Устройство для контроля импульсных параметров магнитных сердечников

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцнапист ическиеРесттублкк и,981908(53)Л 1. Кл. С 01 К ЗЗ/12 Гасударственный комитет ио делам изобретений и открытий(7) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНЫХ СЕРДЕЧНИКОВ Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для автоматического контроля импульсных электромагнитных параметров ферритовых сердечников в процессе их проЪ5 изводства, а также для измерения зтихпараметров,Известно устройство для разбраковки сердечников по импульсной магнитной1 О проницаемости, содержащее генератор импульсов тока, интегратор, преобразователи напряжение-код, электронную вычислительную машину, генератор тактов, блок задания типоразмеров, блок транспортировки, коммутаторы сигналов и дешифратор команд 1 3.Недостаток устройства заключается в том, что оно обеспечивает как измерение, так и контроль лишь величины им пульсной магнитной проницаемости магнитомягких ферритовых сердечников, определяемой как отношение плошади считанного сигнала к амплитуде импульса тока, Потому оно не может применятьсядля контроля импульсных параметров сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) и/или многоотверстныхэлементов с модуляцией магнитного сопротивления (ММС), где необходимо измерять амплитудные и мгновенные значения считанных сигналов, их отношенияи временные параметры - длительностиимпульсов и задержки их фронтов. гИзвестно также устройство для контроля импульсных параметров магнитных сердечников, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов тока, магнитный блок и усилитель, выход которого соединен со входами М стробируемых преобразователей, вторые входы которых связаны с выходами генератора строб-импульсов, подключенного к второму выходу генератора импульсов тока, измерительный блок, блок управления, блок формирования абсолютных границ контроля и М каналов сравнения 1 2 3.М 1908 Недостатки известного устройства заключаются в том, что алгоритмы формирования испытательной программы, взаимодействия каналов преобразования и обработки результатов преобразования амплитудных и мгновенных значений реализованы схемным путем с жесткими связями, в результате чего невозможна перестройка работы устройства на контроль других видов сердечников, снижена 10 надежность работы устройства и усложнено его обслуживание; устройство может служить лишь для допускового контропя, а определение конкретной величи. ны контролируемого параметра не допус кает, что ограничивает применение известного устройства, поскольку в условиях машинного проектирования радиоэлек-тронной аппаратуры, где находят применение испытуемые изделия, необходимо 20 знать не только группу, к которой относится сердечник, но и конкретную величину электромагнитных параметров, например для определения показателей надежности важно знать их зависимость отрежима эксплуатации и температурных условий; кроме того, устройство не обеспечивает контроль и измерение плошади считанного сигнала, что необходимо приконтроле импульсной магнитной проница- ЗОемости сердечников с НПГ, а посколькугенератор строб-импульсов имеет независимую регулировку задержки их запуска в каждом канале, выполняемую при задании состава испытательной программы, то временное положение строб-импульсов в процессе контроля остаетсяпостоянным и поэтому не обеспечивается измерение времени нарастания измеряемого сигнала до заданного уровня. По Оследнее не позволяет применить устройство для испытания многоотверстных сердечников с модуляцией магнитного сопротивления,Пель изобретения - расширение функ 45циональных возможностей устройства, .повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для контроля импульсных, параметров магнитных сердечниковсодержашее последовательно соединенныегенератор импульсов тока и магнитныйблок, усилитель, выход которого соединенс входами Я стробируемых преобразователей, вторые входы которых связаныс выходами. генератора строб-импульсов,генератор тактов, микропроцессор, выход которого через дешифратор команд подключен к блоку транспортировки, дополнительно введены последовательно соединенные блок управления частотой, распределитель микрокоманд, счетчик адреса и блок оперативной памяти последовательно соединенные регистр служебных данных и блок ввода, М регистров кода задержки запуска строб-импульсов, поспедовательно соединенные блок вывода, цифро-аналоговый преобразователь, ключ и элейен 1 ИЛИ, цифровой регистратор и блок перепрограммируемой памяти, при этом выходы М стробируемых преобразователей подключены к вторым входам блока ввода, третий и четвертый входы последнего связаны соответственно с первым выходом блока оперативной памяти и вторым выходом дешифратора команд, вторые выходы блока вывода через регистры кода задержки запуска строб-импульсов