Устройство контроля параметров микросборок

(57) Изобретениеизмерительной и НТРОЛЯ относится к э числит ельной еха пол 0-лет льзовано ке и может быть алистическо дарский, Во и А.Л.Коч (088.8) НП. Измерисистемы. М гин тельные ин Энер гия,етельство СССР 5 В 23/02, 19(: УДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(7.1) Киевский ордена Летехнический институт имВеликой Октябрьской социреволюции(56) Цапенкоформационные1974, с, 206.Авторское свидВ 607190, кл С 0 построении систем автоматизированного контроля параметров микросборок.Цеь изобретения - повышение точности контроля, Устройство содержитпервый коммутатор, аналого-цифровойпреобразователь, блок обработки результатов, блок индикации, генератортестовых сигналов, блок управления,второй коммутатор, масштабный преобразователь. Введение масштабногопреобразователя и соответствующихфункциональных связей позволяет достичь поставленную цель. 4 ил.Изобретение относится к области электроизмерительной и вычислительной техники и может быть использовано при построении систеь. автоматизированного контроля параметров микросбор ок,Цель изобретения - павьшение точности контроля,На фиг.1 приведена структурнаясхема устройства контропя параметровмикросборок; на фиг.2 - структурнаясхема блока обработки результатовконтроля; на фиг .3 - структураня схема блока управления; на фиг.ч - временная диаграмма управляощих сигналов.Объект 1 контроля (фи.-,1) соединен с устройством входнол и выходнойшиной,Устройство содержит п рвый коммутатор 2, аналого-цифровол преобразователь 3, блок ч обработки результатов, блок 5 индикации, генератор 6тестовых сигналов, блокуправления,второй коммутатор 8, масптабный преобразователь 9Блок 4 обработки резу,ьтатов(фиг.2) содержит первый О и второй11 регистры, первый элем нт2 сравнения, пеовый элемент ИЛ 13, триггер 1 б, делитель 15, второй 16 итретий 17 элементы сравнения, второй18, третий 19 и четвертьп 20 элементы ИЛИ, первьпл 21 и в"орой 22,элементы И.Блок управления (фиг,3) содержитклавишный регистр 23; шифратор 24,третий 25 регистрчетвертый 26 регистр (регистр нижней ус;авки) пятый 27 регистр (регистр верхней ус"тавки), шестой регистр 28 (регистркода Н 1), таймер 29, сч тчик 30 импульсов, пятый элемент И.И 31, инвертор 32, седьмой 33 ре истр (ре",гистр кода Ч 2), третий М и четвертый 35 элементы И, шестой элементИЛИ 36. Масштабный преобразователь представляет собой управляем й преобразователь код-сопротивление.Принцип работы устройства заключается в следующем.В режиме записи блокуправления устанавливает выходной сигнал гене.ратора 6 тестовых сигналов, коэффициент передачи масштабного преобразователя 9 кодом Ж 1, апоминает 5 10 15 2 О 25 ЗО 35 4 О 11 ъ 5 О 55 значения уставок Х а и И, контролируемого параметра объекта 1 контроля,В первом цикле контроля блок 7управления вырабатывает сигналыуправления на первый 2 и второй 8коммутаторы для подключения входаобъекта 1 контроля к выходу масштабного преобразователя 9 и выходаобъекта 1 контроля ко входу аналогоцифрового преобразователя 3 . Крометого, блок 7 управления устанавливает коэффициент передачи масштабного преобразователя 9 эквивалентныйкоду М. Преобразованное в код аналого-цифровым преобразователем 3значение выходного сигнала объекта1 контроля запоминается в блоке чобработки результатов контроля,Во втором пдкле блок 7 управлениявырабатывает управляющий сигнал напервь 1 й 2 и второй 8 коммутаторы длясоединения их между собой, исключаятаким образом объект 1.контроля.изизмерительного канала. Блок 7 управления вырабатывает код, поступающийна управляющий вход масштабного преобразователя 9 и изменяюший его коэффициент передачи так, чтобы значение выходного сигнала объекта 1 конт-роля во втором цикле было равно значению, измеренному в первом цикле.Блок отображения информации выдаетрезультат контроля параметра Такимобразом устройство контроля реализует компенсационный способ измерен;ля с замещением.