются установочные параметры коррекции.

Блок 10 оперативной памяти представляет собой оперативную память с адресной организацией. Блок 11 представляет собой репрограммируемую постоянную память с адресной организацией. Блок 9 коммутации представляет собой коммутатор, управляемый кольцевым счетчиком.

Блок 8 выполняет функции фильтрации помех, нормализации результатов измерений и потому в значительной степени зависит от объекта контроля, типа датчиков и т.д. В при- . веденном примере блок 8 включает в себя интегральную цепь, усилитель, преобразователь уровня, Формирователь 18 выполняет функции, обратные функциям блока 8, и в той же степени зависит от природы объекта и измерительных датчиков.

Формирователь 18 эталонных сигналов содержит смеситель, на который последовательно подаются эталоны, и к которому подключены также генера15098 33 тор шума и задатчик уровня, например реэисторный делитель напряжения.

Структура преобразователей 16 пробного воздействия и преобразователя 17 коррекции также в основном зависит от характера объекта контроля, В устройстве для контроля объекта, 10 приведенного на фиг.5, преобразователи 16 и 17 представляют собой элек тронные ключи.

Блок 6 индикации и блок 14 регистрации выбираются в основном из соображений экономичности и эргономики, в качестве названных блоков могут использоваться соответственно программируемый видеотерминал и накопитель на гибких магнитных дисках.

Устройство функционирует следующим образом.

Предполагается, что объект контроля прошел предварительный контроль на Аункционирование. Установка всех блоков в исходное состояние производится при включении питания.

При установке устройства в исходное состояние регистры-4 и 5, все ячейки блока 10 памяти должны содержать код 00...0 (блоки 88, 90, 111 алгоритма), в блоке 1 программного управления устанавливаются начальные значения признаков К = .О коррекции, С1 = О режима записи эталонов1 C2 =

= О режима контроля, СЗ = О режима самотестирования, В = 1 триггера 25, а ячейки блока 11 (эталонов) сохраняют свое значение. Устройство работает синхронно с объектом контроля по тактовым сигналам его задающего

40 генератора 50.

Устройство может работать в трех режимах: в режиме Аормирования эталонов в режиме контроля функционироУ

45 вания объекта, в режиме самотестирования (Аиг.8 поясняет работу).

В режиме формирования эталонов устройство взводится сигналом с входа 19 01 = 1 (блок 89). Блок 1 программного управления инициирует работу блока 3 синхронизации, по тактовым сигналам которого блок 1 формирует и записывает в регистр 4 . (пробного воздействия) задание на пробное воздействие, которое в пре- 55 образователе 16 пробного воздействия . преобразуется в одиночную волну-солитон (блок 91 алгоритма), путем формирования короткого прямоугольного импульса длительностью Т

Ц

1 х — где f — верхняя граничная о частота объекта контроля, действие которого не изменяет выходных характеристик объекта 20 контроля,так как отйильтровывается выходными каскадами объекта 20 контроля, однако, значение внутренних электрофизических параметров претерпевают под воздействием солитона изменения, характеризУнициеся собственными параметрами компонентов объекта 20 контроля.

Синхронизоваиная с периодом активности объекта 20 контроля поI следовательность солитонов зондирует объект 20 контроля (блоки 90-101 алгоритма). Значения внутренних электрических параметров определяет (блок 92 алгоритма) блок 9 коммутации, который в известном порядке подключает датчики к блоку 8 нормализации (блок 93 алгоритма), где производится преобразование контролируемых величин, их нормализация, фильтрация помех (блок 94 алгоритма), что в данном случае является формированием эталонной реакции объекта контроля на пробное воздействие.

