Устройство для прогнозирования постепенных отказов электронных приборов

Союз Советских Социалистических РеслубликГосударственный комитет Совета Министров СССР ио делам изобретенийн открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОСТЕПЕННЫХ ОТКАЗОВ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВИзобретение относится к области контрольно-измерительной техники.Известно устройство для измерения статистических характеристик, содержащее аналого-цпфровой преобразователь (АЦП), аналого-цифровой квадратор, накопительный и реверсивный счетчики, триггеры и делитель частоты. Однако в таком устройстве вычисляются условные характеристики относительно значений случайного процесса, стационарно связанного с исследуемым, и не анализируется полученный результат.Целью изобретения является,повышение достоверности и точности прогнозирования эксплуатационной надежности,контролируе.мьх устройств, что достигается путем вычисления на участке стационарноспи и эргодичности условной квадратичной оценки контролируемого случайного процесса. Путем сравнения вычисленных данных на соседних участках производится суждение о характере изменения условий квадратичной оценки во времени.Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в нем между суммирующим и вычитающим входами второго реверопвного счетчика и выходом второго суммирующего счетчика включены две схемы совпадения, вторые .входы которых соединены соответственно через схему ИЛИ и расширитель импульсов с выходом первого временного селектора и выходом второго триггера.Вход, последнего через другую сему ИЛИ подключен к выходу первого временного се лектора, вход которого соединен с одним пзвыходов АЦП. Другой выход АЦП соединен с вычитающим входом первого реверсивного счетчика, суммирующий вход которого через третью схему совпадения связан с блоком 1 О памяти. Второй вход третьей схемы совпадения через схемы ИЛИ и Запрет соединен с вторым временным селектором и нуль-органом блока управления.Для выделения участков стационарности 15 случайного процесса устройство содержитдифференцирующий блок, один из выходов которого соединен с АЦП, а другой - с блоком управления.На фиг. 1 изображена функциональнаясхема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы егз работы.Дифференцпрующий блок 1 устройствасоединен одним выходом с АЦП 2, состоящим пз генератора 3 пилообразного напряжения, 25 генератора 4 счетных импульсов, нуль-органа5 и ключей 6 и 7, а друг;л со всеми решающими узлами через блок 8 управления. Один выход АЦП подключен через делитель 9 частоты счетных импульсов к суммирующему 30 счетчику 10, другой - к вычитающему входу50 55 60 б 5 реверсивного счетчика 11, суммирующий вход которого последевательно соединен через блок управления с блоком 12 памяти ц счетчиком 10. Выход счетчика 11 подключен к накопительному счетчику 13, выход которого соединен с аналого-цифровым квадратором 14. Последний содержит ждущий генератор 15 пилообразного напряжения, генератор 16 ,развертывающего типа, нуль-орган 17 и схему И 18. Выход квадратора соединен последовательно с сулмируощим счетчиком 19 и через блок 8 управления с реверсивным счетчиком 20 и регистрирующим устройством 21. Вторым выходом квадратор связан со счетчиком 13 через блок 8, который содержит нуль- орган 22, временные селекторы 23 и 24, тршгеры 25 и 26, расширитель 27 импульсов, с:(еды ИЛИ 28 - 33, схему Запрет 34, с.(емы 35, 36 и 37 совпадения ц схему ИЛИ 38.Работает устройство следуогццм образом.Контролируемый параметр в виде напряжения У,. (см. фиг. 2) поступает ца вход блока 1 и АЦП 2, в качестве которого применен преобразователь циклического действия с промежуточным преооразовацием;цапряже. нцй во временной интервал. Преобразуемое напряжение Е/,. подается на вход нуль-органа 5, где оно сравнивается с линейно возрастающим напряжением Е/у,. После включения АЦП под воздействием импульса, поступающего от блока 1, запускается генератор 3. С появлением развертывающего:напряжения У на счетчик 10 через открытый ключ 6 и делитель 9 частоты подаются импульсы от генератора 4. Прц Уг,=(l, с выхода нуль-органа 5 поступает импульс на ключ 6, которым закрывается и прекращает подачу счетных импульсов на счетчик 10, Напряжение (1 р нарастает по линейному закону (/=К Л 1 ц в момент равенства напряжений справедливо выражение где К - крутизна линейно, нарастающего напряжения,Л 1 - интервал времени между началомцикла преобразования и моментом,равенства напряжений У,. и У,М - число импульсов, заполняющих интервал времени.Делитель частоты делит проходящие на него от АЦП импульсы на число гг, где и - число периодов пилообразного напряжения развертки за промежуток времени т, что эквивалентно числу измерений параметра за времят. Счетчик 10 на промежутке времени т сумУмирует поступающие на него число имипульсов, т. е. за это время вычисляется условное математическое ожидание параметра(=1пг и 5 10 15 20 25 Зо 35 40 Максимальное амплитудное значение напряг(ения развертки СУс выбрано заведомо больше, чем максимальное значение входного сигнала У,. с тем, чтобы выделить время, необходимое для реализации дальнейших вычислений. С этой цельо нуль-орган 22 блока 8 управления сравнивает пилообразное напряжение развертки (l, с опорным напряжением Ур = У,. и фиксирует момент времени 1, при котором (lо = (.с (см, фцг, 2). Временные селекторы 23 и 24 выделяют соответственно моменты окончания промежутков времени т и т= (т+1 - 1 р), где 1 р - период развертывающего напряжения, Импульсом, который регистрирует конец промежутка времени т, осуществляется установка счетчика 10 в нулевое состояние и параллельная перепись результата счета из счетчика 10 в блок 12 памяти, который предварительно импульсом, соответствующим моменту окончания промежутка времени т, установлен в нулевое состояние, а также в счетчик 11. Блок памяти представ,ляет собой, например, регистр параллельного действия, опрашиваемый импульсами по окончании времени 1 со схемы Запрет 34. В счетчике 11 происходит вычитание условного математического ожидания пг вычисленного на промежутке времени т;, цз текущего значения х; контролируемого параметра на промежутке времени т;+ . 1 исло импульсов частоты 1 с, пропорциональное текущему значению х; контролируемого параметра, через ключ 7 циклически поступает на вычцтающий вход счетчика 11. Перед каждым циклом вычцслеццй счетчик 11 устанавливается в нулевое состояние импульсом, регистрирующим момент равенства напряжений У,. и У,. Счетчик 11 устроен так, что снимаемое с его выхода число импульсов за один цикл вычислений пропорционально абсолютному значенио разности Абсолютное значение центрированной велцчирны х; поступает с выхода счетчика П на счетчик 13, который позволяет по приходе на него результата счета фиксировать определенный уровень напряжения. Преооразованное в значение центрцрованной величины параметра оно подается в аналого-цифровой квадратор 14. Импульсом с нуль-органа 22 запускается генератор 15, который вырабатывает развертывающее напряжение (/р с периодом 1 р - 1. Поступающее на вход нуль-органа 17 напряжение со счетчика 13 сравнивается с напрякецием развертки Ур. С появлением развертывающего напряжения происходит преобразование входного напряжения во времен. ной интервал, который через схему И 18 заполняется импульсами с генератора 16, следующих с линейно растущей частотой, В ре 42836аказ 84/406ЦНИИП Подписив СССР ос ип. Харьк. фпл. пред. Патент Уст.д 77 Ь,г. г.Тдых 508 х У Изд,1592 Тираж 760ударственного комитета Совета Минпспо делам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5