Устройство для диагностирования взаимосвязанных электронных блоков

ЯО 121651 А 05 В 23/02 ГООУДМфСТВЕНННЙ НОМИТЕТ 066 фЮ Д АМ НКОПВФЕ Н 6 МЬВВ ОПИС ЕТЕНИЯИУ ЗО(56) 1. Сердаков А.Сконтроль и техническКиев., "Техника", 192. Там же, с. 39(прототип). распознавания кода состояний выполнен из элементов И йа числу диагнос 40 тируемых блоков, а такае ие коммутаРондин тора и первого и второго дееа 4 раторов, а индикаторы разделены на две группы - индикаторы технического сос, Автоматический тояния диагностируемых блоков и инди" ая диагностика. каторы технического состояния элемен" 11, с, 28-38. тов диагностируемых блоков, входы 43, рнс. 9 блока распознавания кода состоянийсоединены с ин 4 ормациоввми входами коммутатора и через соответствующие (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИ- элементы И - с одним из входов перво- РОВАНИЯ ВЗАИИОСВЯЗАННЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ . го дешиФратора, подключенного выко- БЛОКОВ, содерйащее датчики допусково- дамы к входам индикаторов техничесго контроля, Выходами подключенные кого состояния диагностируемых блок входам блока распознавания кода ков и к управляющим входам коммутасостояний, и индикаторы, о т л и - тора, выходы которого через второй ч а ю щ е е с я тем что, с целью деаифратор соединены с входами индиуменьшения времени поиска неисправ- каторов состояния элементов диагносностей и упрощения устройства, блок тируемых блоков., 112 1.651 2. Устройство по п, 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что.первый и второй дешифрачоры выполнены на основе треугольной реэистивно-диодной матрицы, у которой каждый ее выход через реэис 7 ор соединен с выводом источника питания, а каждый вход через соответствующий разделительный 1Изобретение относится к техничес" ,кой диагностике и предназначено для контроля работоспособности и обнаружения отказов в радиоэлектронных объектах, состоящих из взаимосвязанных функциональных элементов (блоков). Известны устройства для контроля работоспособности радиоэлектронных объектов и поиска отказавших функцио-, нальных элементов в объектах, которые реализуют последовательный поиск отказов по гибкой программе и содержат датчики порогового или допускового контроля, соединенные через коммутатор с логическим устройством, к которому подключены индикаторы отказов 1 1 3Такие устройства узко специализированы, обладают сравнительно низким быстродействием, относительно сложны из-за большого количества используемых элементов и индикаторов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, которое реализует комбинационный поиск отказов и содержит в датчиков, контролирующих выходные параметры объекта диагностирования, соединенных с матричным дешифратором непосредственно и через логические элементы НЕ. В качестве матричного дешифратора ис" попьзована диодная прямоугольная матрица. Выходы матричного дешифратоуа соединены с индикаторами отказов 2),Описанное устройство более просто и обладает высоким быстродействием. Однако при достаточно сложных объектах, содержащих большое число функциональных элементов, и когда в объекте диагностирования можно выделить . функциональные группы элементов " каналы, подсистемы, блоки, субблоки -диод, включенный в непроводящем направлении, соединен с соответствующим выходом матрицы и через соответствующий элемент НЕ - с катодом соответствующего разделительного диода,каждый из которых установлен со стороны резисторов лишь до главной диагонали матрицы. 2известное диагностическое устройство:усложняется, а следовательно, увеличиваются его габариты.и стоимость;при изменении структуры, объекта требуется изменение,структуры и диагностического устройства; большое количество индикаторов единственногоуровня диагностирования затрудняети усложняет восприятие информацииоператором, увеличивает время нахождения нужного индикатора.Для осуществления заданной глубины поиска отказов использование одного дешифратора неоправданно услож няет и увеличивает стоимость диагнос тического устройства иэ-за чрезмерного числа используемых при этомдиодов и индикаторов. Так, например,при использовании в качестве дешиф ратора даже. минимизированной реэистивно-диодной матрицы для определенияодиночных отказов в объекте, содержа щем н функциональных элементов,число необходимых диодов в матрице 2 составляет Э =в , а число индикато 2ров - е.Для диагностирования объекта с новым (например, меньшим) числом функциональных элементов (ФЭ) и новымисвязями между ФЭ диагностирующее устройство должно содержать в матрице. 