Устройство работает следующимобразом .6До начала контроля гри отсутствйи сигналов "Запуск и "Запись",что соответствует уровню логического "О" в.а выходах "Запуск" и "Запись"клавишного регистра 23 блока 7 управления (фиг,З), шифратор 24,гистры 25-28, таймер 29, счетчик30 лмпульсов, а также регистр 10и триггер 1 А блока ч обработки информации установлены в 0. При этомв "О" установлены делитель 15 кодовуровнем логического чО" с прямоговыхода триггера 14, а также регистры 11 и 33 уровнем логического "О"с выхода элемента ИЛИ 31В режиме записи информации нажатием соответствующей клавиши на клавишном регистре 23 выход Запись"клавишного регистра 23 подключаетсяк напряженею, соответствующему уров 1246058ню логической "1 ф. При этом разрешается запись информации и дальнейшее ее хранение в регистрах 25-28. Далее осуществляется последовательная запись кода управления генератором 6 кодов И, В, И, (необходимый код набирается на клавишном регистре 23 и преобразуется в двоичный код шифратором 24 соответственно в регистры 25-28). Выбор регистра О осуществляется подачей уровня логической "1" на счетный вход требуемого регистра с соответствующего адресного выхода клавишного регистра 23 (обеспечивается нажатием соответ- з ствующей клавиши адреса), При этом. запись информации происходит в момент перехода логического "0" в "1" на счетном входе соответствующего регистра.В режиме контроля нажатием соответствующей клавиши на клавишном регистре 23 выход "Запуск" клавишного регистра 23 подключается к ур овню логической 1 . При этом разре шается запись информации в регис:р 10, а также разрешается работа гера 4 и счетчика 30 импульсов,Кроме того, уровень логической "1" поступает на вход таймера 29. На выходах тамера 29 формируются тактовые импульсные последовательности, сдвинутые относитедьно друг друга на четверть периода (фиг.4). 20 В момент й, появления первого им.пульсана выходе таймера 29 начи-нается первый цикл контроля, Уровень логического "0", поступаюший с выхода элемента ИЛИ 31 блока 7 управления на управляющие входы коммутаторов 240 и 8, а также на входы установки в "0" регистров 11 и 23, обеспечивает подключение объекта 1 контроля к аналого-цифровому преобразователю 3, а также запрещаетзапись информациив регистры 11 и 33, Уровень логической "1" на выходе инвертора 32 блока 7 управления разрешает прохождение кода Б, с регистра 28 через элемент И 35, элемент ИЛИ 36 и выход блока7 управления на УЬравляющий вход масштабного преобразователя 9, а также прохожедние импульсов записи с выхода таймера 29 через элемент И . 34 и выход блока 7 управления на счет-ный вход регистра 1 О.Сигнал с выхода генератора 6 тестовых сигналов поступает через масштабный преобравзователь 9 с заданнымкоэффициентом передачи и второй коммутатор 8 на вход объекта 1 контроля.С выхода объекта 1 контроля выходнойсигнал поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 3, Преобразованное в аналого-цифровом преобразователе 3 значение выходного сигналаобъекта 1 контроля запоминается врегистре 1 О в момент времени с . Таккак коды регистров 10 и 11 не равны(регистр 11 установлен в "О"), то навыходах элемента 12 сравнения сохраняются уровни логического "0", следовательно, и триггер 14 остается впрежнем состоянии,В момент времени 1 " отрицательныйфронт импульса с выхода 1 таймера 29переведет счетчик 30 импульсов в состояние, соответствующее коду единицы.На выходе элемента ИЛИ 31 появитсялогическая "1", которая сохраняетсяво Всех последующих циклах, так какна выходе счетчика 30 импульсов водном из разрядов кода всегда будетприсутствовать 1 ". Уровень логической "1" с выхода элемента ИЛИ 31,поступающий на управляющие входы коммутаторов 2 и 8, а также на входыустановки в "0" регистров 11 и 33,обеспечивает подключение масштабногопреобразователя 9 непосредственно квходу аналого-цифрового преобразователя 3, а также разрешает запись информации в регистры 11 и 33. Уровеньлогического 0" с выхода инвертора32 закрывает элементы И 34 и 35,тем самым запрещая поступление кодаХс выхода регистра 28 на масштабный преобразователь 9, а также запись кода с выхода аналого-цифрового преобразователя 3 в регистр 10.