Анализатор помехоустойчивости

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для испытания на устойчивость к внешним дестабилизирующим воздействиям электронных систем, например систем контроля реактивности ядерных реакторов. Цель изобретения - повышение достоверности анализа за счет его обеспечения в любых цепях объекта контроля и за счет повышения чувствительности, достигается путем исключения влияния собственного шума объекта контроля. Анализатор содержит блок 1 дестабилизирующих воздействий , генератор 2 случайных состояний, сдвиговый регистр 3, генератор 4 синхроимпульсов , блоки 5.8.1 - 8.п. инвертирования, блок 9 селекции максимального сигнала, блок 10 установки порога, амплитудный компаратор 11, делитель 12 частоты, триггер 13, блок 14 индикации, элемент И 15. элемент ИЛИ 16, элемент 17 задержки, входную шину 18, информационные входы 19 1 - 19 п блоков 7 1 - 7.п интегрирования, информационный вход 20, прямой 21 и инверсный 22 выходы триггера 13, выход 23 генератора дестабилизирующих воздействий , информационный вход 24 и вход 26 синхронизации сдвигового регистра 3, входы 25 1 - 25 п блоков 6.1 - б.п коммутации, счетный вход 27 делителя 12 частоты, вход 28 синхронизации триггера 13. инкрементный вход 29 блока 1 дестабилизирующих

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧEСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4673320/21 (22) 04.04.89 (46) 23.03,91, Бюл. %11 (71) Институт проблем управления (72) Ф,Ф,Пащенко и В.Н,Судариков (53) 621,317,799 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 436304, кл. 6 01 Р 31/28, 1974.

Авторское свидетельство СССР

М 1370633, кл. G 01 8 31/28, 1986 (54) АНАЛИЗАТОР ПОМЕХОУСТОЙЧ IBOСТИ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может былгь использовано для испытания на устойчивость к внешним дестабилизирующим воздействиям электронных систем, например систем контроля реактивности ядерных реакторов.

Цель изобретения — повышение достоверности анализа за счет его обеспечения в любых цепях объекта контроля и за счет повышения чувствительности, достигается

„„. Ж„„ l636812 А1 путем исключения влияния собственного шума объекта контроля, Анализатор содержит блок 1 дестабилизирующих воздействий, генератор 2 случайных состояний, сдвиговый регистр 3, генератор 4 синхроимпульсов, блоки 5.8.1 — 8,п. инвертирования, блок 9 селекции максимального сигнала, блок 10 ус1ановки порога. амплитудный компаратор 11, делитель 12 частоты, триггер

13, блок 14 индикации, элемент И 15, элемент ИЛИ 16. элемент 17 задержки, входную шину 18, информационные входы 19.1

19.п блоков 7.1 — 7.п интегрирования, информационный вход 20, прямой 21 и инверсный 22 выходы триггера 13, выход 23 генератора дестабилизирующих воздействий, информационный вход 24 и вход 26 синхронизации сдвигового регистра 3, входы 25.1 — 25.п блоков 6.1 — 6.п коммутации, счетный вход 27 делителя 12 частоты, вход

28 синхронизации три гера 13, инкрементный вход 29 блока 1 дестабилизирующих

1636812

24 сдвигового регистра 3, каждый иэ разрядных выходов которого соединен с входом 25., управления соответствующегоблока 6.I коммутации. Выход генератора 4 синхроимпульсов соедичен с входом 26

СИНХРОНИЗЭЦИИ СДВИГОВОГО Р8ГИСТРа 3 И Со счетным входом 27 делителя 12 частоты, выход которого соединен с входом 28 с IHxpo— низации триггера :3 и через элем=.HT 17 задержки с вторым входом элемента И 15, подключенного выходом к первому входу элемента ИЛИ 16 и к инкрементному входу

29 блока 1 дестабилизирующих воздействий, Шина ЗО режима соединена с установочными входами 31 триггера 13, 32 делителя 12 частоты и 33 блока 1 дестабилизирующих воздействий и с вторым входом элемента ИЛИ ;6, выход коTOporo соединен с ycTBHOB0 Hь!ми входа,"-;и 34.1 — 34,п блоков

7, 1 — 7.п интегр! рова:,-!ия, Входная шина 18 анализатора преДназначена для г!Одклю -!ения к исследу8мОЙ цепи 00ÚBKTÇ 59 контрОЛЯ, KOTOptIM мОЖе: являться л!00ая злеK pOHHBi с :э!4а, !!апр!4 м е р с и ст 8 14 а р 8 г и с т а ц и и р 8 а к т и В н О с г и

ЯДBр! !О! о реактора, и редсг за;I:÷f .. шаЯ сОбОЙ послеДОватP;IBHQ 008 "ин .Hl.ь" .Датчик 60 нейтроннОГО 00TOKB, HOI i !элизу!Ощий у лител: 61, функционалы-ы.., преобрэзоэгтель 62 и регистрир 0 .,88 у: Ройс;Bu 63.