2 диодов и блок приведения наименования индикаторов в соответствиес новой структурой диагностируемогообъекта.35Цель изобретения - уменьшение времени поиска неисправностей и упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для диагностирования,содержащем датчики допускового контроля, выходами подключенные к входам1121651 10 15 20 25 30 35 40 Объекты диагностирования (фиг.1,2)45 разбиты на два уровня; блоки 1,2 и 3- функциональные элементы высшего уровня, а элементы 4-11 блоков 1,2 и 3- функциональные элементы. низшего уровблока распознавания кода состояний,и индикаторы, блок распознавания кода состояний выполнен из элементовИ по числу диагностируемых блоков,а также из коммутатора и первого ивторого дешифраторов, а индикаторыразделены на две группы - индикаторы технического состояния диагностируемых блоков и индикаторы технического состояния элементов диагностируемых блоков, входы блока распознавания кода состояний соединены с инФормационными входами коммутатораи. через соответствующие элементы И -с одним из входов первого дешифратора, подключенного выходами к входамийдикаторов технического состояниядиагностируемых блоков и к управляющим входам коммутатора, выходы которого через второй дешифратор соединены с входами индикаторов состоянияэлементов диагностируеюк блоков. Кроме того, первый и второй дешифраторы выполнены на основе треугольной резистивно-диодной матрицы, укоторой каждый ее выход через резистор соединен с выходом источника питания, а каждый вход через соответствующий резделительный диод, включенный в непроводящем направлении,соединен с соответствующим выходомматрицы и через соответствующий элемент НЕ - с.катодом соответствующего разделительного диода, каждый из которых установлен со стороны резисторов лишь до главной диагонали матрицыеНа фиг. 1 и 2 приведены различные объекты диагностирования со встроенными в них датчиками допусковогоконтроля; на фиг. 3 - функциональнаясхема предлагаемого устройства; на фиг. 4 - схема дешифратора; на фиг.5 -схема коммутатора. ня. Выходной сигнал каждого функционального элемента контролируется соответствующим датчиком 12 19. Датчики преобразуют физические величины контролируемых параметров в двоичные сигналы вида "1" (параметр в пределах нормальныс значений).или "0" (параметр вне пределов нормальных значений); Устройство (Фиг. 3) содержит элементы И 20, 21 и 22, первый дешифратор 23 (высшего уровня), индикатор24 нормального функционирования объ екта, индикаторы 25, 26 и 27 отказовна высшем уровне диагностирования,коммутатор 28, второй дешифратор 29(низшего уровня), индикаторы 30,31 и 32 отказов на низшем уровне.Элементы 20-22, дешифраторы 23,29 и коммутатор 28 являются элементами блока распознавания кода состояний, индикаторы 24-27 являются индикаторами технического состояния диагностируемых блоков, а индикаторы.30-32 - индикаторами техническогосостояния элементов диагностируемыхблоков.Дешифраторы 23 и 29 кода состояний объекта на соответствующем уровне(фиг. 4) состоят иэ логических элементов НЕ 33-35, диодов 36-44 и резисторов 45"48. Каждый дешифраторимеет входные шины 49(50), 51(52),53(54) и выходные шины 55, 56, и 57,которые соединены со светоизлучающими диодными индикаторами 25(30),26(31), 27(32) соответственно. Дешиф-.ратор 23 имеет, кроме того, выходную шину 58, соединенную с индикатором 24 нормального функционированияобъекта.Коммутатор 28 (фиг. 5) содержитвходы, являющиеся информационными исоединенные с шинами 59-67, и входы,являющиеся управляющими и соединенныес шинами 55-58, а также элементыИ 68"76 и элементы ИЛИ 77-79.Входы дешифратора, соединенные сшинами 49,51 и 53, через элементыИ 20-22 подключены лишь к тем датчикам, которые контролируют объект навысшем уровне (на уровне блоков).Входы дешифратора 29, связанные с шинамю 50, 52 и 54, с помощью коммутатора 28 могут подключаться к любойгруппе датчиков, контролирующих определенную группу элементов блока,обусловливая диагностирование объекта на низшем (втором) уровне. Дешифратор 23 управляет коммутатором 28Дешифраторы выполнены на основетреугольной резистивно-диодной матри"цы, с помощью которой можно осуществлять дешифрирование двоичного обратного экономного кода Шеннона-фэно,каждое сообщение которого имеет вид:0 10 1101 110. Таблицы состояО Выходы/входы 49 51 53 55 - отказал элемент 4 56 - отказал элемент 5 1 0 57 - отказал эле"мент 6 1 1 0 25 58 - объект исправен 1 1 Устройство работает следующим об- ЗО разом.Датчики (первичные измерительные преобразователи с дискретным выходом) преобразуют физические величины контролируемых параметров функциональных элементов в сигналы вида "1" (параметры в норме) ипи "О" (параметры не в норме), которые поступают через соответствующие элементы И 20-22 нв основные входы и через элементы НЕ 33-35 на дополнительные входы де 40 шифратора 23. Одновременно сигналы вида "1" и "О" со всех датчиков одного из диагностируемых блоков через коммутатор 28 поступают на основные входы непосредственно и через элемен"45 ты НЕ 33-35 на дополнительные входы дешифратора 29. С выходов каждого дешифратора сигналы могут поступать на соответствующие индикаторы 25-27 и 30-32, а также ив индикатор нормального функционирования объекта. При этом индикаторы включаются при поступлении на их входы сигналов вида "1" (напряжение высокого потенциала).5При исправном объекте диагностирования на выходах всех датчиков образуются сигналы вида "1", на всех 3 11216 .