В момент временИ й (начало второго цикла) код М с выхода счетчикаг30 импульсов записывается в регистр33 и поступает далее через элементИЛИ 36 на масштабный преобразователь9, тем самым устанавливая значениекоэффицента передачи масштабногопреобразователя 9 равным И . Выходной сигнал масштабного преобразователя 9 поступает непосредственночерез второй коммутатор 8 на входаналого-цифрового преобразователя Э,где и преобразуется в кодовый эквивалент, Новый, выходной .код аналогоцифрового преобразователя 3 запишет.ся в регистр 11 в момент времениЕсли значение кода, записанного в,.5регистр 1 не будет равны или большим значения кода, хранимэго в регистре 10, то на выходах элемента 12сравнения сохранятся уровни логического "0". а в момент временисостояние счетчика 30 импуль ов увеличится на единицу и начнет я слецующий (третий) цикл контрол, аналогичный второму,Повторенир циклов контюля с увеличением кода на выходе счетчика 30импульсов на единицу в какдом новомцикле будет продолжаться цо тех пор,.пока значение кода, записанного врегистр 11, не станет равным или боль.15шим значения кода, хранимэго в регистре 10. В этом случае яа одномиз выходов А = В или АВ (за А принимается код регистра 1 О, за. В - кодрегистра 11) элемента 12 .равнения 2 Опоявится уровень логическэй 1, который через элемент ИЛИ 13 тоступитна счетный вход триггера 14 и перебросит его в состояние логической"1" (момент времени ), 1 ровень логического "0" с иннерсногэ выходатриггера 14 запретит рабогу таймера29. Таким образом, наращизание нового кода в счетчике 30 импульсов изапись новой информации в регистры ЗО11 и 33 прекращается,Сигнал логической 1 с прямоговыхода триггера 14 поступает науправляющий вход делителя 15 и разрешает деление кодов Ж на Б поступающих на информационйые входы, целителя 15 соответственно с регистров33 и 28, По окончании деления логическая "1" с управляющего выхода делителя 15 открывает элементы И 21и 22, тем семым обеспечивая выдачурезультата сравнения каца И /Н ане какого-либо другого, с уставкамиВ и Я. Результат деления И /Юпоступает на первые входы элементов 4516 и 17 сравнения. На второй вхоцэлемента 16 сравнений поступает кодХ с регистра 26, на нторой входэлемента 17 сравнения поступает кодБ с регистра 27,БОВ элементах 16 и 17 сравненияосуществляется сравнение результатаделения Б/И, с кодами уставок И иЫ, При этом, если Б /Н,И , то сигнал логической "1" появится на выхо-де "А)В" (за А принимается код результата деления 11,/М за В - зна"чение кода уставки) элемента бгде мультипликативная по грешность генератора б тестовых сигналов; сравнения, а следовательно, и на выходе элемента И 22, Если Ы,/1(Нто сигнал логической "1" появитсяна выходе "А(В" элемента 17 сравнения, а следовательно, и на выходеэлемента И 22. Если ИМ, /Б.Ыто логическая "1" появится на одномиз выходов "А=В" или "А(В" элемента16 сравнения, а также на одном изныходсв "А=В" или "АВ" элемента 17сравнения, а следовательно, и навыходе элемента И 21. Сигналы логической "1" с выходов элементов И 21и 22 поступают на входы блока 5 ото-.бражения информации и обеспечиваютсоответственно индикацию ре-ультатон контроля Тоден" или Не годен".Установка схемы в исходное состояние обеспечивается отключениемсигнапон на выходах "Запись" и "Запуск" (подключение к уровню логического "0") клавишного регистра 23,Таким образом, повышение точностиустройства контроля обеспечиваетсянвед кием масштабного преобразонателя 9 с соответствующими связями.