Многоканальное устройство функционального контроля

а схем а вреиг.4 эталонных ованыконтро- ально-тоисточников 2 быть исполь одели объект его Функцио аналогами,работает слеВ качестве сигналов могу динамические ля, являюциес пологицескими Устройствоуоцим о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К А ВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ(56) Киселев Н.В, Техническая диагностика методами нелинейного преобразования, Л.: Энергия, 1980 с16.Авторское свидетельство СССР 11 1182493, кл. С 05 В 23/02, 1983.ТРОЙСТВО ФУНК"(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ(57) Изобретение относавтоматики и может бытно для технической диамических систем. Цель Изобрете к автоматике и может б вано для технической д г динамических систем.Цель изобретения - повышение дос-. товерности Функционального контроля,На фиг. 1 и 2 представлен а устройства; на Фиг. 3 - схем менного дискриминатора; на ф .схема нормализатора; на фиг. 5 - временные диаграммы работы устройства.На фиг. 1 и 2 обозначены вход 1 (входной сигнал Х источники 2 эталонного сигнала Е(с) сумматоры 3, нормализаторы 4, нелинейные элементы 5, квадраторы 6, интеграторы 7, источники 8 пороговых напряжений, компараторы 9, временные дискриминаторы 1 О, выходы 11 дискриминаторов 1 О, генератор 12 импульсов, делители 59 1 А 1 повышение достоверности Функционального контроля. Устройство содержитисточники эталонного сигнала, сумматоры, нормализаторы, нелинейные элементы, квадраторы, интеграторы,компараторы, временные дискриминаторы, генератор импульсов, делителичагтоты триггеры схемы совпадения,элементы И. Анализируемый сигнал свыхода сумматоров сжимается в динамическом диапазоне адаптивным нормализатором в соответствии. с динамическими диапазонами следующих занормализатором контрольных узловустройства, импульсные помехи подавляются цифровыми фильтрами на временных дискриминаторах. 5 ил. 13 частоты, триггеры 1 Е 15, выходы 16 норм схемы 17 сравнения, э дыходы 19 каналов,Временной дискрими зую- (Фиг. 3) элемент менты НЕ 21 и элементНормализатор 4 вкл ,управляемый усилитель 24 модуля, компараторь И 26, реверсивный сче шифратор 28,1596311где у. " оператор нелинейного преобразования в х-м каналеконтроля;Т - время анализа (накопления). 20( К К. ( К при которомоба элемента И 26, и 26закрыты,При переключении счетчика 27 взначение максимальной цифровой составляющей , на ш-м выходе дешифратора 28 появляется управляющий сигнал,который включает минимальную ступеньусиления усилителя 23 и закрываетэлемент И 26, предохраняя нормализатор 1; от циклического переключения (неустойчивое состояние) присохранении усиловия (1).Такое состояние сохраняется, покане наступит выполнение условияК ; ( К; при котором открываетсяэлемент Й 26, (высокий логическийуровень на выходе компаратора 25,),пропускающий импульсы Т- на прямойсчетный вход "+1" счетчика 27, переключение которого вызывает увеличение передаточной функции усилителя23 и сигнала К" в Р, раз. Переключе 5ние происходит до выполнения условия (2) При минимальном значенииБ на первом выходе дешифратора 28появляется управляющий сигнал, под ключающий ступень максимального уси 35 40 Я(0) /В,где Ц (О) - значение пРи 11; = 0И, - код на масштабном выхо 45де нормализатора,В, - диапазон изменения КсоответствуЮщий единицеБ;,Сигнал К", детектируется по абсо 1, 50.лютной величине детектором 24 модуля, на выходе которого имеется сиг-нал (11 - передаточная Функция де-, тектора): Классификация реакции контролируе", мого динамического обьекта Х по классам работоспособности, задаваемым эталонами Е(с), осуществляется по величине меры близоститУ;СХ(Е) - К,а, е Нелинейное преобразование рассчитывается для каждого. из и параметров обьекта контроля, Пусть оно имеет вид 1Ч,К,. (Е)3 = А,К. (Е) + где А ; - постоянные коэффициенты= х - к,.й). Формирование сигнала К, осуществ"ляется в сумматоре 3., на первыйвход которого поступает сигнал Х(С)с выхода контролируемого обьекта,а на второй вход - сигнал Е,. от источника 2,В нормализаторе 1, разностныйсигнал К, усиливается управЛяемымусилителем 23, передаточная функциякоторого может принимать и значений- ЭК;, , на компараторах 25, и 25. Выходной сигнал усилителя 23 сучетом мультипликативного характераработы нормализатора 1 при которомК, = К П,", равен При выполнении условия ) высоким логическим уровнем с компаратора 25 открывается элемент И 26 , через который на инверсный счетный вход "-1" счетчика 27 поступают импульсы Тя от генератора 12 через де.литель 13, частоты, Каждому состоянию счетчика 27 соответствует код М ,на масштабных выходах 16 ., преоб 1 ф разуемый .дешифратором 28 в сигнал управления передаточной Функцией усилителя 23.Каждое переключение счетчика вызывает уменьшение передаточной функции усилителя и сигнала К, в В, раз, Это происходит до выполнения условия5 159631ления усилителя 23 и закрывающийэлемент И 26, предохраняя нормали 1затор от циклических переключений.Период повторения Т выбираютбольше времени, необходимого для однократного переключения всех элементов нормализатораНормализация исходного сигналаК; эквивалентна дискретному масштабному динамическому преобразованию,сжимающему его динамический диапазон, причем с аналогового выходаснимае ся нормализованный сигналК ., изменяющийся в узком диапазонезначений, выбранном в соответствиис динамическими диапазонами следующих за нормализатором ч; элементови параметров интегрирования и сравнении узла оценки. Код Н;, снимаемый 2 Ос выходов 16;, несет информацию остепени сжатия,Коэффициенты деления управляемыхделителей 13 и 13 частоты определяют соотношение Т, Т и Т: ТТфДля задания Т обычно выбираютсамую большую постоянную времени в .