Устройство для диагностики

О)ОЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 19) (11) 1)4 С 05 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫнаг 80,нергия,и льство ССС В 23/02,ДИАГНОСТИ осится к инамическ 981 хни- объФиг. с,16.Авторское свидете У 1182493, кл. С 05 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ (57) Изобретение от ческой диагностике СВИДЕТЕЛЬСТВУ ектов и может использоваться как источник диагностической информации. Цель изобретения, - повышение надежности устройства. Устройство содержит источники 2 эталонного сигнала,сумматоры 3 ограничители 4, уровня, блоки 5 управления, нелинейные элементы 6 , квадраторы 7 , интегра)торы 8;, компараторы 9;, анализаторы 12 . Повышение надежности диагностирования достигается эа счет расшир ния различимого диапазона отклонения параметров объекта диагностики; 3 з. ф-лы, 7 ил. Изобретение относится к автомати- Ке и вычислительной технике и может быть использовано для диагностироваНия аналоговых устройств.Цель изобретения - повышение надежности устройства.На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 - схема блока управлеНия; на фиг.3 - схема ограничителя уровней; на фиг.4 - таблица, поясняющая работу блока управления;на иг. 5 - диаграмма эталонов по 1-му араметру; на фиг.б - схемы источниов эталонных сигналов; на фиг,7 хема анализатора.На фиг.1 обозначены выход 1 объкта диагностирования, источники 21. талонного сигнала, сумматоры 3 грапичители 4. уровня, блоки 5; 2011правления, нелинейные элементы 6;, вадраторы 7 интеграторы 8,компараторы 9 , входы 10 пороговых напря-, жений, вход 11 управления и анализа" "горы 12 25Блок 5 управления (фиг.2) содер 1 кит элементы ИЛИ 13, И 14 и 5 и триггеры 16 и 17. Ограничители 4 . уровня содержат первый 8 и второй 19 элементы сравнения, с первого по 30 гретий аналоговые ключи 20-22, элемент ИЛИ-НЕ 23, согласующие элементы 24-27 с первого по четвертый и операционный усилитель 28. 35На фиг.б показаны примеры реализации источников эталонных сигналов для объекта с передаточной функцией для параметров Ы,и ,(, которые содержат аналоговые ключи 29 - 31, масштабные элементы 32 - 38, операционный усилитель 39, запоминающие элементы 40 и 41, операционный усилитель 42, масштабные элементы 43-49, операционный усилитель 50, аналоговые ключи 51 - 53, запоминающие элементы 54- 57, масштабные элементы 58 и 59, операционный усилитель 60.Анализатор 12, содержит элемент1НЕ 61 и с первого по третий элементы И 62 - 64.Устройство работает следующим образом.Классификация реакции диагностируемого объекта у(Т) по классам работоспособности, задаваемым эталонами Е;(С), 1 = 1,и, производится по величине меры близостит8,=с.х(е)-Е;(е) 1 с 1,огде . - оператор нелинейного преобразования в 1-м канале диагностирования;Т - время анализа (накопления).Методика расчетов коэффициентов, однозначно задающих оператор ., для1 случая где К;(с) = Ж-Е;(е),приведена в литературе.Если отклонения параметров Д; находятся в зоне различимости, то всоответствии с таблицей (фиг,5) навыходах источников эталонных сигналов2 будут сигналы Е;(1).На выходах сумматоров 3; разностиК;(й) находятся в допусковой областипо уровням срабатывания ограничите. -лей 4., т,е,1( К 1(Е) ( К;в результате чего ограничители 4работают как обычные пропорциональныезвенья с единичными коэффициентамипередачи. При этом логические сигналы1;, 1.; будут логическими "0", асигналы р - логическими "1", откры 1вающими элементы И 63 в анализаторах12;.С выходов ограничителей 4 сигналлы К, поступают на входы нелинейныхэлементов б;, после чего преобразован-ные разности,возводятся в квадрат элементами 7; и интегрируются в интеграторах 8,Накопленные на интервале Т, задаваемом входом 11, значения мер бли" зости 8 поступают на входы компараторов 9 где сравниваются с пороговыми значениями Яа (напряжения от01входов 10;),Результат сравнения - логические сигналылогический "0", если Б ( Б .От И.