Устройство для контроля параметров

(19 о 4 С 06 Г 15 4 ЕЛЬСТ Аас оля ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИ А ВТОРСКОМУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРМЕТРОВ(57) Изобретение относится к обти контрольно-измерительной техи может быть использовано при снни систем автоматического контр БРЕТЕНИЯ,"3 параметров сложных радиоэлектронныхобъектов, и позволяет повысить точность контроля. Устройство для контроля параметров содержит задающий иопрашивающий коммутаторы, аналогоцифровой преобразователь, блок вычисления отклонения и оценки параметров, блок вывода результата контроля,блок стимулирующих сигналов, блокпрограмм и переключатель сигналов.Введение переключателя и новых функциональных связей блоков обеспечивает, кроме повышенной точности контроля, более высокие эксплуатационные характеристики. 4 ил,Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано при создании систем автоматического контроля параметров сложных радиоэлектронных объектов.Целью изобретения является повышение точности контроля,На фиг.изображена функциональная схема предлагаемого устройства;на фиг.2 - один из вариантов выполнения устройства; на фиг. 3 - функциональная схема блока вычисленияотклонения и оценки параметров; нафиг. 4 - алгоритм работы микропроцессора.Устройство для контроля параметров объекта 1 содержит задающий коммутатор 2, опрашивающий коммутатор3, аналого-циФровой преобразователь4, блок 5 вычисления отклонения иоценки параметров, блок 6 вывода результата контроля, блок 7 стимулирующих сигналов,например преобразователь код-напряжение, блок 8 программ и переключатель 9 сигналов.В состав задающего коммутатора 2входят усилители 10-1 - 10-и реле11-1 - 11-ь. Опрашивающий коммутатор 3 содержит усилители 12-112- и и реле 13-1 - 13-и. В аналогоцифровом преобразователе 4 показанвыходной регистр 14.В блок 5 вычисления отклонения иоценки параметров входят микропроцессор 15, блок 16 автоматическогоуправления (например, дешифратор кодов), цифровые регистры 17 и 18 отклонения параметра и погрешностиконтроля соответственно, группы элементов И 19 - 22 и группа элементовИЛИ 23, например интерфейсные шиныВ блок 8 программ входят кнопки24 и 25 "Пуск" и "Сброс" соответственно, элементы ИЛИ 26-28, триггер29, генератор 30 импульсов, элементИ 31, элемент 32 задержки, усилители 33 - 36, счетчик 37, постояннозапоминающее устройство 38, дешифратор 39 команд со стробируемым входом,регистры 40 и 41 команд управлениякоммутаторами 2 и 3 и регистры 42 и43 кодов стимула и номинала соответственно.В переключатель 9 сигналов входяттриггер 44, усилитель 45 и реле 46,В блоке 6 вывода результата контроляпоказан входной регистр 47,5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Ероме того, в состав микропроцессора 15 входят узел 48 ввода информации, узел 49 вывода информации,постоянно запоминающее устройство(ПЗУ)50, узел 51 микропрограммногоуправления, арифметико-логическоеустройство (АЛУ) 52 и оперативноезапоминающее устройство 53,Узел 51 микропрограммного управления содержит собственно устройство микропрограммного управления(МПУ), служащее для формирования адресов микрокоманд в зависимости отусловий, поступающих из АЛЧ 52, имикропрограммное запоминающее устройство (МПЗУ), обеспечивающее хранение .