Устройство для контроля измерительных систем

ЗОБ РЕТЕ О овательский х приборов Соловьев и. фровых ин- Д.Ю,Зйду иссл тельн ер, А тров ци Под ред 982, с,З рительн 988, с. о-вычисли-.00, рис,5.2. СЛ ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научноинститут электроизмери(56) Измерение параметегральных микросхеМкаса и Б.В,Орлова. М., 1Капиев Р.Э. Изметельные комплексы. Л.:(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ(57).Устройство содержит клеммы для подключения объекта контроля 1, коммутатор 2, преобразователь напряжения 3, аналогоцифровой преобразователь 4, линию задержки 5, блок управления 6, первое и второе цифровые сравнивающие устройства 7 и 8, преобразователь ток-код 9, источник образцового напряжения.10, первый и второй элементы И 11 и 12, элемент НЕ 13, блок индикации 14 с соответствующими связями.2 ил.Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть испол ьзовэ но и ри контроле работоспособности информационно-измерительных систем (ИИС) и измерительно-вычислительных комплексов (И В К),Целью изобретения является повышение производительности труда при ремонте системы, а следовательно сокращение времени восстановления и простоя измерительной системы эа счет локализации неисправности в измерительном канале,Нэ фиг,1 представлена функциональная схема системы контроля неисправностей; нэ фиг,2 - функциональная схема блока управления,Функциональная схема (см, фиг.1) содержит источник измеряемых сигналов 1, представляющего собой комплекс датчиков, выходы которых подключены к измерительным каналам коммутатора 2, последовательно соединенйого с преобразователем напряжения 3 и аналого-цифровым преобразователем (АЦП).4, второй вход которого через элемент (линию) задержки 5 соединен с выходом коммутатора 2, первый выход блока управления 6 соединен с первым управляющим входом коммутатора 2, второй выход блока управления 6 соединен со вторым управляющим входом коммутатора 2, третий и четвертый выходы блока управления 6 соединены соответственно с первыми входами первого и второго цифрового сравнивающего устройства 7 и 8, второй вход первого цифрового сравнивающего устройства 7 соединен с выходом АЦП 4, а второй вход второго цифрового сравнивающего устройства 8 соединен с выходом преобразователя ток-код(ПТК) 9, второй выход ПТК 9 соединен с одним из измерительных входов коммутатора 2, вход ПТК 9 соединен с выходом источника образцового напряжения 10, выход первого цифрового сравнивающего устройства 7 соединен с первыми входами первого и второго элементов И 11 и 12, выход второго цифрового сравнивающего устройства 8 соединен со входом элемента НЕ 13 и со вторым входом второго элемента И 12, выход элемента НЕ 13 соединен со вторым входом первого элемента И 11, выходы первого и второго элементов И и 12 соединены соответственно с первым и вторым входами блока индикации 14.Функциональная схема блока управления, представленная на фиг,2, содержит программируемый таймер 15, выход которого соединен со входом счетчика 16, а через элемент задержки 17 с первым входом запоминающего устройства 18, первый вход за 5 10 15 20 поминающего устройства 18 кроме того через элемент (линию) задержки 19 соединен со вторым выходом блока управления 6, первый выход счетчика 16 соединен со вторым входом запоминающего устройства 18. а выход запоминающего устройства 18 соединен с первым выходом блока управления 6, второй выход счетчика 16 через элемент (линию) задержки 20 соединен с третьим и четвертым выходами блока управления 6,Перед началом функционирования устройства, изображенного на фиг,1, в память первого цифрового сравнивающего устройства 7, построенного на базе микроконтроллера, записывается значение величины напряжения, выдаваемого источникам образцового напряжения 00 и величина устэвки ао, обеспечивающая заданное соотношение вероятностей ошибок первого и второго рода, В память второго цифрового сравнивэющего устройства 8 записывается значениевеличины силы тока образцового источниканапряженияо в условиях исправной работыизмерительной системы (в условиях отсутствия неотключения канала коммутатора) ивеличина уставки Ьо, обеспечивающая заданное соотношение вероятностей ошибокпервого и второго рода, т,е, вероятностейпринять решение, что ток образцового ис 30 точника напряжений 1 о больше о, когда всамом делеЯ меньше о, и наоборот - принять решение, что о 1 о, когда в действительности 1,1Далее в запоминающее устройство бло 35 ка управления 18 записывается упорядоченный список номеров каналов коммутатора 2,подлежащих включению, а в счетчик 16 записывается число равное количеству номеров каналов, включенных в список, (длина40 списка), Номер канала, к которому подключен источник образцового напряжения 10,записывается в ячейку запоминающего устройства с нулевым адресом, что обеспечивает подключение ИОН в начале каждого45 цикла измерений, Кроме того в программируемый таймер 15 вводится величина Л 1,определяющая временную дискретностьподключения датчиков.Контролируемая измерительная система производит измерения циклически. Подключив все датчики, вошедшие в список,записанный в запоминающем устройстве18, процесс измерения сразу же повторяется, Очередной цикл измерений начинаетсяс измерения напряжения ИОН 10, т,к, вячейке запоминающего устройствэ 18 с нулевым адресом записан номер этого канала.