логическая "1", если Б;3 Б, проходят через открытые элементы . И 63 анализаторов 1 , выходные сигналы которых соответствуют логический "0", если допус е тимое Д,1 О 1 = логическая "1", если Д; недопустимое, а 1; и 1, - логические "0".1При выходе отклонений параметров из эоны различимости происходит превышение уровней ограничения в ограничителях 4;, в результате на блоки 5, управления поступают ненулевые сигналы 1; и Ь; . В соответствии с ними на выходах блоков 5 управления1 формируются управляющие логическиесигналы триггеров 16 и 17 .(О .зи 0;) При этом происходит переключейие в источниках эталонных сигналов 25 2, ,(фиг.4),На фиг.6 показана реализация источников 2 для объекта. с передаточ 1 ной функцией30 где р - операторный аргумент; о ю ф 2и оз - диагностируемые параметры. 35В связи с тем, что в зоне различимости ключи 29,30,31,51,52 и 53 находятся в нормальных состояниях (те. нормально замкнутые или нормально разомкнутые), параметры будут 40 зависеть от следующих физических эле. ментов реализации источников 2;:г а = --о( = г сЫ = г с г45 где г, - сопротивление элемента 33(58),Ограничимся рассмотрением только паРаметРов Ы, и Ы 2, так как для о 3 55 все аналогично, какПри отклонении Ы, из зоны различи- мости в сторону увеличения (уменьше ния) схемой управления формируютсясигналы(1 = логическая "1" ("О"); О,= логический "О" ("1"),в результате чего происходит замыкание ключа 31 (размыкание ключа 30 изамыкание ключа 29), что соответствует изменению эталона и формированию г/г,;га(г +г ).1Фг, г,гдля Е1 имеют о, = имеют Гй для 2 имеют Ы1 где г, и г в , - сопротивления элементов 34 и 32 соответственно.Аналогично рассмотрим случай для с(, учитывая что значенияЫ прямо пропорциональны . емкости с в отли-. чие от Ы где обратно пропорциональная зависимость к г .Тогда при г= сопз (сопротивление элемента 48)(уменьшения).Это соответствует замыканию ключа53 (размыканию ключа 52 и замыканиюключа 51),имеют (т = г с 1 имеют с( = г(с,+ с",)1 имеют с( = г с для 2,2длЯ24(для 2о где си с -., - емкости элементов 56и 54 соответственно. При включении эталона Е(или12. ) высокий логический, уровень 01 б(или 64) в анализаторе 12;, и еслипроисходит уход из зоны различимосЕ Е так как при г= сопят г, уменьшается за счет параллельного включения к элементу 33 элемента 34 (увеличивается за счет подключения элемента 32 большего сопротивления).Таким образом, 1432462 6-го параметра,то имеют р; - высо 1кий логический уровень. Б результате наличие входных логических единиц О,; (или (,я) открывает прохожце-,ние через элемент И 62 (или 64 ) прилогическом "0" на выходе элементаИ 63,Если же имеют ложный отказ по1-му параметру, то И; - высокий ло гический уровень, а Р 1 - низкий, чтосоответствует логическому "0" навсех выходах анализатора 12;.Таким образом, при 1 и 1, , рав ных логическим 0", логическая "1на выходе 1; соответствует отказу1-го параметра при эталоне Е а логический "О" на выходе 1; и логичес кая "1" на одном из выходов 1; или1; соответствуют отказу 1-го парамет ра при большом отклонении его от но минала, которое может трактироваться;как авария в зависимости от конкрет"ных последствий такого ухода парамет, ра.В результате указанных особенностей в устройстве расширяется диапазон отклонений параметров диагностируемого объекта, в котором возможнодостоверное различие параметров вы шедших за поле допуска и блокирование каналов с ложными отказами, обусловленными перекрыстным взаимовлиянием. При этом изменение эталоновпозволяет не только зафиксироватьбольшое отклонение параметра от номинала, но и определить знак этого отклонения, т,е. получить сопутствующийположительный эффект - повьппение информативности диагностики в областибольших отклонений; Этот результатважен еще и потому, что максимальныеотклонения от номинала в зависимостиот их направления на практике могут означать либо отказ с простой потерей работоспособности, либо аварийную ситуацию с тяжелыми последствиями.