Устройство для контроля параметров

.А.МаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 631879, кл. С 05 В 23/02, 1978,Авторское свидетельство СССР В 418833, кл. С 05 В 23/02, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и може быть использовано в радиотехнических устройствах для контроля параметров Целью изобретения является повышени быстродействия устройства. Устройст 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-цифровогопреобразователя, счетчика импульсов,шести элементов И, инвертора.порогового элемента, двух элементов ИЛИпозволяет обеспечить пропорциональное количество измерений каядого контролируемого параметра на каздом шагеконтроля в зависимости от положениявеличины параметра относительно своего допустимого значения при сохранении заданного значения достоверности, тем самым сокращается общее время контроля объекта,2 ил.1254440 1 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано в радиотехническихустройствах для автоматического контроля их параметров, 5Цель изобретения - повышение быст"родействия устройства.На Фиг, 1 представлена блок-схемаустройства;. на фиг. 2 - эпюры напряжений устройства. 0Устройство содержит коммутатор 1,преобразователь 2 сигнала, первыйэлемент И 3, первый 4 и второй 5 пороговые элементы, первый 6 и второй7 согласуюпще элементы, инвертор 8, 15первый элемент ИЛИ 9, третий согласующий элемент 10, аналого-циФровойпреобразователь (АЦП) 11, пятый 12,второй 13, шестой 14, четвертый 15,седьмой 16 и третий 17 элементы И, 20первый счетчик 18 импульсов, генератор 19 импульсов, второй элемент ИЛИ20 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 унифицированногопараметра, на одном из выходов которого появляется сигнал, если контролируемый параметр. находится в зонедопуска, а на другом выходе сигналвозникает в том случае, если контролируемый параметр выходит за пределыдопуска. Согласующие элементы 6,7 и10.представляют собой усилители напряжений,Устройство работает следующим образом,Измеряемые параметры объекта контроля коммутатором 1 через преобразователь 2 сигналов, осуществляющийпреобразование контролируемого параметра к унифицированному виду, и элемент И 3 подключаются поочередно навход порогового элемента 4. ЗлементИ 3 сигналами генератора 19 импульсов обеспечивает многократное (шестнадцатикратное) подключение каждогоконтролируемого параметра пороговогоэлемента 4, порог срабатывания которого настраивается 0, на величинудопустимого значения контролируемого 55параметра (эпюра 1, фиг, 2). При этом,если величина контролируемого параметра выходит за пределы границы своего допуска (находится в зоне недопустимых значенийБ ), возникаетсигнал на первом выходе пороговогоэлемента 4, а если величина контро-лируейого параметра находится в зонедопустимых значений ( )Ц), возникает сигнал на его втором выходе.Одновременно контролируемый сигналс выхода преобразователя 2 поступаетна входы порогового элемента 5 и согласующего элемента (усилителя) 6.Пороговый элемент 5 настраивается навеличину допустимого значения контролируемых параметров , (эпюры 1,и 4, фиг, 2),Если величина контролируемого параметра находится в зоне допустимыхзначений ( ) У), контролируемый параметр проходит через пороговый элемент 5, усиливается согласующим элементом (усилителем) 7 (эпюра 4,фиг.2)и поступает на первый вход элементаИЛИ 9. Зтот же параметр усиливаетсясогласующим элементом (усилителем) 6(эпюра 2, Фиг. 2) и, пройдя инвертор8 (эпюра 3, фиг. 2), гасится до нуля.В этом случае с выхода элемента ИЛИ 9(эпюра 5, Фиг.2) на вход согласую"щего элемента (усилителя) 10 выдается напряжение, величина которого может принимать значение от нуля, когдаконтролируемый параметр равен Б, идо максимального значения 0когда величина контролируемого йараметра выходит за зону неопределенности( )(Бь+Зб), где 6 - 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 усилителем6 (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, вслучае нахождения контролируемогопараметра в зоне максимальной неопределенности (Н) до Ю ц когдавеличина контролируемого параметраоказываетея в зоне, где достоверность правильной оценки его величиныпрактически равна единице, т.е, взоне (0 -36).Согласующий элемент (усилитель)10, совместно с пороговым элементом5, усилителями 6 и 7, инвертором 8 и элементом ИЛИ 9, обеспечивает формирование такого же сигнала на входе 5 трехраэрядного АЦП 11, при котором взависимости 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, взонах, с(П - 36) и(П, + 38).- формирование на выходе АЦП 11 кода "0" (000), при нахождении величины контролируемого параметра в зоне минимальной достоверности контроля, т.е, в зоне Б- пропроциональное изменение кода на выходе АЦП от "0" до "7" при величинах контролируемых параметров от Па, до (0,+ 38).