Сформированный эталон сигналом блока 1 программ записывается в блок 11 памяти (блоки 95, 96 алгоритма) . После записи очередного эталона по сигналу блока 3 синхронизации производится увеличение на единицу адреса на выходе формирователя адреса (блоки 98, 100 алгоритма), Отработав цикл подачи пробных воздействий для формирования эталонов, блок 1 программ запускает формирователь 2 временной диаграммы (блоки 98-102; 104 алгоритма), и устройство переходит в состояние ожидания режима контроля функцио-. нирования объекта 20 контроля. В дальнейшем устройство работает по циклической временной диаграмме с циклом много большим частоты задающего генератора объекта 20 контроля, сигналы с которого начинают поступать на счетный вход формирователя 2 временной диаграммы, В режиме контроля функционирования объекта (С2 = 1) работа устройства повторяет порядок действий, описанных

1509833.

10 в предыдущем режиме, с той разницей, что запись выходной информации блока 8 (блок 94 алгоритма), т.е. реакции объекта 20 контроля на пробное воздействие, осуществляет5 ся в блок 10 (блок 97 алгоритма), параллельно вычитатель производит сравнение каждого параметра с эталонным (блок 103 алгоритма), определяет величину и знак отклонения данного параметра от допустимых пределов. Результаты оценки фиксируются в блоке 14 регистрации, наглядно отображаются в блоке 6 индикации (блок 105 алгоритма), автоматически обрабатываются блоком !3 постоянной памяти (блок 103 алгоритма) .

В случае, если совокупная характеристика внутренних параметров объекта 20 контроля допустима,анализатор не меняет установленного порядка действий: блок 1 программ переходит в состояние ожидания сигнала

"Начало проверки" с выхода формирова-25 теля 2 временной диаграммы (блок 104 алгоритма).

Если же совокупная характеристика внутренних параметров объекта 20 контроля вышла из допустимых пределов, блок 13 постоянной памяти вычисляет величину коррекции характеристик объекта 20 контроля и инициирует проведение блоком 1 программ коррекции параметров объекта 20 контроля (блок 107 алгоритма). Величина коррекции записывается в преобразователе 17 коррекции и поступает на вход объекта 20 контроля, после чего блок 1 программ переходит в состояние ожидания сигналов с формирователя 2 временной диаграммы (блок

90-104 алгоритма) . В случае, когда с формирователя 2 временной диаграммы проходит сигнал "Начало проверки", описанная последовательность

45 действия повторяется, когда же приходит сигнал "Начало тестирования", блок 1 программ переходит в режим самотестирования СЗ = 1 (блоки 1081iO алгоритма). 50

В режиме самотестирования пробные воздействия на объект 20 контроля не подаются, реакцию объекта. управления имитирует эталонная информация из блока 11 (блок 112 ал- 55 горитма), измененная на величину, несколько меньшую допуска (первый тестовый прогон) (блок 114 алгоритма), затем на величину, несколько большую допуска (второй тестовый прогон) (блок 115 алгоритма) . Последовательность действия блока 1 программ (оператор 115 алгоритма) в режиме самотестирования начинается со считывания первого эталона из блока 11 репрограммируемой памяти, величина которого изменяется в формирователе 18 (обратного преобразования), где затем полученная имитационная модель трансформируется к виду выходной информации датчиков (блоки 111-116 алгоритма). Блок

9 коммутации в режиме самотестирования выдает в блок 8 нормализации информацию только с формирователя

18 (блоки 116-117 алгоритма) . После преобразования имитационной информации, ее нормализации, фильтрации помех в блоке 8 производится запись полученной величины в первую ячейку блока 10 оперативной памяти (операторы алгоритма 117-118). Затем осуществляется сравнение в вычитателе 12 полученной в блоке 10 величины и эталона, результаты оценки автоматически обрабатываются в блоке 13 постоянной памяти (блок

119 алгоритма). Последовательность действий повторяется для второго и последующих слов блока 11. Затем блок 1 программ проводит повторный прогон теста, при котором имитационная модель получается изменением эталонов на величину несколько большую допуска. По окончании второго прогона блок 13 постоянной памяти переводит устройство в состояние ожидания сигнала Начало проверки" с формирователя 2 временной диаграммы (блоки алгоритма 108-123) .

В том случае, если самотестирование выявило неисправность устройства, на блок индикации подается соответствующий сигнал, после чего устройство должно быть выключено (см. блоки алгоритма 108-125).