соединены с соответствующими входами генератора строб-импульсов, а третий, четвертый и пятый выходы соответственно подключены к первому входу цифрового регистра, к второму входу блока транспортировки и к второму входу блока оперативной памяти, первый вход блока вывода соединен с вторым выходом микропроцессора, второй вход - с третьим выходом дешифратора команд, выход генератора тактов подключен к первому входу блока управления частотой, второй вход которой связан с вторым выходом блока оперативной памяти, третий вход блока оперативной памяти. связан с вторым выходом распределителя микрокоманд, четвертый вход - с четвертым выходом дешифратора команд, третий выход - с входом генератора импульсов тока, четвертый выход - с вторым входом генератора строб-импульсов, пятый выход блока оперативной памяти соединен с вторым ,входом регистра служебных данных, шестой выход - с третьими входами М стробируемых преобразователей, третий выход распределителя микрокоманд связан с третьим входом генератора строб-импульсов и вторым входом генератора импульсов тока, причем пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы дешифратора команд подключены соответственно к второму входу регистра служебных данных, вторым входам счетчика адреса, ключа и цифрового регистратора, выход блока перепрограммируемой памяти подключен к первому входу микропроцессора, второй вход последнего связан с выходом блокаввода, а выход магнитного блока соединен с входом усилителя через элементИЛИ,На чертеже представлена блок-схемаустройства.Устройство содержит микропроцессор 31, дешифратор 2 команд, счетчик 3 адреса, блок 4 перепрограммируемой памяти, блок 5 вывода, блок 6 оперативной памяти, блок 7 ввода, регистр 8 служебных данных, генератор 9 тактов, блок 610 управления частотой, распределитель,11 микрокоманд, генератор 12 импульсов тока, магнитный блок 13 с контакт-.ным приспособлением и измерительной иг 1лой, элемент ИЛИ 14, усилитель 15, набор стробируемых преобразователей, регистры 17 кода задержки запуска стробимпульсов, генератор .8 строб-. импуль-сов, цифровой регистратор 19, блок 20транспортировки, цифро-аналоговый преоб Оразователь 21 и ключ 22.Выходы (Ч преобразователей 16 подключены к первым й входам блока 7ввода, (1 Ч + 1)-й, (М+ 2)-й и (И+3)-йвходы последнего связаны соответствен-но с первым выходом блока 6 оперативной памяти, выходом регистра 8 спужебных данных и вторым выходом дешифратора 2 команд, Первые й выходов блока 5 вывода через регистры 17 кода за- фдержки запуска строб-импульсов соединены с соответствующими Й входамигенератора 18 строб-импульсов, (И+1)-й,(8+2)-й, И+3)-й и (И+4)-й выходы подключены ко входам цифро-аналогового 3преобразователя 21, выход которогосоединен со входом ключа 22, цифровогорегистра 19, блока 20 транспортировкии вторым входом блока 6 оперативнойпамяти, при этом первый вход блока 5 Ювывода связан со вторым выходом микропроцессора 1. Выход генератора 9 тактов через блок 110 управления частотой подключен ко входу распределителя 1 1 микрокоманд, при этом второй выход блока 6 оперативной памяти подключен ко второму входу блока 10 управления частотой, Первый выход распредели теля 1 1 микрокоманд через счетчик 3 адреса соединен с третьим входом блока 6 оперативной памяти, второй выход соединен с четвертым входом последнего, а третий - с входом генератора 12 импульсов тока и (И+1)-мЯ входом генератора 18 строб-импульсов. Третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока 6 оперативной памяти соединены соответственно со входом регистра 8 служебных данных, вторым входом генератора 12 импульсов тока, третьимивходами стробируемых преобразователей16 и,(Я+2)-м входом генератора 18строб-импульсов, Третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходыдешифратора 2 команд подключены соответственно к второму входу регистра 8,служебных данных, четвертому входублока 6 оперативной памяти, вторымвходом счетчика 3 адреса, ключа 22,цифрового регистратора 19 и блока 5 вывода. Выход блока 4 перепрограммируемой памяти соединен с первым входоммикропроцессора 1, а второй выход последнего связан с выходом блока 7 ввода, Выход магнитного блока 13 подключен ко входу усилителя 15 через элемент ИЛИ 14, второй вход которогосвязан с выходом ключа 22 Устройство работает следующим образом.После включения питания микропроцессор 1 через дешифратор 2 команд уве.личивает содержимое счетчика 3 адреса,находящегося в нулевом состоянии, наединицу, Затем микропроцессор 1 выполняет перезапись кода данных из блока4 перепрограммируемой памяти черезблок 5 вывода в блок 6 оперативной памяти по адресу, соответствующему содержимому счетчика 3 адреса. Последовательно повторяя вышеописанные действия,микропроцессор 1 выполняет запись вблок 6 оперативной памяти массива управляющих слов, представцяюших собойпрограмму взаимодействия отдельных уз:.