микропрограмм принятой в микропроцессоре 15 системы команд. Генератор54 обеспечивает синхронизацию работы устройств микропроцессора 15Микропроцессор 15 служит для выполнения арифметических операций надоперандами, вводимыми в него, и дляобеспечения требуемого при этом алгоритма взаимодействия блоков устройства,Регистр 42 хранит код, а так каквыход блока 7 стимулирующих сигналовподключен к объекту 1 и преобразователю 4 через коммутируемые элементы(коммутатор 2 и реле 46), управляемые от сбрасываемых регистра 40 итриггера 44, то подача сигнала"Сброс" на регистр 42 не обязательБлок 6 вывода результата в общемслучае может представлять собой блокиндикации, выполненный на цифровыхи знаковых индикационных элементах(например типа ИН 12),Поскольку результат контроля выдают в блок 6 преобразованным в АЛУиз двоичного кода в двоично-единичный, то выводы регистра 47 соединены непосредственно с электродами индикационных элементов.Регистр 42 является регистром кода стимула, регистр 43 - регистромкода номинала. Регистр 42 служит впредлагаемом устройстве для храненияэталонного кода, равного номинальному значению параметра. Блок 7 стимулирующих сигналов формирует в этомслучае эталонный сигнал, равный номинальному значению параметра,Выходы регистра 40 являются первыми управляющими выходами блока программ, выходы регистра 41 - вторымиуправляющими выходами блока, выход дешифратора 39 являетсяуправляющим выходом блока программ, выход регистра 42вторым информационным выходомблока программ, выход регистра 43 -первым информационным выходом блокапрограмм, один из входов элементаИЛИ 26 является первым управляющимвходом блока программ, один из входов элемента ИЛИ 28 - входом сбросаблока программ, выход усилителя 33является выходом сброса блока программ,Вход устройства микропрограммного управления, входящего в составузла 51, является входом сброса блока 5, входы узла 48 являются первыми третьим управляюп;ими входами блока 5, вход элемента И 19 являетсяпервым информационным входом блока5, вход элемента И 20 - вторым информационным входом блока 5, выходузла 49 и десятый выход дешифратора16 являются вторьии информационными управляющим выходами блока 5, четвертый выход дешифратора 16 являетсятретьим управляющим выходом блока 5,шестой выход дешифратора. 16 - четвертым управляющим выходом блока 5,одиннадцатый выход дешифратора 16 -выходом сброса блока 5, а пятый выход дешифратора 16 - первым управляющим выходом блока 5.Устройство работает следующим образом.Сначала преобразуют в код контролируемый сигнал, сравнивают его скодом номинального значения, вычисляя величину и знак отклонения параметра, а затем осуществляют преобразование в код образцового сигнала,равного номинальному значению параметра, сравнивают полученный результат преобразования с кодом номинального значения параметра, вычисляяпогрешность измерительного тракта,и корректируют вычисленное отклонение параметра на величину определенной погрешности измерительного тракО 5 20 ЗО 35 40 45 50 55 25 та.Перед началом работы устройство приводят в исходное состояние подачей сигнала "Сброс" от кнопки 25 через элемент ИЛИ 28 и усилитель 33 на сбросовые входы всех регистров и триггеров устройства, а также на сбросовый вход микропроцессора 15. В исходном состоянии содержимоерегистров 14,17,18,40,41,42, 43 и 47и оперативного запоминающего устройства 53 микропроцессора 15 равнонулю, триггер 29 и счетчик 37 сброшены, а элемент И 31 закрыт для прохождения импульсов от генератора 30.В исходном состоянии сигнальныйвыход блока 7 стимулирующих сигналовотключен при помощи реле 11-111- и задающего коммутатора 2 отвходов объекта 1 контроля, выхоцыкоторого также отключены при помощиГреле 13-1 - 13- ограиивающего,коммутатора 3 от первого сигнальноговхода переключателя 9 сигналов. Вто же время в исходном. состоянии сигнальный вход аналого-цифрового преобразователя 4 подключен к сигнальному выходу опрашивающего коммутатора 3 через номинально, замкнутыеконтакты реле 46,Автоматический цикл контроля начинают подачей от кнопки 24 сигнала"Пуск", который, пройдя через элемент ИЛИ 26 на установочный входтриггера 29, обеспечивает наличиена выходе последнего сигнала, равного логической единице, чем открывает элемент И 31 для прохождения импульсов от генератора 30 на входэлемента 32 задержки и счетный входсчетчика 37.