Таким образом, устройство позволяет контролировать сложные технические объекты, собственные внутренние электрофизические параметры которых неизвестны заранее либо имеют большой технологический разброс и ме. няются во времени (примеры из самых разных областей техники- радиоэлектронная аппаратура, гироскопические системы навигации, энергетические

1509833!

2 л

+К„Т„2 т где К

К ° ° ° ° уК> значения соответствен- 50 но нулевого,первого

N-ro разрядов двоичного числа, определяющего отношение периода срабатывания элемента И 30 к величине Т период последовательно-. сти задающего генератора; агрегаты и т.д.) и, что особенно важно, оно позволяет осуществлять контроль объектов, работающих автономно, без постоянного технического обслуживания. Устройство позволяет

5 также контролировать технические объекты, принцип действия которых основан на нестандартном включении элементов или на использовании тех их параметров, которые не контролируются в процессе производства.

Блок 1 программ (фиг ° 2) работает следующим образом.

Сигналом начальной установки с входа 27 блока 1 программ проводится к исходному состоянию В = О, С1 = О, C2 = 0, СЗ = О, К = 0 (блок 1 алгоритма 88), при котором в регистре 23 установлен адрес первой микрокоманды, триггер 25 находится в нулевом состоянии, модификатор 24 принимает исходное состояние. Блок 1 программ работает в соответствии с микропрограммой, записанной в узле 21 постоянной памяти по тактовым сигналам, поступающим с синхровхода блока 1 программ, а анализ внешних сигналов и ветвления микропрограмм производится модификатором 24 °

Формирователь 2 временной диаграммы (фиг.3) работает следующим образом.

При подаче сигнала начальной установки в счетчиках 28 (разрядности

N) и 29 (разрядности М) устанавливается код (К =К =К = ...Ic =0), период тестирования кратен периоду проверки, поэтому каждый вход элемен. та И подключен к одному из разрядов счетчика 28 (разрядности 11), причем ! к какому именно плечу — прямому или инверсному, определяется из соотношения

К,Т „. 2 + К Тзг 2 +,...,+ 45 — длительность проведения тестирования.

Формирование сигнала начала проверки на элементе И 30 исключает его совпадение по времени с активной работой устройства при контроле функционирования объекта 20 контроля и с проведением самотестирования.

Блок 3 синхронизации (фиг.4) работает следующим образом.

Цепь фильтр 32 (основной моды резонансных колебаний), первый формирователь 33, первый дифференцирующий элемент 34, ждущий мультивибратор 35 предназначена для синхронизации времени возбуждения солитона с периодом активности объекта 20 контроля. Для этого отфильтрованный фильтром 32 сигнал основной (рабочей) моды резонансных колебаний после формирования прямоугольного импульса первым формирователем 33 и формирования по переднему фронту указанного прямоугольного сигнала укороченного импульса поступает на информационный вход ждущего мультивибратора 35, длительного выходного сигнала которого определяет длительность солитона, причем передний фронт солитона в этом случае синхронизован с передним фронтом выходного сигнала объекта 20 контроля. Разрешение работы ждущего мультивибратора 35 выдается по сигналу с блока 1 программ.

Цепь фильтр и-й гармоники 36, второй формирователь 37, счетчик 38, схема 39 сравнения, регистр эталонов 40, узел реконфигурации 41, элемент 42 запрета предназначена для формирования состояния счетчика 7 в соответствии с характеристиками распространения солитона, возбуждающего в объекте 20 контроля уединенную волну на и-й гармонике, за счет многократных отражений эта уединенная волна приобретает сложную, неравномерную форму, длительность выбросов которой на уровне срабатывания второго формирователя 37 постепенно увеличивается. Эта форма отражает реальное состояние объекта 20 контроля в данный момент времени. Количество этих выбросов подсчитывается счетчиком 38 и сравнивается схемой

39 сравнения с содержимым эталонного регистра 40, определяющим время анализа уединенной волны. Одновре40 менно кодовая последовательность с выхода счетчика 38 поступает на вход блока 4 1 реконфигурации для подстройки полосы иропускания фильт5 ра 36 и для компенсации расширения длительности выбросов.В течение времени анализа уединенной волны на элемент 42 запрета с выхода схемы 39 сравнения подают разрешающий сигнал, поэтому состояние счетчика 7 с тактовой частотой меняется на единицу.