лов и блоков устройства, после чего производится проверка правильности занесения рабочей программы, Йпя этого мик-,ропроцессор 1 производит последовательное чтение ее через блок 7 ввода ианализ контрольной суммы. При отсутствии ошибки микропроцессор 1 возвращаетсчетчик 3 адреса в исходное состояниеи разрешает генератору 9 тактов вырабатывать опорную последовательностьимпульсов, поступающих на блок 10 управления частотой и распределитель 1 1микрокоманд. Последний через счетчик3 адреса выполняет выбор адреса блока 6 оперативной паМяти и вырабатывает синхронизирующий сигнап на генератор 12 импульсов тока и генератор 18строб-импульсов,Одновременно с выбором адреса блока 6 оперативной памяти на выходахпоследнего появляется код управляющего981908 7слова, ранее записанного по выбранному адресу, Один из разрядов слова разрешает занесение в микропроцессор 1 из регистра 8 служебных данных кода, опредедяюшего ряд условий проверки и критериев оценки электромагнитных параметров сердечника (дата, типоразмер, температура, верхняя и нижняя границы группы, количество групп, индицируемый параметр и т.д.).1 ОКод служебных данных, таким образом, является переменной составной частью программы работы микропроцессора 1, оперативно вносимый в последний извне.Часть разрядов управляющего слова 15 поступает на вход генератора 1 2 импульсов тока и при появлении на его втором входе синхронизируюшего сигнала обеспечивает формирование импульса тока с заданными параметрами. Импульс тока щ поступает на магнитный блок 13, вызывая перемагничивание проверяемого сердечника. Считываемый при этом сигнал усиливается усилителем 15 и подается на сигнальные входы преобразователей 25 16, каждый из которых работает в определенном такте испытательной программы, Выбор необходиого преобразователя 16 осушаствляется частью разрядов управляющего слова блока 6 оперативной ЗО памяти, поступающей на входы преобразователей 16. Таким образом, каждому состоянию счетчика 3 адреса соответству . ет цифровой код, записанный в блок 6 оперативной памяти и характеризующий конкретный такт испытательной программы, Последовательным перебором состояний счетчика 3 адреса обеспечивается генерирование импульсов тока, выбор и управление необходимыми каналами пре О образования, управление вводом данных в микропроцессор 1. Частоту формирования тактов испытательной программы определяет генератор 9 тактов, причем часть разрядов управляюшего слова 6 оперативной памяти, поступающая на второй вход блока 10 управления частотой, обеспечивает, при необходимости определенное понижение частоты появления сигналов на ее выходе и, следовательно, изменение частоты формирования испытательной программы. цифровой код амплитудного значения считанного сигнала с выходов преобразо 55 дателей 16 через блок 7 ввода передается в микропроцессор 1, выполняюший обработку получаемых данных (линеаризацию, усреднение, проверку на экстре 8мальные условия и др,). В соответствиис заданной программой работы расчетное значение контролируемого параметрачерез блок 5 вывода выводится на цифровой регистратор 19, а на блок 20транспортировки передается код группы,к которой относится контролируемый сердечник.Если же для определения контролируемого параметра необходимо знать величину мгновенных значений считанногосигнала, то микропроцессор 1 заносит врегистры 17 кода задержки запускастроб-импульсов код, определяющий время запуска строб-импульса. Г 1 ри появлении на входе генератора 18 строб-импульсов синхронизируюшего сигнала формируется строб-импульс и стробирует необходимый преобразователь 16. Выбортакта, в котором формируется строб-импульс, обеспечивает часть разрядов управляюшего слова блока 6 оперативнойпамяти,В соответствии с программой работымикропроцессора 1, последний периодически заносит в цифро-аналоговыой преобразователь 21 цифровой код, а через дешифратор 2 команд, ключ 22 и элементИЛИ 14 формирует импульс напряжения,амплитуда которого равна напряжению навыходе преобразователя 21. Сформированный импульс поступает в измерительный тракт устройства и является по сушеству, калибровочным сигналом. Микропроцессор 1 имеет возможность, такимобразом, осуществлять программный контроль работоспособности измерительноготракта и, при необходимости, вЪполнятьпрограммную коррекцию коэффициентапреобразования по любому из преобразовательных каналов. При измерении времени нарастания измеряемого сигнала до заданного уровнямикропроцессор 1 последовательно выполняет занесение кода в регистры 17кода задержки запуска строб-импульсови коррекцию его величины по результатусравнения мгновенного и заданного значений сигнала в текущем такте испытательной программы, Коррекция выполняется до совпадения указанных значений,При этом код, записанный в регистр 17кода задержки запуска строб-импульсов,и будет искомой