Поступив на счетный вход счетчика 37, первый импульс от генератора 30 меняет содержимое этого счетчика на единицу, т,ев данном случае формирует на выходе счетчика 37код адреса первого слова программыконтролируемого параметра. Спустявремя, необходимое для завершенияпереходных процессов в счетчике 37,генератора 30 поступает через элемент 32 задержки на вход постояннозапоминающего устройства 38 в качестве сигнала "Считывание", а навход усилителя 34 - в качестве синхроимпульса. По сигналу "Считывание"постоянно запоминающее устройство 38выполняет с частотой генератора 30считывание слов программы контролярассматриваемого параметра. При этомсодержимое счетчика 37 изменяетсяна единицу всякий раз при поступлении на его счетный вход импульсов отгенератора 30, Программная информация считывается постоянно запоминающим устройством 38 одновременно с75472 ь 51 О 15 20 г 5 ЗО 35 40 45 50 55 5 12 адресом одного иэ регистров 40,41, 42,43 или дешифратора 39, куда эта информация должна поступить.В регистр 42 вводят код, определяющий величину стимулирующего сигнала, формируемого блоком 7.В регистр 40 вводят команды, определяющие точку в объекте 1 контроля, куда этот стимулирующий сигнал будет подан иэ блока 7 через коммутатор 2.В регистр 41 вводят команды,определяющие точку в объекте 1 контроля, с которой должен быть снят контролируемый сигнал и подан (через опрашивающий коммутатор 3 и оставшийся в исходном состоянии подклю" ченным к выходу коммутатора 3 переключатель 9) на вход аналого-цифрового преобразователя 4.В регистр 43 вводят код, определяющий номинальное значение контро" лируемого параметра (сигнала).После ввода программной информации в регистры 40,41, 42 и 43 на вход дешифратора 39 подают код, в соответствии с которым последний формирует имлульсную команду "Запуск" аналого-цифрового преобразователя 4 и микропроцессора 15.Последним на дешифратор 39 подается код, обеспечивающий Формирование на его выходе импульсной команды "Стоп". По этой команде считывание программной информации постоянно запоминающим устройством 38 прек. ращается, так как команда "Стоп", поступая на вход элемента ИЛИ 27 и далее на сбросовый вход триггера 29, снимает разрешающий потенциал с входа элемента И 31, запрещая прохождение через него импульсов с генератора 30.Когда команда Запуск" поступает на вход микропроцессора 15, запускается записанный в ПЗУ 50 алгоритм управления вычислениями и взаимодействием блоков 4,6,8 и 9 между собой в автоматическом режиме. В блок 16 автоматического управления с управляющего выхода микропроцессора 15 вводится код, в соответствии с которым формируется управляющий сигнал, обеспечивающий ввод кода номинального значения с выхода регистра 43 через группу элементов И 20 и группу элементов ИЛИ 23 в АЛУ 52 микропроцессора 15 в качестве первого операнда. После получения сигнала "Конец преобразова" ния" с выхода аналого-циФрового преобразователя 4 микропроцессором 15 вьдается на блок 16 код, обеспечивающий формирование блоком 16 сигнала, по которому код, хранящийся в регистре 14, вводится в качестве операнда через группу элементов И 19 и группу элементов ИЛИ 23 в АЛУ 52 микропроцессора 15, где вычисляются величина и знак отклонения контролируемого сигнала от его номинального значения. Полученный код и знак отклонения микропроцессор 15 ньдает на свой инФормационный выход, Одновременно микропроцессор 15 вьдает через управляющий выход в блок 16 код адреса регистра 17, куда заносятся полученные код и знак отклонения.