Устройство для контроля метрологических характеристик информационно-измерительных систем

(191 111 в) 4 С 01 К 35 ОМИТЕТ ССС Ий И ОТКРЫ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ И САНИ ои ме ССР78.Т.Н.гичес о(56) Авторское свидетельствоУ 706804, кл. С О 1 К 35/00, 1Прянишников В.А., ГубановаАвтоматизация контроля метролких характеристик быстродейстинформационно"измерительных св условиях эксплуатации. " Прстроение, 1981, У 7, с. 16-21 ВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МЕТРОРАКТЕРИСТИК ИНФОРМАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ(57) Изобретение относится к областиметрологического обеспечения информационно-измерительных систем. Устройство для контроля метрологическиххарактеристик информационно-измерительных систем содержит блок (Б) 1измерительных датчиков, коммутатор5, измерительный преобразователь 6,вычислительный Б,7, источник 10 эталонного сигнала и Б 9 управления.Цель достигается тем, что в него введены Б 2 инверсии, Б 3 логическихэлементов И, Б 4 суммирования и широтно-импульсный модулятор 8.Изобретение позволяет осуществить контрольбез прерывания рабочего режима измерений и повысить оперативность обнаружения неисправностей в трактепередачи измерительных сигналов илиотклонения метрологических характе"ристик трактов от заданных. 2 ил.Изобретение относится к области метрологического обеспечения информационно-измерительных систем, предназначено для контроля метрологических характеристик укаэанных систем непосредственно в рабочем режиме и может быть использовано для контроля за нахождением в заданных пределах физических параметров произвольного обьекта регулирования.Цель изобретения - повышение оперативности контроля метрологических характеристик информационно-измерительных систем.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для контроля метрологических характеристик информационно-измерительных систем, на фиг.2 - функциональная схема вычислительного блока.Устройство содержит блок 1 измерительных датчиков, блок 2 инверсии, блок 3 логических элементов И,блок 4 суммирования, коммутатор 5, измерительный преобразователь 6, вычислительный блок 7, широтно-импульсный модулятор 8, блок 9 управления, источник 10 эталонного сигнала, выход которого подключен к первой групме входов блока 3 логических элементов И, вторая группа входов которого подключена к выходам блока 1 измерительных датчиков, третья группа входов - к выходам блока 2 инверсии, четвертая группа входов - к выходам блока 9 управления и входам блока 2 инверсии, управляющий вход которогоподключен к выходу вычислительного блока 7, второй выход которого подключен к управляющему входу коммутатора 5, выход которого подключен через измерительный преобразователь 6 и вычислительный блок 7 к входу широтно-импульсного модулятора 8. Вычислительный блок 7 содержит арифметико-логический блок 11,блок 12 памяти, микропрограммный блок 13 памяти и микропрограммный блок 14 управления, выход которого подключен к входу блока 12 памяти и является первым выходом вычислительного блока 7, выход блока 12 памяти подключен к входу арифметико в логическо блока 11, выход которого является вторым выходом вычислительного блока 7, микропрограммный блок 13 памяти связан с микропрограммным блоком 14 управления и арифметике-логическим блоком 11, третьим выходом вычислительного блока 7 является выходом арифметико-логического блока 11.Устройство работает следующим образом,В режиме "Рабочее измерение"высокий уровень сигнала на выходе 1вычислительного блока 7 и сигналыс выходов блока 1 измерительных дат чиков одновременно поступают на входы логических элементов И,-И блока 3, на входы других логическихэлементов И - Иэтого блокаподается образцовый сигнал от источ ника 10 эталонного сигнала.По разрешающим сигналам временного стробирования с выходов блока 9управления, проинвертированных блоком 2 инверсий, происходит последо вательное по времени прохождениесигналов от измерительных датчиковчерез блок 3 логических элементов Ина входы блока 4 суммирования и далее на входы коммутатора 5, По сигналу с выхода 11 вычислительногоблока 7 соответствующий сигнал проходит через коммутатор 5 на вход измерительного преобразователя 6, гдейреобразуется в цифровую форму и за тем поступает в вычислительный блокгде производится функциональнаяобработка сигналов.