Работа блока 3 синхронизации имитируется блоком программ, выдающим разрешающий сигнал на элемент 42 запрета и сигнал обнуления по переднему фронту на счетчик 38 °

Объект контроля (фиг.3) работает следующим образом.

Усилитель 45 мощности управляется двухполярным модулированным по частоте сигналом.

Регулятор 49 сравнивает текущее значение выходного напряжения системы питания с опорным значением 25

Чоп, преобразует полученный сигнал рассогласования в соответствии, например, с пропорционально-интеграль но-дифференциальным законом регулирования и своим выходным напряжением в виде сигнала управления устанавливает частоту генерации генератора 50.

Рабочая точка объекта 20 контроля выбрана на правом склоне амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) пьезотрансформатора 46. Диапазон изменения рабочей частоты при стабилизации выходного напряжения в связи с высокой добротностью пьезотрансформатора 46 является узким (например, для пьезотрансформаторов типа ТП-Э11, не превышает

0,5 кГц при Е, = 47 кГц). Поэтому задаюший генератор должен быть достаточно стабильным — с нестабиль45 ностью по частоте не превышающей 17.

Это необходимо для обеспечения устойчивого положения рабочей точки на правом склоне АЧХ пьезотрансформатора 46 во избежание ее перехода 50 на левый склон АЧХ из-за большой нестабильности генератора 50.

Задающий генератор 50 представляет собой управляемый по частоте генератор прямоугольных импульсов, по- 55 строенный на базе операционного уси лителя 51 с мостовой времяэадающей цепью (резисторы 52 и 53 и конденl4 саторы 54 и 55) и конденсатором 56.

Установка частоты задающего генератора 50 осуществляется изменением емкости в одном из плечей моста. В качестве управляемого конденсатора

57 может быть использована, например, емкость р-и-перехода варикапа, соединенного через конденсаторы

58 и 59 с конденсатором 55 моста.

Управляющее напряжение с выхода регулятора 49 подается на конденсатор 57 через резистор 60. Выходные импульсы задающего генератора 50 удвоенной рабочей частоты поступают на формирователь 61 ступеньки-паузы и на счетный вход триггера 62, который делит частоту задающего генератора на два. Формирователь 6 1 вырабатывает прямоугольные отрицательные импульсы, равные по длительности времени рассасывания зарядов неосновных носителей в базах мощных транзисторов усилителя 45 мощности, которые поступают на один из входов ключей 63 и 64. Один ив выходов триггера соединен с входом ключа 63, а другой — с входом ключа 64. Ключ

63 (64) реализует логическую функцию

И-НЕ по двум входам, т.е. прерывает ток в первичной обмотке трансформатора 65 (66) при появлении на обоих входах ключа логической "1". Формирователь 61, триггер 62 и ключи 63 и

64 образуют две последовательности импульсов с одинаковым периодом и сдвинутых относительно друг друга на полпериода. Вторичная обмотка импульсного трансформатора 65 (66) усилителя 45 мощности нагружена на переход база-эмиттер выходного транзистора 71 (72) и на включенный в обратном направлении р-птпереход диода 73 (74). Последний необходим для защиты перехода база-эмиттер от перенапряжений отрицательной полярности. Резистор 67 (68) предназначен для установки тока базы транзистора

7 1 (72) при настройке схемы. Выходное напряжение усилителя 45 мощности через развязывающий конденсатор

75 поступает на вход пьезотрансформатора 46.

При подаче на входы пробного воздействия и коррекции одиночных волнсолитонов внутренние электрофизиче1ские параметры пьезотрансформатора ,46 изменяются, что зарегистрируется

1509833

l5

16 датчиками 15, подключаемыми к объекту 20 контроля.