Анализа;ор 00;4ехоустой ивости работает следующим образом.

В исходном состояни;; ф . :.1) "а ши!- =

30 режи 4а и рису . ствуеi IIOf v÷еская (фиг.За), посTóïа с .ая ча установэчнь:й вход 31 триггера 13 и уста IBBnvl;,BfOI IB на его выходе 21 логическлй "0 (фиг.Зб), через cT3H0Bo4HblvI вхОД 33 блока 1 p8c i аб IflMBvl . ру!Ощих воздействий г:Оступа;Ощая на В;.:Од триггера 40 и устанавливающая на el 0 выходе логический "О", а также пос .упающая на установочный вход.43 счетчика 35. устанавливая его разрядные выходы 46 в нулевое состояние (фиг.Зв). Кроме того, сигнал с шины 30 режима поступает на установочный вход 32 делителя 12 частоты, блокируя в нем процесс счета, а также через элемен ИЛИ

16 на установочные входы 34.1 — 34,п блоков

7,1 — 7,п интегрирования и далее (фиг.2) на вход 58 управления ключа 52, чт0 приводит к его замыкаHI4þ v\ установленI4þ нулевого напряжения на выходах блоков 7.1 — 7.п интегрирования (фиг.Зг, Д) и. 000ТВВТсТВ8Нно, на выходах блоков 8.1 — 8.п инвертирования (фиг.38, ж). При этом на выходе блока

9 селекции максимального сигнала также устанавливается нулевое напряжение (фиг.Зэ), поступающее на вход амплитудного компаратора 11 и формирующее логический "0" на его выходе (фиг.Зи), который

55 поступает на информационный вход 20 триггера 13.

Процесс измерения помехоустойчивости объекта 59 контроля начинается при установке на шине 30 режима уровня логического "0" (фиг,3a) и происходит следующим образом.

Импульсы генератора 48, возникающие в произвольный момент времени (фиг.Зк), поступают на вход триггера 49, изменяя всякий раэ его логическое состояние. При этом на выходе генератора 2 случайных состояний возникает бинарная последовательность случайных состояний (фиг.Зл) со средней скважностью q = 0,5, поступающая на информационный вход 24 сдвигового регистра 3 и через вход 23 синхронизации на вход 47 управления ключа 37, переключая его в соответствующие моменты времени и передавая напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 36 на вход усилителя 38 мощности и далее на вход блока 39 возбуждения помехи.

Импульсы синхронизации генератора 4 (фиг,Зм) поступают на счетный вход 27 делителя 12 частоты и на вход 26 синхронизации сдвиговог0 регистра 3, периодически сдвигая вправо информацию с его входа 24. При этом на каждом из разрядных выходов сдвиI OB0I.0 рЕГИСтра 3 ВОЗНИКаЕт КОМбИНацИя ЛОгических "1" и "0", поступающая на вход 25.I управления соответствующего блока 6.I коммутации и поочередно соединяющая его выход с первым или вторым входами, Сигнал с входной шины 18 (фиг.Зн), отражающий состояние диагностируемой цепи Объекта 59 контроля, поступает на первые входы блоков 6.1 — 6.п коммутации непосредственно и на их вторые входы через блок 5 инвертирования. При этом на выходе каждого из блоков 6.1 — 6.п коммутации образуется последовательность сигнаn0s с входной шины 18 в прямой и инверсной формах, которая поступает на информационный вход 19.i соответствующего блока 7.i интегрирования и далее через резистор 53 на инвертирующий вход 56 операционного yñèëèò8ëÿ 50, на неинвертирующий вход 57 которого через резистор 54 поступает нулевое напряжение с шины 55.

Коммутация напряжения на информационном входе 19 каждого из блоков 7.1 — 7 и интегрирования вызывает чередование процессов заряда и разряда конденсатора

51, причем в связи с тем, что, благодаря выполнению условия q = 0,5 средние длительности заряда и разряда одинаковы, а сигналы на входной шине 18 и на выходе генератора 2 полностью независимы, напряжения на выходах блоков 7,1 — 7,п интег1636812

55 рирования (фиг.Зг, д), а также на выходах блоков 8,1 — Я.п инвертирования (фиг.Зе, ж) и на входе блока 9 селекции максимального сигнала (фиг,Зз) находятся вблизи нулевого уровня и существенно меньше напряжения на выходе блока 10, вследствие чего на выходе амплитудного компаратора 11 поддерживается логический "0" (фиг, Зи).