В режиме "Контроль" уровень сигнала на входе и на выходе блока 9 35управления инвертируется. В этотпромежуток времени на входы блока 4суммирования одновременно поступаютодинаковые по величине образцовые 40сигналы с блока 3 логических элементов И, С выхода блока 4 суммирования эти сигналы одновременно поступают на вход коммутатора 5, которыйпоочередно по разрешающим сигналам 45с второго вьыода вычислительногоблока 7 пропускает размноженные образцовые сигналы на вход измерительного преобразователя 6, где они преобразуются в цифровую форму50В случае, если метрологическиехарактеристики измерительного преобразователя 6 не изменились и все тракты прохождения сигналов исправны,на выходе преобразователя 6 будет 55периодически появляться одинаковыйпо величине цифровой сигнал,Зтот сигнал является, таким образом, цифровым эквивалентом сигнала источникащий последовательность импульсов определенной скважности, подаваемую навход широтно-импульсного модулятора8, имеющего выход на звуковой динамик. Тональность звукового сигналазависит от скважности поступающихна него импульсов, Таким образомкаждому проверяемому измерительномуканалу в режиме "Контроль" соответствует определенная высота звука,условно названная "нота",Последовательность звучащих нотв режиме "Контроль" точно "оответствует последовательности включениякоммутатором 5 измерительных каналов,Прн отклонении метрологических характеристик каналов информационноизмерительной системы от номинальных последовательность звучащих нотнарушается, так как изменяется суммарная величина поступающего на входвычислительного блока 7 цифровогоэквивалента сигнала эталонного источника и хранимой в нем константы.Нарушение последовательности звучащих нот является сигналом отклонения метрологических характеристик иможет быть легко зафиксировано оператором, При этом номер ноты в последовательности точно равен номерупроверяемого канала и прч большомчисле каналов необходимо учитыватьтот факт, что между х н 1 (номерами каналов, имеющими один и тот жевычет по модулю В) имеется соответствие ледовательности,Таким образом, после воспроизведения определенного числа нот(практически 30-50 для обычной легковоспринимаемой на слух мелодии)процесс может быть зациклен,Рассмотрим подробно работу устройства в режиме "Контроль" для проверки, например, 50 каналов. Проверка эта осуществляется для -го канала по существующим 50 следующимобразом,Сигнал с выхода измерительного преобразователя 6 суммируется посредством арифметико-логического блока 11 с константами, соответствую,щими измерительным каналам. Резуль,тат суммирования поступает в микропрограммный блок 13 памяти, выдаюПредположим, что характеристики измерительного преобразователя и 1.-й тракт прохождения сигнала не изменились. То. да на вход блока 7 поступает цифровой эквивалент сигнала эталонного источника 0;. 3 12753 О 4 10 эталонного сигнала и поступаетна вход вычислительного блока 7.Арифметико-логический блок 11предназначен для кратковременногохранения и обработки командной и числовой информации. Поскольку хранениеи операции с числовыми данными являются кратковременными, он содержитрегистры, блок схем логического сложения и умножения для проведения 10межрегистрового обмена.В блоке 12 памяти хранятся кон-.станты, соответствующие метрологическим характеристикам измерительныхканалов, При разных характеристиках 15каналов константы обязательно являются различными, поскольку используется лишь один источник эталонногосигнала, Количество хранимых в памяти констант равно количеству измери" 20тельных каналов, проверяемых устройством. Блок 12 памяти содержитадресный регистр для обеспечения адресации ячеек запоминающей среды иинформационный регистр для кратковременного хранения получаемых изячеек памяти констант.