- пропорциональное изменение кода на выходе АЦП от "7" до "0" при величинах контролируемых параметровот Юдоли 3 б) до Па30Выходы трехразрядного АЦП связаны с соответствующими установочными входами триггеров 22 - 24 счетчика21. Код на выходе АЦП 11, жестко связанный с величиной контролируемого З 5 параметра, записывается в счетчик 21. При этом обеспечивается запись такого числа, при котором разность объема счетчика 21 и необходимого числа результатов переизмерений "Го О .ден" или "Негоден" варьируется в зависимости от величин контролируемых параметров и их допустимого значения при сохранении заданного значения достоверности контроля, 45Далее процесс контроля протекает следующим образом.Если величина контролируемого параметра находится в зоне У , но больше его, в счетчик 21 записывает ся код 000 (код "О" на выходе АЦП), одновременно напряжением с усилителя 7 открываются элементы И 13, 17 и 15. Генератор 19 обеспечивает многократНое подключение контролируемого параметра 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 контролируемогопараметра,одновременно этим сигналом обнуляются счетчики 18 и 21,импульсов,в результате чего останавливаетсяпроцесс переизмерений данного контролируемого параметра,Если величина следующего контролируемого параметра также находится в зоне Г но меньше ее, в счетчик 21 также записывается код 000, однако при этом открываются элементы И 12, 14 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 эле. менты И 12 и ИЛИ 20 поступило 8 сигналов "Негоден ), что означает полу. чение необходимого числа результатов "Негоден" для принятия решения "Негоден" по данному параметру с заданнойдостоверностью, этим сигналом через элемент И 16 производится остановка программы контроля (автоматическн останавливаются последующие переизмерения данного контролируемого параметра) для дальнейшего восстановления работоспособности объекта контроля, 1254440Если 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 контролируемогопараметра.Одновременно этим сигналом обнуля- ются счетчики 18 и 21, ОПри 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+ЗБ), 2 О т,е, в зоне достоверного контроля, в счетчик 21 записывается код "7" (111), при этом в зависимости от того, больше или меньше 0, величина контролируемого параметра, достаточно 25 поступления на вход счетчика 21 одного сигнала "Годен" (" Негоден" ) и устройство, не производя дополнительных переизмерений, переключается на контроль следующего контролируемого пара- Ы метра (остановится для последующего восстановления объекта контроля) Если величина контролируемого параметра отстоит от Пь.на величину менее +З,в счет чик 21 автоматически записывается та- З 5 кой код,при котором число необходимых срабатываний"ГоденНегоден")обратно пропорционально отстоянию величины параметра от его допустимого значения,Таким образом, в зависимости от 40 положения величины каждого контролируемого параметра относительно своего допустимого значения автоматически уменьшается количество переизмерений от шестнадцати до нуля при сохранении 45 заданного значения достоверности,Формула изобретенияУстройство для контроля параметров, содержащее коммутатор, подключенный входом к информационному входу устройства, а выходом - к входупреобразователя сигнала, связанноговыходом с первым входом первого элемента И, подключенного вторым входомк выходу генератора импульсов к счетному входу первого счетчика импульсов, а выходом - к входу первого цорогового элемента, содержащее такжевторой 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 введеныаналого-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 согласующийэлемент - к первым входам второго,третьего и четвертого элементов Ии первому входу первого элемента ИЛИ,связанного вторым входом с выходоминвертора и первыми входами пятогошестого и седьмого элементов И, авыходом через третий согласующий элемент - с входом аналого-циФровогопреобразователя, подключенного выходами к соответствующим установочнымвходам второго счетчика импульсов,соединенного счетным входом с выходом второго элемента ИЛИ, входомобнуления - с выходами третьего ишестого элементов И, входом обнуления первого счетчика импульсов и управляющим входом коммутатора, а выхо"дом переполнения - с вторыми входамитретьего 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 ивторому входу шестого элемента И,причем первый и второй выходы первого порогового элемента подключены квторым входам соответственно пятогои второго элементов И, связанныхвыходами с входами второго элемента .ИЛИ.1254440 Составитель Н, Г Техред И.Попович ор Е. Сирохйан Редактор челинск Подиомитета СССРоткрытийкая наб., д, 4/5 иое каз оизводственно-полиграфическое предприятие 19/51ВНИИПИ11303 Тираж 836 Государственног елам изобретений Москва, 3-35, Ра жгород, ул. Проектная