Устройство для контроля параметров электрических сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1)4 .0 01 В 19/16 Е ИЗОБРЕТЕ О 1 "; АРОЛЯ ПАР ГНАЛОВ ыть исполь- огоканальмерення патов с помомерительколовски о ССС 1975СССР 1975 рности конй цели в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРИЧНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-истельский институт электроных приборов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОН МЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИ (57) Изобретение может зовано для построения м ных систем контроля и и раметров различных объе шью датчиков электрических и неэлекрических величин, например вибропараметров, параметров электромагнитного поля энергоагрегатов, машини механизмов, Целью изобретения является повышение достов роля. Для достижения эт1250971 1 О 20 30 40 устройство введены второй коммутатор 6, икомпараторов 4, кодоуправляемый делитель 13 напряжения,генератор 14 образцового напряженияи регистратор 8 неисправного канала,Устройство также содержит первичныеизмерительные преобразователи 1, первый коммутатор 2,.функциональные Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для построения многоканальных систем контроля и измерения параметров различных объектовс помощью первичных преобразователей (датчиков) электрических и неэлектрических величин, например вибропараметров, параметров электромагнитного поля энергоагрегатов, машини механизмов,Целью изобретения является повышение достоверности контроля.На фиг. 1 изображена схема предложенного устройства; на фиг, 2схема регистратора неисправного канала; на фиг. 3 - схема блока управления; на фиг. 4 - временные диаграммы работы устройства,Первичные измерительные преобразователи 1 подключены через первыйкоммутатор 2 и функциональные преобразователи 3 к компараторам 4. Вторые входы компараторов 4 соединеныодновременно с выходами блока 5 задания уставок и входами второго коммутатора 6. Выходы компараторов 4подключены к регистру 7 памяти результатов контроля и к сигнальнымвходам регистратора 8 неисправногоканала. Выходы регистра 7 памяти результатов контроля соединены с входами блока 9 световой индикации и блока 1 О звуковой сигнализации. Входаналого-цифрового преобразователя( АЦП) 11 подключен к выходу второгокоммутатора 6, а выход - к входу индикатора 12 уставок и к управляющемувходу кодоуправляемого делителя 3напряжения, сигнальный вход которогосоединен с выходом генератора 14 образцового напряжения. Выход кодоуппреобразователи 3, блок 5 заданияуставок, регистр 7 памяти, блок 9световой индикации, блок 10 звуковойсигнализации, АЦП 11, индикатор 12уставок, блок 15 управления. Функциональная схема регистратора 8 неисправного канала приводится в описании,изобретения. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. авляемого делителя 13 напряжения подключен к калибровочной шине первого коммутатора 2. Управляющие входы первого и второго коммутаторов 2 и 6 и регистратора 8 неисправного канала подключены к первому выходу блока 15 управления. Второй и третий выходы блока 15 управления подключены соответственно к входам записи и считывания регистратора 8 неисправного канала (фиг. 1).Регистратор 8 неисправного канала содержит последовательно включенные первый мультиплексер 16, сигнальные входы которого соединены с сигнальными входами регистратора 8, а управляющий вход - с управляющим входом регистратора 8, регистр 17 памяти результатов калибровки, ждущий мультивибратор 18, элемент И 19. Выход ждущего мультивибратора 18 подключен одновременно к управляющему входу второго индикатора 20. Вход записи регистратора 8 подключен к второму входу элемента И 19 и через формирователь записи 21 - к входу записи регистра 17. Вход считывания регистратора 8 подключен к третьему входу элемента И 19, выход которого одновременно соединен через формирователь 22 считывания с входом считы - вания регистра 17 и с входом первого счетчика 23, Выход счетчика 23 соединен с сигнальными входами второго индикатора 20 и второго мультиплексора 24 (фиг. 2). Управляющий вход и вход записи второго мультиплексора 24 соединены соответственно с . управляющим входом и входом записи регистратора 8, а выход - с адресным входом регистра 17 памяти результатов калибровки, Блок 15 управления50971 5 10 15 20 45 50 55 3 12содержит последовательно включенные задающий генератор 25, делитель 26 частоты, второй счетчик 27импульсов, выходы которых соединенысоответственно с третьим, вторым ипервым выходами блока 15 управленияфиг, 3)Устройство работает следующим образом,Контролируемые сигналы от обьекта контроля возбуждают первичные измерительные преобразователи 1 и через первый коммутатор 2 и функциональные преобразователи 3 поступаютна компараторы 4, где сравниваютсяс уставкамн, эквивалентнымя заданнымуровням контролируемого параметра,н формируемыми блоком 5 задания уставок, При превьппении сигнала надуровнем уставки компаратор 4 сраба тывает, результат срабатывания занисывается в регистр 7 памяти результатов контроля и внводнтся на бпок 9световой индикацю числа превмпений,В случае, если в канале произошлонесколько определяется подьзователем) превьппений уровня контролируемого сигнала над уставкой, то срабатывает блок 10 звуковой сигнализаВторой коммутатор б уставок подключает поочередно выходы блока 5задания уставок к АЦП 11 с последующим первым индикатором 12 уставок.