По прошествии времени, достаточного для усреднения напряжения на выходах блоков 7.1 — 7.п интегрирования на выходе делителя 12 частоты возникает импульс (фиг. Ço), поступающий на вход элемента 17 задержки и на вход 28 синхронизации триггера 13, подтверждающий логический "0" на его прямом выходе 21 и логическую "1" на инверсном выходе 22; поступающую на вход элемента И 15 и поддерживающую его в открытом состоянии.

Импульс с выхода элемента 17 (фиг, Зп), задержанный на время, достаточное для переключения триггера 13, через элемент И

15 поступает на вход элемента ИЛИ 16 и далее на установочные входы 34.1 — 34.п блоков 7.1 — 7п интегрирования, возвращая их в исходное состояние и обнуляя естественное напряжение дрейфа, накопившееся на конденсаторах 51, а также через инкрементный вход 29 блока 1 дестабилизирующих воздействий на счетный вход 45 счетчика 35, увеличивая число íà его разрядных выходах 46(фиг.3e) и напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя

36, а следовательно, и уровень десталибизирующего воздействия, оказываемого блоком 39 возбуждения помехи на объект 59 контроля.

В дальнейшем анализатор работает аналогичным образом, периодически увеличивая амплитуду дестабилизирующих воздействий, оказываемых блоком 39 на обьект

59 контроля. При этом может случиться так, что после некоторого К-ro увеличения уровень воздействий будет таким, что эффективность cpe,öñòâ защиты объекта 59 контроля окажется недостаточной и в сигнале контролируемой в нем цепи, а следовательHo, и на входной шине 18 (фиг,2м) появится случайная компонента, синхронизированная с сигналами генератора 2 случайных состояний (фиг,2л), хотя, возможно, и задер>канная на некоторое время, не превышающее суммарного быстродействия блоков 60 —.62 объекта 59 контроля. В этом случае случайная компонента начинает накапливаться на одном из блоков 7, I интегрирования, например на блоке - 7,1, напряжение на выходе которого начинает монотонно изменяться, например уменьшаться (фиг.Çr), а напряжение на выходе

40 соответствующего блока 8.1 инвертирования, в данном случае на выходе блока 8,1, начинает увеличиваться (фиг.Зе), что приводит к соответствующему увеличению напряжения на выходе блока 9 селекции (фиг,Зз) и формированию логической "1" на выходе амплитудного компаратора t 1 (фиг,Зи). При этом очередной импульс с выхода делителя

12 частоты (фиг.Зо) при его поступлении на вход 28 синхронизации триггера 13 устанавливает на его инверсном выходе 22 логический "0", закрывающий элемент И 15 и блокирую.ций дальнейшее наращивание амплитуды помехи, На прямом выходе 21 триггера 13 устанавливается логическая "1" (фиг.Зб), поступающая на вход блока 14 индикации и возбуждающая его, что указывает на достижение предела помехозащищенности, численное значение которого считывается по показаниям элемента 41 индикации амплитуды помехи, проградуированного непосредственно в единицах соответствующих физических величин и отражающего такой уровень дестабилизирующих воздействий, при котором еще не возникает ни отказов, ни сбоев. в работе, ни существенного искажения метрологических параметров объекта контроля, но уже сказывается начальное влияние на режим работы его элементов, предшествующее нарушению устойчивости их функционирования.

В случае, если помехоустойчивость данной цепи объекта контроля достаточно велика и ни при каком другом уровне дестабилизирующих воздействий взаимосвязи между ними и сигналами объекта не возникает, после перебора всех состояний счетчика 35 на его выходе 44 переполнения возникает импульс, поступающий на второй вход триггера 40 и устанавливающий íà его выходе логическую "1", что приводит к возбуждению элемента 42 индикации режима, указывающего на положительный исход испытаний, которые при необходимости могут быть повторены при подключении шины 18 к другим цепям обьекта контроля или при использовании блока 39 другого, например разрядного, типа.

Использование в анализаторе новых элементов, а именно генератора 2 случайных состояний, блоков 6.1 — б.п коммутации, блоков 7,1 — 7.п интегрирования, блоков 5 и

8.1 — 8,п инвертирования, блока 9 селекции максимального сигнала, сдвигового регистра 3, генератора 4 синхроимпульсов, триггера 13, элементов И 15 и ИЛИ 16 и элемента

17 задержки, и их связи позволяет селектировать из всей совокупности сигналов любых цепей объекта контроля сигналы, вызванные

IО

В.!(t Iht, t;- Вне(Jhlих дестао !л;3!. факторов, нал,гчие котс ры;. являе .,:.::,::.— знаком потBри помехоyстойчи во(с!"и. 33! с обеспечивает высокуго чувствитель!!Ость::,;.,:-!