динамике контролируемого объекта(Тмакс принимают Т а = (3 - )Т с 3т.е. осуществляют выбор аВ связи с тем, цто каждый -йпараметр (о(,) при Фиксированном отк-.лонении изменяет выходной сигналконтролируемого объекта на вполнеопределенную величину, которая харак- З 5теризуется Функцией чувствительности 1 6ходит сравнение ее с соответствующими кодами, получаемыми из каналовконтроля каждого параметра. В случае совпадения кодовых комбинаций(степеней сжатия динамических диапазонов) на выходах С; присутствуютвысокие логические уровни, открывающие элементы И 18 , через которые1на восходы 19,. проходит контрольнаяинформация с выходов 11, .дискриминаторов 10;,При несовпадении кодов из-за отказа элементов 2, 3,. или 1; происходит блокирование соответствующегоэлемента И 18 низким логическимуровнем С поскольку реализованологическое выражение К; = С; о;Таким образом, вводится дополнительная блокировка, связанная с дос"товерностью формирования раэностныхсигналов и их нормализации. Крометого, когда при исправных элементах2;, 3, или ч; происходит нарушениеработоспособности объекта, а следующие за нормализатором 1 . элементыимеют также неисправность, не позволяющую накопить достаточное значениемеры близости Б;, блокируется прохождение ложной информации о том,цто в объекте нет нарушения работоспособности,Выходной сигнал элемента 5 . К. (с) = дК(с)= А. К,. (с) + + .К+появляется возможность упорядочить все множества параметров Ы;на функции чувствительности. В резуль" тате формируется упорядоченный ряд 45 параметров и соответствующий ему упорядоченный ряд источников эталонного сигнала Е из которого находят первый и последний члены этого ряда, соответствующие минималь" 5 Оной и максимальной функции чувствительности, Пусть (фиг. 1) ими являются Е,(с) и Е . На сумматоре 3Формируется разностный сигнал К +, = Е- Е,(С), который пос тупает на нормализатор 4. Формируемая на выходе 16кодовая ком бинация К +, параллельно поступает на схемы 17, сравнения, где происвозводится в квадрат квадраторами 6, а затем интегрируется на интервале Т интеграторами 7;:те. (с)дс .оРезультат сравнения на компараторах 9, меры близости Б, (накопленное напряжение) с пороговым знацением Б, (напряжения источников 8 .) в виОф 3 де логического сигналалогический ноль, если Б 1 ( Б логическая единица, если Б;Б поступает на основной вход временного дискриминатора 1 О. При этом логический ноль соответствует состоя", нию контролируемого объекта при допустимом значении -го динамического параметра, а логическая единица при недопустимом.10 15 20 Функционирование временного дискриминатора 10 происходит в соответствии с временной диаграммой, показанной на фиг. 5. В дискриминаторе10 подавляются импульсные помехиТдлительностью ЛС81 где 81 = 2На синхровходы дискриминатора 10поступают импульсные сигналы 0,сформированные от импульсной последовательности Т триггерами (фиг. 1), причем), д С,.Импульсная помеха в зависимостйот ее временного расположения подавляется в одном из КБ-триггеров, причем это положение может быть произвольным, Сигнал Ь; по отношению кЬ, запаздывает наи не содержит импульсных помех, которые характерны для обьектов, включающих источники силовых импульсных электромагнитных полей,Формула изобретенияМногоканальное устройство функционального контроля, содержащее в каждом канале источник эталонного сигнала, сумматор, нелинейный элемент,квадратор, интегратор и компаратор, вход устройства соединен с первыми входами сумматоров, в каждом канале выход источника эталонного сигнала подключен к второму входу сумматора, выход нелинейного элемента сое-. динен с входом квадратора, выход которого подключен к входу ийтегратора, выход которого соединен с входом компаратора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения ,достоверности контроля, устройство содержит генератор импульсов, пер- е вый и второй триггеры и делители .частоты, элемент НГ, сумматор и нормализатор и в каждом канале нормализатор, временной дискриминатор,схему сравнения и элемент И, выходгенератора импульсов подключен квходам первого и второго делителейчастоты, входу первого триггера ивходу элемента НЕ, выход которогосоединен с входом второго триггера,выходы источников эталонного сигнала первого и последнего каналовсоединены с входами сумматора устройства, выход которого подключен кинформационному входу нормализатора,в,каждом канале выход сумматораподключен к информационному входунормализатора, синхровход которогоподключен к выходу первого делителячастоты, информационный и масштабный выходы нормализатора каждогоканала соединены с входом нелинейного элемента и первым входом схемысравнения, выход которой подключенк первому входу элемента И, выходкоторого соединен с выходом канала,выход компаратора соединен с информационным входом временного дискриминатора, выход которого подключенк второму входу элемента И, выходвторого делителя частоты соединенс вхорами установки начальных условий интеграторов каждого канала,прямые и инверсные выходы первогои второго триггеров соединены соответственно с первого по четвертыйсинхровходами временного дискриминатора каждого канала, масштабныйвь;од нормализатора подключен квторому входу схемц сравнения каждого канала.1596311 Обоучар Лакт одписно Производственно-издательский комбинат "Патен жгород, ул. Гагарина,аказ 2909 НИИПИ Госуд оставитель А,Андехред М,Ходапнч Тираж 659енного комитета по изобр 13035, Москва, Ж, Рау сонКоррект ениям и откая наб.,тиям при ГКНТ СССМЛ