Пьезотрансформатор (фиг.6) работает следующим образом.

Сигнал с усилителя 45 мощности подается на входные электроды 81, где преобразуется вследствие пьезоэффекта в акустические колебания, которые на выходном электроде 84 преобразуются в электрические колебания. В резонансном режиме напряжение на выходе пьезотрансформатора

46 в К (= 100) раз больше напряжения на входе, При подаче на входной электрод 82 коррекции относительно электродов 81, размещенных на поперечно поляризованной секции, возбуждаются пробные воздействия (солитоны). При подаче напряжений на размещенный на выходной секции электрод 83 коррекции относительно нижнего электрода 81 в пьезотрансформаторе 46 производится сдвиг резонансной частоты и соответственно кор-25 рекция характеристик параметров.

Изображенный на фиг.7 датчик работает следующим образом.

При подаче пробного воздействия (или воздействия коррекции) на пьезотрансформатор 46 в рамке щупа 85 наводятся токи, которые усиливаются в операционном усилителе 86, Далее сигнал поступает на обработку в фазовый детектор 87, где выделяется частота и фаза сигнала.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять периодический допусковый контроль параметров сложных технических объектов, организовать самотестирование устройства за счет моделирования откликов объекта на одиночные импульсы. Такая организация контроля важ на для сложных цифроаналоговых объектов; имеющих значительный разброс внутренних электрофизических характеристик. Кроме того, достоверность контроля повышается за счет введения корректирующего одиночного импульса.

Формула изобретения

l. Устройство для контроля сложных объектов, содержащее подключенные к объекту контроля датчики параметров, блок коммутации, блок нормализации, вычитатель, блок индикации, блок регистрации, блок постоянной памяти, блок программ, блок синхронизации, выходы датчиков параметров соединены с сигнальным входом блока коммутации, выход которого соединен с информационным входом блока

1 нормализации, первый выход которого соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен с первым выходом вычитателя, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входами блока регистрации и блока постоянной памяти, выходом соединенного с первым входом управления блока программ и третьим входом блока индикации, первый выход блока программ связан с управляющим вхоцом блока регистрации, а второй выход — с управляющим входом блока синхронизации, первым синХровыходом соединенного с синхровходом блока программ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены блок репрограммируемой памяти, блок оперативной памяти, счетчик, формирователь временной диаграммы, преобразователь пробного воздействия, регистра пробного воздействия, преобразователь коррекции, регистр коррекции, формирователь сигналов, с третьего по одиннадцатый выходы блока программ соединены соответственно с управляющими входами блока коммутации, блок нормализации, формирователя сигналов, с входами записи блока репрограммируемой памяти и блока оперативной памяти, с входом "Запись" блока регистрации, с входами чтения блоков репрограммируемой и оперативной памяти, со счетным входом формирователя временной диаграммы, с сигнальными входами регистра коррекции и регистра пробного воздействия, выходом соединенного с информационным входом преобразователя пробного воздействия, выход регистра коррекции соединен с информационным входом преобразователя коррекции, синхровход преобразователя пробного воздейотвия подключен к первому синхровыходу блока синхронизации, выходы преобразователей пробного воздействия и коррекции являются соответственно первым и вторым выходами устройства для подключения к информационным входам объекта контроля, задающий вход блока синхронизации является синхровхо17

1509833 дом устройства, второй синхровыход блока синхронизации соединен со счетным входом счетчика, выход которого соединен с адресными входами блоков

5 репрограммируемой и оперативной памяти, информационными входами соединенньгх с вторым информационным выходом блока нормализации, выход блока оперативной памяти текущих значений соединен с входом уменьшаемого вычитателя, выход блока постоянной памя- ти соединен с входом вычитаемого вычитателя и с информационным входом формирователя сигналов, выход которо- 15, ro соединен с вторым сигнальным входом блока коммутации, выходы периода тестирования, периода проверки формирователя временной диаграммы соединены соответственно с входами начала самотестирования и начала проверки блока программ, синхровходом и вторым входом управления подключенного к третьему синхровыходу блока синхронизации и управляющему входу установки устройства соответственно, входы датчиков параметров и установочный вход блока синхронизации являются информационным входом устройства.