Микропрограммный блок 13 памятив режиме "Рабочее измерение" обеспечивает управление работой арифметико-логического блока 11 по функциональной обработке сигналов, а врежиме "Контроль" осуществляет подачу последовательности импульсовопределенной скважности на вход широтно-импульсного модулятора 8. Использование в устройстве "защитных"(тем или иным физическим способом) К=Впо 0 микропрограмм не позволяет осуществлять непосредственно широтно-им где В - общее количество нот в поспульсную модуляцию для изменения звуковых колебаний динамики. Частотапоследовательности импульсов с выхода микропрограммного запоминающегоустройства является фиксированной 45иопределяется типом используемойпамяти.Микропрограммный блок 14 управления обеспечивает переключение режимов работы Измерение" или чКонтроль" всего устройства, 5 12 ЯВ арифметико-логическом блоке 11 этот сигнал У; суммируется с константной А , рассчитанной ранее и хранящейся в блоке 12 памяти по 1-му адресу. 5Сигнал 0; + А поступая в микропрограммный блок 13 памяти, вызывает на его выходе последовательности импульсов определенной скважности, определяемой значениями величины 10 0; + А;. Затем проверяется аналогично (1+1)-й канал и так до 50-го.Суммирование арифметико-логическим блоком 11 сигналов с выхода измерительного преобразователя 6 с 15 константами, соответствующим измерительным каналам, происходит следующим образом.В режиме контроль первый сигнал с выхода измерительного преобразо вателя 6 поступает на информационный регистр блока 12 памяти, откуда затем проходит к арифметико-логическому блоку 11 и одновременно посылается к адресному регистру, Таким об .разом, адрес нахождения константы, соответствующей первому измерительно" му каналу, прямо определяется цифровым эквивалентом эталонного источника. Например, после преобразования эталона его значение в двоичном виде выражается как 100000 000000.ТогДа первая константа будет находиться по восьмеричному адресу ячеек памяти, равному 4000.Эта константа, считываясь из ячеек памяти, поступает на регистр числа блока 12, а затем на вход блока 11, где суммируется с сигналом, поступившим с выхода преобразователя 6. В дальнейшем за счет последовательного переключения коммутатором 5 каналов, преобразования сигнала эталонного источника измерительным преобразователем 6, наращивания адреса по сигналу от микропрограммного блока 14 управления (в нашем примере адреса 4001, 4002, 4003 и т.д.) процесс считывания констант иэ ячеек памяти циклически повторяется. 50 40 ЬЭффективность применения усройства для контроля метрологических Юхарактеристик информационно-измерительных систем заключается в применении простых схем, позволяющих осуществить контроль без прерывания рабочего режима измерений и в повышении оперативности обнаружения неисправностей в тракте передачи измерительных сигналов или отклонения метрологических характеристик трактов от заданных.формула из обретения Устройство для контроля метрологических характеристик информационно-измерительных систем, содержащее блок измерительных датчиков, источ" ник эталонного сигнала, коммутатор, вычислительный блок и блок управления, управляющий вход которого подключен к выходу вычислительного блока, вход которого подключен к клемме для подключения выхода измерительного преобразователя, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повыше ния оперативности контроля метрологи. ческих характеристик информационно- измерительных систем, в него введены блок инверсии, блок логических элементов И, блок суммирования и широтно-импульсный модулятор, входы коммутатора подключены к выходам блока суммирования, входы которого подключены к выходам блока логических элементов И, первая группа входов которого подключена к выходу источника эталонного сигнала, вторая группа входов - к выходам блока измерительных датчиков, третья группа входов - к выходам блока инверсии, а четвертая группа входов - к выходам блока управления и к входам блока инверсии, выход коммутатора подключен к клемме для подключения входа измерительного преобразователя, второй выход вычислительного блока подключен к управляющему входу коммутатора, а третий выход - к входу широтно-импульсного модулятора, выход которого является выходом устройства.275340 Составитель А. ЗаборнТехред Н. Глущенко ктор Л. оратай Редакт н каз 6556/36В Тираж 728 Подписи Государственного комитета СС елам изобретений и открытий сква, Ж, Раушская наб д