Следующим тактом с управляющего выхода микропроцессора 15 на вход блока 16 вводится код, по которому на выходе блока 16 формируется сигнал, обеспечивающий (после поступления его в переключатель 9 на установочный вход триггера 44) подключение сигнального входа аналого-цифрового преобразователя 4 к выходу блока 7 стимулирующих сигналов. Затем микро" процессор 15 выдает на вход блока 16 код, по которому с выхода последнего на вход блока 8 программ (конкретно на вход элемента ИЛИ 26) поступает сигнал Пуск", Последний,пройдя через элемент ИЛИ 26 на установочный вход триггера 29, обеспечивает считывание с постоянно запоминающе-, го устройства 38 в регистр 42 эталонного кода, равного коду номинального значения контролируемого сигнала. Следующими двумя тактами постоянно запоминающее устройство 38 подает на вход дешифратора 39 коды команд "Запуск" и "Строп", Команда Стоп" с выхода деширатора 39 поступает на вход элемента ИЛИ 27 и обеспечивает прекращение считывания команд и кодов с постоянно запоминающего устройства, а команда Запуск" поступает на управляющий вход микропроцессора 15. По этой команде микропроцессор 15 выдает на вход блока 16 код, по которому последним Формируется сигнал на группу элементов И 20, и код с выхода регистра 43 вновь вводитсяв качестве первого операнда в АЛУ микропроцессора 15, Затем микропроцессор 15, управляя7 12754 через блок 16, осуществляет запуск аналого-циФрового преобразователя 4, который преобразует в код,эталонный сигнал с выхода блока 7. По сигналу "Конец преобразования", результат преобразования эталонного сигнала вводят в АЛУ микропроцессора 15 в качестве второго операнда, определяя величину и знак погрешности измерительного тракта устройства в точке, 1 О равной номинальному значению контролируемого сигнала, Полученный результат выводят из микропроцессора 15 в регистр 18, управляя процессом занесения кода в регистр 18 через 15 блок 16. Далее микропроцессор 15 выдает в блок 16 последовательно два кода, по которым содержимое регистров 17 и 18 вводят в АЛУ микропроцессора 15 в качестве операндов,осу ществляют их алгебраическое сложение, благодаря чему код отклонения контролируемого сигнала от его номинального значения, хранящийся в регистре 17, корректируется на величи ну хранимой в регистре 18 погрешности измерительного тракта устройства. 72 8ИЛИ 26 и далее на установочный вход триггера 29, процедура контроля второго и последующих параметров протекает аналогично.Предлагаемое устройство для контроля параметров обеспечивает, кроме повышенной точности контроля, более высокие эксплуатационные характеристики, В частности, периодическая аттестация устройства может быть сведена до необходимости аттестовать лишь блок стимулирующих сигналов, При этом обеспечивается требуемая точность как при формировании стимулов,так ипри контроле параметров. При наличии одного резервного бед" ка стимулирующих сигналов возможно организовать с минимальными затратами на попеременную аттестацию основного и резервного блоков стимулирующих сигналов непрерывную эксплуатацию устройства с гарантированными точностными характеристиками. Формула изобретенияВеличину откорректированного значения отклонения параметра и знак З 0отклонения выводят. через информационный выход микропроцессора 15 в регистр 47 блока 6 вывода результатаконтроля. При этом микропроцессор15 выдает на вход блока 16 код адре- З 5са регистра 47,В качестве разрядов, несущих информацию об оценке контролируемогопараметра, используют знаковые разря.ды полученного результата контроля 40(описан режим контроля по принципу"Не менее"), Выход знакового разряда "Минус" в этом случай связан свходом "Оценка: негоден" блока 6, авыход знакового разряда "Плюс" - с 45входом "Оценка;годен" соответственно.