20

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок программ состоит из узла постоянной памяти, дешифратора, регистра, модификатора, триггера и элемента И, вход 35 начальной установки блока подключен к входам начальной установки модификатора, регистра адреса, триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход модифика- 40 тора соединен с информационным вхо- . дом регистра, выход которого соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с адресным входом узла постоянной памяти, с первого 45 по двенадцатый выходы которого являются с первого по одиннадцатый выходами блока программ и установочным входом триггера и первым входом модификатора соответственно, синхро- 50 вход блока программ подключен к входу считывания узла постоянной памяти и второму входу элемента И, выход которого соединен с восьмым выходом блока программ, входы ветвле- 55 ния, установки режима формирования эталонов, начала проверки, начала тестирования блока программ подключены соответственно к входам с второго по четвертый модификатора, выход дешифратора подключен к входу данных узла постоянной памяти.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что формирователь временной диаграммы содержит элемент И и последовательно соединенные первый и второй счетчики, выход переполнения второго счетчика соединен с одним выходом формирователя, счетный вход которого соединен со счетным входом первого счетчика, входы элемента И подключены к соответствующим разрядам первого счетчика, выход элемента И соединен с другим выходом формирователя, вход сброса счетчика является входом начальной установки формирователя.

4. Устройство по п.1, о т л и—

;ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит первый фильтр, первый формирователь, первый дифференцирующий элемент, ждущий мультивибратор, второй фильтр, второй формирователь, счетчик, схему сравнения, регистр, узел реконфигурации, элемент запрета, второй дифференцирующий элемент, вход первого фильтра соединен с синхровходом блока синхронизации, выход — с входом пергого формирователя, выход которого соединен с входом первого дифференцирующего элемента, выход которого соединен с входом запуска ждущего мультивибратора, выход которого является третьим синхровыходом блока синхронизации, вход второго фильтра соединен с синхровходом блока синхронизации, выход — с входом второго формирователя, выходом соединенного со счетным входом счетчика, выходы которого соответственно соединены с первыми входами схемы сравнения и узла тестирования, вторые входы схемы сравнения соединены с соответствующими выходами регистра, а выход — с входом запрета элемента запрета и с входом второго дифференцирующего элемента, информационный вход схемы запрета является информационным входом и вторым синхровыходом блока синхронизации, выход элемента запрета является третьим синхровыходом блока синхронизации, вход запрета элемента запрета и вход запрета ждущего мультивибратора являются управляю1509833

20 !

9 щим входом блока синхрбнизации, выход второго дифференцирующего элемента соединен с входом обнуления счетчика, а выход блока реконфигурации соединен с управляющим входом фильтра ° к!6 к1

1509833

1509833

Фиг. 6

Фиг. 7

1.

Выбор режима срормиробания яталоноо

Начальная установка

Фие.8а

1509833

Выбор датчика последо5ательн коммутация

Юсе датчики определена?

Фооеиройние

3о дей стоия

8се про&а

Розlейслйя

cформараоаиы. (остатние 1 триееерй ф3 реи ения счежа фемени

P åæèì коитроля

Режим само тестиро5аКУЯ

//ачальная 1 урпано5ка Й дчию Ьосиреи оживши

8несенная ) сии&а больше допустимой? бичисление 1

oman c учетом допустимой оши&и

Вычисление 1 итюона с уиюсм npåЙ шаюи ей

nepal сшибки J

1509833

Выоар датчи— ка, паслИаЙтеА чиж мюмуюация

8се датчики опрошены .

oрмирадание азоейстйа

УСЕ прооНые оаздейсайя ирариироЬны

3несенце преЗыи аЮщей порог авиа

7иг.8г

Составитель И.Алексеев

Редактор А.Иандор Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Малец

Заказ 5809/43 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101