Причем в предлагаемом устройстве,возможен циклический контроль уровней уставок, что обеспечивается наличием в блоке 15 управления второго счетчика 27 номера канала (фиг.З),который управляет коммутатором б.Для увеличения достоверности контроля в устройстве предусмотренавозможность автоматического осуществления калибровки измерительных каналов. Причем калибровка производится в рабочей точке номинальным уровнем сигнала, что позволяет гарантировать достоверность операции калибровки во всем динамическом диапазонеуровней уставок независимо от нелинейности измерительного тракта, влияния шумов, нечувствительности и других факторов, оказывающих влияние накоэффициент передачи тракта, а следовательно, и на зону фиксации превьппения контролируемого параметра надуставкой,Проверка исправности тракта контроля по каждому каналу в любой точке рабочего диапазона уставок и контролируемых параметров происходит следующим образом.Блок 15 управления последовательно Формирует коды каналов. Допустим, сформирован код -го канала. Тогда напряжение уставки -го канала через второй коммутатор 6 подключается к АЦП 11, который формирует цифровой эквивалент уставки. Генератор 14 образцового напряжения служит для формирования сигнала, адекватного по форме сигналам с первичных преобразователей . Кодоуправляемый делитель 13 напряжения преобразует сигнал с генератора 14 в величину, тождественную величине уставки -го какапа. Сигнал с делителя 13 поступает на калибровочную шину коммутатора 2, управляемого блоком 15. Коммутатор 2, таким образом, лодключает калибровочньй сигнал, адекватный по форме контролируемому параметру и тождественный ао величине уставке х-го канала конт 25 роля, к функциональному преобразователю 3 1-го канапа. При подаче такого сигнала в исправном канале обязан сработать компаратор 4 зафиксировав превьппение. Регистратор 8 неисправноЗ 0 го канала, подключенный к выходам компараторов 4 и управляемый блоком 15 управления, осуществляет идентификацию неисправного канала, в котором сработал компаратор 4 при подаче калибровочного сигнала. Это происходит 35следующим образом,Выходы компарторов 4 через первыймультиплексер 16 (фиг. 2), управляемый вторым счетчиком 27 (фиг. 3),подключены к информационному входурегистра 17 памяти результатов калибровки, Структура памяти регистра 17должна быть их 1 бит, где п - числоизмерительных каналов. Генератор 25формирует тактовые импульсы Ц,(фиг. 4 о), служащие для формированиясигналов записи и считывания и управляющего сигнала прн циклическомопросе каналов. Сигнал 11 фиг. 4 Г)2на выходе делителя 26 частоты служитдля формирования импульсов записи Ов память регистра 17 (фиг. 4 о) через формирователь 21 записи. Одновременно сигнал 11 является управляющим для второго мультиплексера 24и обеспечивает разделение во временипроцессов записи и считывания в память регистра 17.10 15 25 30 35 40 45 50 55 Таким образом, есливысокогоуровня, импульсы 1, через элементИ 19 проходят на формирователь 22считывания и первый счетчик 23 (импульсы У, фиг. 4 Ь), на выходах которого формируется код, который черезвторой мультиплексор 24 поступает наадресную шину регистра 17 памяти результатов калибровки. Если Б низкого уровня, то регистр 17 работает врежиме записи и на его адресную шинучерез второй мультиплексер 24 поступает код номера канала от второгосчетчика 27.В случае исправного канала вячейку, адресуемую номером канала,будет записан высокий логическийуровень, в противном случае - низкий,После совершения полного цикла калибровки в регистр 17 памяти результатов калибровки будет записана полная информация об исправности всехканалов,Считывание происходит в то время,когдаимеет нысокий логическийуровень, причем для обеспеченияопроса всех каналов частота считывания должна быть в 2 п раз больше тактовой частоты импульсов, отсюдатребование к коэффициенту деленияделителя 26 частоты, т.е. коэффициент деления должен быть равен 2 п,где и - число каналов в устройстве .