Вьщав результат контроля в блок 6для регистрации и индикации, микропроцессор 15 подает на вход блока 16последовательно два управляющих кода.50По первому из них блок 16 формируети выдает в блок 8 сигнал "Сброс",поступающий на вход элемента ИЛИ 28и далее на усилитель 33, в результате устройство приводится в исходное 55состояние, По второму коду блок 16обеспечивает выдачу сигнала "Пуск",который поступает на вход элемента Устройство для контроля параметров, содержащее блок программ, задающий и опрашивающий коммутаторы, управляющие входы которых соединены с первым и вторым управляющими выходами блока программ, при этом сигнальные входы опрашивающего коммутатора подключены к выходам объекта контроля, входы которого соединены с сигнальными выходами задающего коммутатора, аналого-цифровой преобразователь, управляющий вход которого подключен к третьему управляющему выходу блока программ, блок вычисления отклонения и оценки параметров, первый информационный и первый управляющий входы которого соединены с соответствующими выходами аналогоцифрового преобразователя, второй информационный вход и вход сброса блока вычисления отклонения и оценки параметров соответственно подключены к первому информационному выходу и выходу сброса блока программ, а первый и второй управляющие выходы блока вычисления отклонения иоценки параметров соединены соответственно с первым; управляющим входом блока программ и управляющим входом блока вывода результатов контроля, информационный вход которого подклю 9 1275472 10чен к информационному выходу блока стимулирующих сигналов, выход - к вычисления отклонения и оценки пара- сигнальному входу аналого-цифрового метров, и блок стимулирующих сигна- преобразователя, а управляющий вход лов, сигнальный выход которого сое- к третьему управляющему выходу блодинен с сигнальным входом задающе- ка вычисления отклон. яия и оценки5го коммутатора, а его информацион- параметра, четвертый управляющий вью ный вход - с вторым информационным ход которого соединен с первым упвыходом блока программ, о т л и - равляющим входом аналого-цифрового ч а ю щ е е с я тем, что, с целью преобразователя, третий управляю- повышения точности контроля, в него 1 О щий выход блока программ подключен введен переключатель сигналов, пер- к третьему управляющему, входу блока вый сигнальный вход которого соеди- вычисления отклонения и оценки паранен с сигнальным выходом опрашиваю- метра, выход сброса которого соедищего коммутатора, второй его сигналь- нен с входом сброса блока проный вход подключен к выходу блока 15 грамм,Выдать из ПЗ 950 в УВВ49-/ ДШ/б) код/" тдать из ПЗУ 0ВВ 49-/ ДШ/б) код 2 ести АЛ 9 через УВВ(Н 20)/-и опе анд В ести АЛЧ 52 черезУВВСВ Н/9)2.иопе анд атьие к от ра нить вг опероы и,ььниспит пог ещн т аНет Выдать изП 3950 УВ49./(ДШ/б)код 7" ы ести епичинуизнакпьере частицам/ кта ВЫЛ/ПЬ иЗПЗУ 50 УВВС 9./(ДШ/б) кодг" ы ать изУВВ 49./ ДШ/б кодв В ести АЛУ 5 черезУВВ СВ(И /9)2 йоперанд сети через сьас жииье еь. /т онить оперг быниспива Вы ать из П у 50УВВ С 9-/ ДШ/б) код 9" ыдать из ПЗУ 50вв 49/ДШ/б) код. З" ести через сьа жиное Рве г- п аы ести ткпонен иникуиФрее. /7 ачески спожи иг е анди/ А тьиз, В Ш/б)ко . /Сиена ео разо аать корректироаву спи т ьнен папан десити/ ть и//б о сигкап зсать изВ 49-/(ДШ/б кодн /О ать Ю иек, пискестпи резюлыпаптк пу е ан ы атьизУВВ 49.НЙШ/б)код,Вд ос Юдп.В В ести ЛУ через УВВСВ(Н 20/В операнд а 4 оставитель А 11 с ехред И.Попович никова Корректор А,Обручар Редактор О.Юрковецкая Тираж 671 ВН 1 ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4каз 6563 Подписно Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная, 4 Неда дат ать из./(Дш/б) код./" ыдать из ПЗУ 50ВВС 9-/(ДШ/б) код.5"Пуск"Юдп.