ний любых объектов. при одиновнцх отказах легко приводятся к коду Шеннона-фэно, если каждый функциональный элемент объекта имеет порядковый номер, больший номера элемента, от которого он ФункционалЬно зависит, Таблица таких кодовых комбинаций (сообщений) имеет вид треугольной матрицы: 51 фвходах дешифратора 23 также появляются единичные сигналы. Поэтому на пополнительных входах дешифраторв 23 появляются нулевые потенциалы, диоды 36, 38 и 41 открываются, через резисторы 45, 46 и 47 течет ток, напряжение источника питания матрицы полностью прилагается к резисторам 45-47 и на выходных шинах 55, 56, 57 образуются низкие (нулевые) потенциалы. Диоды 42, 43 и 44 при этом закрыты.высокими единичными потенциалами, на выходной шине 58 образуется высо" кий потенциал, который и обуславлива" ет включение индикатора 24. Поскольку у дешифратора 29 шина 58 отсутствует, все его индикаторы выключены.В случае отказа какого-либо функционального элемента блока 2, напри" мер элемента 9 на выходе датчика 17, контролирующего отказавший функцио" нальный элемент, а также датчиков 18 и 19, контролирующих выходные параметры функциональных элементов, зависимых от отказавшего элемента, появляются сигналы вйда "0", Это приводит к тому, что на шины 49, 51 и 53 поступает кодовая комбинация вида "100" и поэтому все диоды нулевой шины одновременно закрыты, а из всех индикаторов высшего уровня включен индикатор 26 отказавшего элемента. Такое сочетание сигналов "100" на входах дешифратора 23 появляется при отказе любого элемента (7, 8 или 9) блока 2.Единичный сигнал, включивший инди. катор отказа блока 2, одновременно по нулевой шине поступает на вторые входы элементов И 71-73 коммутатора 28, открывая их для пропуска сигналов от датчиков, контролирующих функциональные .элементы отказавшего блока 2, на шины 50, 52 и 54, На выходах элементов ИЛИ 77-79 коммута" тора 28, а значит, на входах дешифрвтора 29 при отказе элемента 9 образуется совокупность сигналов "110" . Появление совокупности или комбина-ции сигнапов "110" на шинах 50, 52 и 54 означает поступление высоких положительных потенциалов на шины 50 и 52 и нулевого потенциала на шину 54На дополнительных входах матрицы образуются инвертированные сигналы, обусловленные элементами НЕ 33"35. Все диоды, соединяющие вертикальные и горизонтальные шины матрицы и иа катоды которых подаются1121657положительные потенциалы с вертикальных шин матрицы, запираются и становятся непроводящими электрический ток.5При описанном распределении потенциалов диоды 36, 38 и 44 открыты, а остальные диоды закрыты. Поэтому через резисторы 45, 46 и 48 протека 3ет электрический ток по соответст вующим цепям: ппюс источника тока, резистор 45, диод 36, элемент НЕ 33, минус источника тока; плюс источника вока, резистор 46, диод 38, элемент НЕ 34, минус источника тока; плюс ис точника тока, резистор 48, диод 44, шина 54, элемент ИЛИ 79 коммутатора, минус источника тока. Напряжение источника тока практически полностью падает на резисторах 45, 46 и 48, 20 поэтому на входах индикаторов 30 и 31 образуются низкие (нулевые) потенциалы и указанные индикаторы не включаются Через резистор 47 ток не протекает, так как диоды 39, 40 и 41 25 закрыты высокими потенциалами со стороны вертикальных шин коммутатора.Поэтому высокий потенциал источника тока через резистор 47 поступает на вход индикатора 32 и обусловливает его включение.Таким образом, при отказе функционального элемента 9 контролируемого объекта, в устройстве для диагности" рования включаются индикаторы 26 и 32, что означает отказ третьего элемента 9 во втором блоке 2. Остальные индикаторы выключены.Предлагаемое устройство для технического диагностирования сложных ра" диоэлектронных объектов, состоящих из взаимосвязанных .блоков, отличается от известных своей простотой, ми" нимально необходимым количеством логических элементов и индикаторов, низкой стоимостью, возможностью одним устройством без его перенастройки диагностировать различные объекты, имеющие различные функциональные связи между элементами и различное число элементов. Значительное сокращение числа индикаторов улучшает усло- . вия для восприятия информации от индикаторовчто обусловливает сокращение времени поиска нужного индикатора и уменьшает вероятность ошибок оператора при считывании результата диагностирования.Тирак 841 Государственного елам изобретений , Москва, Ж, Р мите ткры ская ПоднисноеСССРйаб., д. 4/5