После того как блок упранлен,1 я 6 передаст в коммутатор номер канала, к которомуподключен ИОН. и сформирует команду" Пуск коммутатора". который в свою очередь по завершении процедуры подключения канала сформирует и передаст черезлинию задержки 5 команду "Пуск АЦП", ввыходном регистре АЦП 4 после завершения и роцедуры преобразования будет зафиксирован результат измерения напряженияИОН, а в это же время в выходном регистреПТК 9 будет зафиксирован результат измерения силы тока ИОН.Затем по команде блока управления б,поступающей в оба цифровых сравнивающих устройства, результаты измерений извыходных регистровАЦП 4 и ПТК 9 переписываются в память соответствующего цифрового сравнивающего устройства. Каждоецифровое сравнивающее устройство - первое вслучае 10 о 1.41 а, а второе вслучае1 о о 1Ьо, выставляют на своем выходелогическую "1" и логический "0", если указанные условия не выполняются,Если на выходах обоих цифровых сравнивающих устройств 7 и 8 установились логические "1" то через второй элемент И 12логическая "1" поступает на второй входблока индикатора 14, который информируето.неисправности коммутатора 2. Если навыходе первого цифрового сравнивающегоустройства 7 выставится логйческая "1", а навыход второго цифрового сравнивающегоустройства 8 - логический "О", то через элемент НЕ 13 и первый элемент И 11 на первый вход блока индикации 14 поступаетлогическая "1", который информирует о неисправности групповых СИ (Н ПЗ.или АЦП 4).В двух оставшихся случаях, когда на выходах обоих цифровых сравнивающих устройств 7 и 8 выставляются логические "0"(система полностью исправна) и когда навыходе первого цифрового сравнивающегоустройства 7 выставляется логический "О", ана выходе второго 8 - логичесяая "1" (неисправен ПТК 9) на блоке 14 ничего не индицируется,В заключении представляется целесообразным привести рекомендации по выбору конкретных вариантов техническойреализации блоков, используемых в устройстве.Блоки: 1 - источник измеряемых напряжений; 2 - коммутатор; 3 - нормирующийпреобразователь; 4 - АЦП, 9 - преобразова"тель ток-код; 10 - источник образцового напряжениясерийно выпускаемые средстваизмерения, например, П 320, Ф 7078., Ф 8025,Ф 4881; Ф 4891, Ф 7046.Блоки: 5, 17. 19, 20 - элементы линии)задержки 16 . счетчик: 11, 12, 13 - элементы И и НЕ; 8 запоминэкицее устройство;15 - программируемый таймер, общеизвестны и могут быть построены, например, набазе интегральных микросхем.Общие рекомендации и конкретные схемотехнические решения построения микро процессорных вычислительных устройств(блоки 7, 8) известны,Блок индикации 14 может быть построен, например, на базе полупроводниковыхиндикаторов на светоизлучающих диодах.10 Алфавитный индикатор блока может бытьвыполнен на сегментном индикаторе,Таким образом заявляемое устройствопозволяет локализовать неисправность измерительной системы с точностью до смен ного блока, приводит к сокращениювремени восстановления системы (повышению производительности ремонтно-восстановительных работ), а в конечном счете дает повышение производительности труда 20 пользователей системы и сокращение расходуемых ресурсов.Формула изобретения Устройство для контроля измерительных систем, содержащее клеммы для под ключения объекта контроля, источникобразцового напряжения, коммутатор, нормирующий преобразователь, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, первый и второй выходы которого соедине ны с управляющими входами коммутатора,измерительные входы которого подключены к клеммам для подключения объекта контроля, измерительный выход коммутатора через нормирующий преобразователь сое-35 динен с измерительным входом аналогоцифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ е-, е с я тем, что, с целью повышения быстродействия процесса контроля за счет однозначной локализации неисправности 40 измерительного канала устройства, в неговведены линия задержки, блок индикации, преобразователь ток-код, первое и второе цифровые сравнивающие устройства, первый и второй элементы И и элемент НЕ, вход 45 преобразователя ток-код соединен с источником образцового напряжения, первый выход преобразователя ток-код соединен с первым измерительным входом коммутатора, а второй выход преобразователя ток-код 50 соединен с входом второго цифрового сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, выход второго цифрового сравнивающего устройства соединен с первыми 55 входами элементов И и НЕ, выход которогосоединен с.первым входом второго элемента И, выход первого цифрового сравнивающего устройства соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с пер1 В 35524 Фиг 2 Составитель А,Иван Техред М.Моргентал орректор О.Кравцова Редактор Звкээ 29 В 1 Тираж .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 7 йПроизводственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 вым входом блока индикации, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, четвертый выход блока управления соединен с первым входом первого цифрового сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя, управляющий вход которого соединен с выходом линии задержки, вход которой соединен с управ ляющим выходом коммутатора.