величиной, которая выводится на цифровой регистратор 1 9 илииспользуется при определении группы,к которой относится проверяемый сердечник,Если устройство используется для определения импульсной магнитной проницаемости, когда необходимо измерять площадь импульса на выходе усилителя 15, то в качестве последнего применяется интегрирующий усилитель, обеспечивающий, кроме усиления, интегрирование считываемого сигнела. Формуле изобретения Устройство для контроля импульсных параметров магнитных сердечников, содержащее последовательно соединенные ге нератор импульсов токе и магнитный блок, усилитель, выход которого соединен с входами Я стробируемых преобразователей, вторые входы которых связаны с выходами генератора строб-импульсов, генератор тактов, микропроцессор,Ы выход которого через дешифратор команд подключен к блоку транспортировки, о тл и ч е ю ш е е с я тем, что, с целью рвсширенил функциональных возможПредлагаемое устройство по сравнению 1 й с известными обладает более широкими функциональными возможностями, так как может быть использовано не только для контроля и резбраковки ферритовых сердечников по импульсной магнитной прони цаемости, но и, при условии изменения данных в блоке программируемой памяти, обеспечивает контроль и измерение импульсных параметров ферритовых сердечников с ППГ и многоотверстных элемен- щ тов с подуляцией магнитного сопротивления, Испытательная токовая прогамма, соответствующая виду испытуемых сердечников, определяется данными блока оперативной памяти и поэтому может пе рестраиваться в широких пределах, обеспечивания необходимые в каждом случае требования, При этом выбором соотмтствуюшей программы определяется взаимодействие каналов преобразования, елго- щ ритм обработки данных измерения и, при необходимости, формирования текстового документа. Состав устройства и его электрические связи при этом остаются постоянными. Этокак и возможность программного кон троля работоспособности отдельных функциональных узлов и программной коррекции коэффициентов преобразования по каждому из каналов пре- образования, существенно повышает надежность работы предлагаемого устройства,а также упрощает его обслуживание. костей, повышения надежности и улучшения эксплуатационных характеристик, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок управления частотой, распределитель микрокоманд, счетчик адреса и блок оперативной памяти, последовательно соединенные регистр служебныхЪ данных и блок ввода, Й регистров кода задержки запуска строб-импульсов, последовательно соединенные блок вывода, цифро-аналоговый преобразователь, ключ и элемент ИЛИ, цифровой регистратор и блок перепрограммируемой памяти, при этом выходы М стробируемых преобразователей подключены к вторым входам блока ввода, третий и четвертый входы последнего связаны соответственно с первым выходом блока оперативной памяти и вторым выходом.дешифратора команд, вторые выходы блока вывода через регистры кода задержки запуска строб-импульсов соединены с соответствующими входами генератора строб-импульсов, а третий, четвертый и пятый выходы соответственно подключены к первому входу цифрового регистра, к второму входу блока транспортировки и к второму входу блока оперативной памяти, первый вход блока вывода соединен свторым выхо дом микропроцессора, второй вход - с третьим выходом дешифратора команд, выход генератора тактов подключен к первому входу блока управления частотой, второй вход которой связан с вторым выходом блока оперативной памяти, третий вход блока оперативной памяти связан с вторым выходом распределителя микрокоманд, четвертый вход - с четвертым выходом,дешифратора команд третий выход - с входом генератора импульсов тока, четвертый выход - с вторым входом генератора строб-импульсов,Ъ пятый выход блока оперативной памя- ти соединен с вторым входом регистра служебных данных, шестой выход - с третьими входами М стробируемых преобразователей, третий выход распределителя микрокоманд связан с третьим входом генератора строб-импульсов и вторым входом генератора импульсов тока, причем пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы дешифраторе .команд подключены соответственно к второму входу регистра служебных данных, вторым входам счетчика адреса, ключа и цифрового регистратора, выход блока перепрограммируемой памяти подключен к первому входу микропроцессора, второй вход последнего связан с выходом блока вводе,11 9819 а выход магнитного блока соединен с входом усилителя через элемент ИЛИ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 08 12 1, Авторское свидетельство СССР Мо 711509, кл. 6 01 й 33/12, 1978,2, Авторское свидетельство СССР М 551576 кл. 5 01 В 33/12, 1976,Составитель Е. ДанилинаРедактор Н," Киштулинец Техред М,Надь К орре к тор .Л. Бок и анЗаказ 9703/64 Тираж 717 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4