Если имеет место неисправность(не срабатывание компаратора 4 накалибровочный сигнал), то из ячейки регистра 17, определяемой номеромканала, в котором это имеет место,считывается низкий логический уровень (импульсы Б , фиг. 4). Приэтом импульс 5. запускает мультивибратор 18 (импульсы 1 , фиг.46),низкий уровень на выходе которогосвязью с входом элемента И 19 останавливает процессы считывания исчета н данном такте, а связью свторым индикатором 20 дает разрешение на индикацию неисправного канала, код которого сформирован на выходе первого счетчика 23. Длительность сигнала низкого уровня навыходе мультивибратора 8 не должнавыходить за пределы текущего тактакалибровки,Если имеются несколько неисправных каналов, то их идентификацияосуществляется в последующих тактахработы устройства. Таким образом, воэможность автоматического осуществления кялибровки измерительных каналов в рабочей точке номинальным уровнем сигнала позволяет гарантировать достоверность информации о исправности измерительного канала, следовательно исключает неправильный результат контроля параметра по данному каналу и тем самым повышает достоверность контроля во всем динамическом диапазоне уровней уставки независимо от нелинейности измерительного тракта, влияния шумов, нечувствительности и других факторов,Время подключения канала на калибровку может быть сведено до допустимого минимума, поскольку нетнеобходимости повторять калибровку через короткие промежутки времени,за которые изменение характеристики канала маловероятно. Поэтому в устройстве, находящемся в любой момент времени в откалиброванном состоянии врабочих точках диапазона, поддерживается высокая достоверность контролянепрерывно, так как каналы калибруются не одновременно, а поочередно иотключаются при этом на относительномалые промежутки времени, с большиминтервалом времени между ними. Формула изобретения 1. Устройство для контроля параметров электрических сигналов, содержащее п первичных измерительных преобразователей, и функциональных преобразователей, первый коммутатор, компаратор, регистр памяти результатов контроля, блок задания уставок, аналого-цифровой преобразователь, блок световой индикации, блок звуковой сигнализации, первый индикатор, блок управления, первый из выходов которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью понышения достоверности контроля, в него введены второй коммутатор, пкомпараторов, кодоуправляемый делитель напряжения, генератор образцового напряжения и регистратор неисправного канала, причем выходы первичных измерительных преобразователей и кодоуправляемого делителя напряжения через первый коммутатор соединены с входами функциональных преобразова1250971 фЬ Ь Ь Ь Ь Ь ЬЬ Ь ь , ЬЬ телей, одни входы компараторов подключены к выходам функциональных преобразователей, другие входы - к выходам блока задания уставок, а выходы - к входам регистра памяти результатов контроля, входы блоков световой индикации и звуковой сигнализации соединены с выходами регистрапамяти результатов контроля, сигнальные входы регистратора неисправногоканала подключены к выходам компараторов, а управляющий вход, входы записи и считывания - соответственно к первому, второму и третьему выходамблока управления, сигнальные входывторого коммутатора соединены с выходами блока задания уставок, а управляющий вход - с первым входом блока управления, вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходувторого коммутатора, а выход - к входу первого индикатора и управляющемувходу кодоуправляемого делителя напряжения, сигнальный вход которого 25соединен с выходом генератора образцового напряжения, а выход - с калибровочной шиной первого коммутатора. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что регистратор неисправного канала содержит последовательно включенные первый мультиплексор, сигнальные входы которого соединены с сигнальными входа- З ми, а управляющий вход - с управляющим входом регистратора, регистр памяти результатов калибровки, ждущий мультивибратор, элемент И, второйи третий входы которого подключены соответствено к входам записи и считывания регистратора, и первый счетчик импульсов, второй индикатор, сигнальный вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов, а управляющий вход - с выходом ждущего мультивибратора, второй мультиплексор, сигнальный вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, управляющий вход и вход записи - соответственно к управляющему входу и входу записи регистратора, а выход - к адресному входу регистра памяти результатов калибровки, формирователь сигналов записи, вход которого соединен с входом записи регистратора, а выход - с входом записи регистра памяти результатов калибровки, формирователь сигналов считывания, вход которого подключен к выходу элемента И, а выход - к входу считывания регистра памяти результатов калибровки.3, Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит последовательно включенные задающий генератор, делитель частоты, второй счетчик импульсов, выходы которых соединены соответственно с третьим, вторым и первым входами данного блока.У Я Зогтиси Составитель Л. Морозоведактор И. Келемеш Техред М.Ходанич ректор И. Эрдей Подписноета СССР 728 венного коми етений и от 35, Раушска з 4404/40 Тираж Щ 1 ИИПИ Государс по делам иэоб 113035, Москва, Ж