Предпололим, перед началом контроля генератор б тестовых сигналон,который перестраивается пс частотея амплитуде, задает воздействие Хранное номинальному нходному сигналу,. который необходимо подавать нанход объекта 1 контроля, Для того,чтобы на вход объекта 1 контроляче поступал сигнал больше номинального, коэффициент передачи Кмасштабного преобразователя должен удов"летворять следующему соотношению:Х,=Б-Ив 118где Х - верхний допустимый пределвходного номинального сигнала объекта 1 контроля при условии, что контролируемый параметр равен его математическому ожиданию,Таким образом исключается возмож.,ность подачи на вход объекта 1 контроля сигнала, превышающего номинальное значение,Измеренное значение выходного сигнала объекта 1 контроля после первого цикла определяется следующим уравнеки ем, 1246058а - з нач ение контролируемогопараметра объекта 1 контроляя;" алдитивная погрешностьаналого-ЦифРового пРео Ра изователя 3;У - мультипликативная погрешность аналого-цифровогопреобразователя 3,Во втором цикле блок 7 управления 10 вырабатывает код Ы , изменяет коэфФициент передачи масштабного преобразователя 9 так, чтобы измеренноезначение было равно У, полученномув первом цикле, т.е.15 20 Из выражений (1) и (2) следует, что контролируемый. параметр определяется следующим образом:а , хааа,: " (3)В момент, равенства, измеренных, значений блок 4 обработки реэульта- .. 25 тов контроля производит деление кодов 0 на И, сравнивает полученный результат с соответствующими установками Мв и И, выдает результат контроля на блок 5 отображения информации, который индицирует годен объект 1 контроля или негоден;Таким образом, использование в устройстве масштабного преобразователя 9 позволяет повысить точность 35 определния контролируемого параметра 1 объекта за счет исключения погрешности аналого-цифрового преобразования и формирования тестового воздействия, При этом погрешность масш табного преобразователя 9 не влияет на результат измерения контролируемого параметра, так как он определяется как отношение двух значений. коэффициентов передачи масштабного 45 преобразователя 9. Таким образом, масшшабный преобразователь 9.может иметь сравнительно большую погрешность, а следовательно, быть простым,дешевым и надежным. Устройство контроля параметров микросборок, содержащее первый и второй коммутаторы, подключенные управляющими входами к первому входу блока обработки результатов их первому выходу блока управления, соединенного вторым выходом с входом генератора тестовых сигналов, а тре-. тьим и четвертым выходами- соответственно с вторым и третьим входами блока обработки результатов, подключенного первыми вторым выходами соответственно к первому и второму вхо-. дам блока индикации, а четвертым входом - к выходу аналого-цифрового преобразователя, подключенного информационным входом к выходу первого коммутатора, связанного первым входом с выходом объекта контроля, а вторым входом - с первым выходом второго коммутатора, соединенного вторым выходом с входом объекта контроля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, введен масштабный преобразователь, подключенный аналоговым входом к выходу генератора тестовых сигналов, выходом - к информацион- . ному входу второго коммутатора, а управляющим входом - к пятому выходу блока управления, связанного шестым выходом с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, входом - с третьим выходом блока обработки результатов, а седьмым, восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым выходами - соответственно с пятым, шестым, седьмым, восьмым и девятым входами блока обработки результатов.ф От Юл. 7 От дл. 3 От бл. От бл Ба 7 бл. 7 бл.7Фигб1 246058 Выход 1 таймера 29 Выход 2 таймера ГУ Выход коммутаторад бювар Йвока упрабления 7Выход Я 4/У- ВыхоУ блока упра 3 ления УВход блока улрцбленш 3Составитель Н.Горбунов Корректор Г.Решетки ед М.Ход Ред ор Н.Егорова Заказ 3998/40 Тираж 8 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж,одпи 4/комитета Соткрытий ушская на П вод ств