ИЕР81-!Ий За С1.!Е (ИГ!» РО:,;, Р,, „.!И,! Э с.; Р

ЗВДанИЯ СЛУЧаЙНОГО, tBCTB -ИЛ - ЗИР !!ОЩ8 O

В О.» 3 8 И T Bt " я ь a H B J t "1 - .: =-1.-. t t V 8, i i i хи, с во < .ГЗх(но»t о От!.: войк!1 о Г зс1 ье.:

НОГО Ш(!:.!3 со О р;»,,, :- л а и -i o б е-. т 8 !! и я к -! а л:. 3 а;- о " и о =- х О 1: о, -;:; з О г

Дер)КВЩий блок Дестабил!1зир/!ОЩ!1х Воздействий, дели Гель частоты, Bf пл:j tóäi1ü!й

I-: О М П =:. !Р а Т О Р, .C О 8 Д И Н 8 "..- i Ь И I 8 Р "= Ь:: В i;! tt О .

ДИ!(аЦИil, г т Л и H а !1 „: г.

Цат1Ь(O Гч ВЬ1ыечИЯ,OC)ор:"-Г Ост»; а= а."...

B неГО B!8808!-,. =-: ге::-18 BT y: i;,;:у а:.:„- „-..: —;<--,,;— я!!ий1, блоки;o иг1у а!„;.jl j 81,,:ь локи ив эе .т!И рован! j;= бло;(сВ, t8.;- .(, c i м а л ь ь! о t О с и Г и а л а!, с д 3 и Q в;,,i t 1 с-, i, c . :

О!1О К И ИНТ;З-гоtIPOВа:-!!ХЯ.; 8Н 8 ßTÑ Р Н;..:. .;:,,и Од кл! о I B H H o f р а 3 !3 я д н ы м:.. . t- I=! x o p 8 f !11,< входам управления соответствугощих блсКОВ КОММУТаi ИИ, ПBОВЫB BXСДЬt !:О, О,: Ь " шикай анализатора, со— —;8звый бло: инвертирова," с "o, . ii, .:. i",ходами блоков коммутации, ;ы"..-;=;::(дрго из которых через cQQTBBTcT

-.,Лг - -.с;.;; (!1ова!!ия соединен с

„,, с,, ; Г; ., ° 18, вым ВхОдОм блока се .,.:-,it:.it:г.г0 clif í8ëà и с входом

СС., - ..., З,;;:.:: Ог,:.ТО!OiQ ОлОка ИНВЕРти,13::.-,:-;.,:я..гь:::(81!ь; втооы блокоь инвертироi Q 3 а Н:; .—. С О Э t:; !, i-t 8.:-. Ы С C Q O T B B T C T 8 t IQ Ù È Ì È

Б о;,ы!ки входа.хн блока селекЦии макси мал ьноГс;:! i: на;tя, соединеннОГО Выходом с .-..;Qoь, в;-;о:ot,; а!";.1л. тудного компаратора, СОЗДИН8ННОГO ВЫХОДОМ С ИНфоРМВЦИОННЫМ !

5 входа.:, Tptrit ера, прямой и инверсный выхо(1Ь,:;

О .. !"1ЛС.. -.. t IH С. .<3 1! i И С ПBРВЫМ ВХОДОМ

:-. .-. —,:,;-„::,-,:.;ого с.ыходом с пер;=",8-,-=- I,ËÈ и с инкремент-,:,-,;э .;1pr I àáiûизиругощих .ь,;=;=o-гный вход которого . -;(-:i! . 38Ж! !Ма. С УСТЗНОЯОЧНЫМ .".- а:- QI:-o«i,ым входомде,: в о!зы«:; входом элемента

::8-.:;;.Вк:- ого выходом с установоч,;ОР,—:.: ..;;,ЛОКОГ- !! НТЕГРИРОВаНИЯ, ВЫХОР Г.= Н838t :О,.: С.: КХООНМПУЛЬСОВ СОЕДИНЕН . л,;.;. с!:;;.::;3;, tt38ции сдвигового регистра;; с .=-t;:i=„входо! . делителя частоты, :Х,. К,.: —., !.:- .Э „КОДО!" С ВХОДОМ СИНХРОНИао:, — -и;8 а: с =ходом элемента задерх<,(:., Вь ход которого соединен с вторым

1636812

1к

0g 1

Составитель 8Дворкин

Редактор О,Юрковецкая Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Заказ 815 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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