формула изобретения1, Устройство для диагностики, содержащее каналы диагностирования, каждый из которых содержит источник эталонного сигнала, сумматор, нелинейный элемент, квадратор, интеграторы, компаратор, входы первого слагаемого сумматоров каналов являются входом устройства для подключения к20 25 1 чен к первому входу управления анализатора, первый выход блока управлеЗ 0 ния подключен к первому входу управления источника эталонных сигналов и .35точника эталонного сигнала и третьему входу управления анализатора. вы 40 45 50 55 5 10 15 выходу объекта диагностирования, выход источника эталонного сигнала подключен к входу второго слагаемогосумматора, выход нелинейного элемента через квадратор соединен с информационным входом интегратора, управляющий вход которого является входомуправления устройства, а выход подключен к первому входу компаратора,второй вход которого является соответствующим входом пороговых напряженийустройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности устройства, в каждый канал введеныограничитель уровня, блок управленияи анализатор, выходы которого являются соответственно выходами устройства вьппе нормы, норма, ниже нормы покаждому каналу, выход сумматора подключен к сигнальному входу ограничителя уровня, выход данных которого соединен с входом нелинейного элемента,первый и второй выходы управления соединены с соответствующими входамиблока управления, а третий выход уп-,равления ограничителя уровня подклювторому входу управления анализатора,второй выход блока управления подсое-,динен к второму входу управления ис ход компаратора подключен к информационному входу анализатора, первый и второй пороговые входы ограничителя уровней являются соответствующими пороговыми входами устройства.2. Устройство по и.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что анализатор содержит элемент НЕ и с первого по третий элементы И, выходы которых являются соответствующими выходами анализатора, первые входы второго, перного и третьего элементов И являются с первого по третий входами управления анализатора соответственно, второй вход второго элемента И и вход элемента НЕ являются информационным входом анализатора, выход элемента НЕ подключен к вторым входам первого и третьего элементов И.3, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит элемент ИЛИ, первый и второй элементы И и первый и второйтриггеры, прямые выходы которых являются соответствующими выходами блока, я инверсные выходы соответственно подключены к первым входам первого и второго элементов И, первые входы ко 5 торых, соединенные с соответствующими входами элемента ИЛИ, являются пер-. вым и вторым входами блока соответственно выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первыми установочными входами пер- вого и второго триггеров, вторые установочные входы которых подключены к выходу элемента ИЛИ.154. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ограничи- . тель уровня содержит с первого по четвертый согласующие элементы, первый и второй элементы сравнения, с первого по третий аналоговые ключи, элемент ИЛИ-НЕ и операционный усилитель, выход которого является выходом дан" ных ограничителя, сигнальные входы первого и второго элементов сравне ния и третьего аналогового ключа соединены сигнальным входом ограничителя, пороговый вход первого элемента сравнения и сигнальный вход первого аналогового ключа являются первым по-. ЭО роговым входом ограничителя, сигнальный вход второго аналогового ключаи пороговый вход второго элементасравнения являются вторым пороговымвходом ограничителя, выход первогоэлемента сравнения является первымвыходом управления ограничителя иподключен к управляющему входу первого аналогового ключа и первому входуэлемента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента сравнения соединен с управляющим входом второго аналогового ключа, вторым входом элемента ИЛИ-НЦ иявляется вторым выходом управленияограничителя, выходы первого и второго аналоговых ключей через первый ссогласующий элемент и выход третьего аналогового ключа через второйсогласующий элемент подключены к инверсному входу операционного усилителя, который соединен через третийсогласующий элемент с выходом операционного усилителя, прямой вход которого через четвертый согласующийэлемент подключен к шине нулевогопотенциала, выход элемента ИЛИ-НЕсоединен с входом управления аналогового ключа и является третьим выходом управления ограничителя,1432462 иаоиослиееская ивуаиия ио .ф 5аранетру обкчиЪ Ма;вВч 4 В,"-отклонение б яане рояли оимости я;я;яо о эталону Е,0 я, як;о мялалону г; 4 иие яанироялициностиа) собстбениийуход ат но вмгЛВ х я;ся; я;ю зталону 5) Перекрестно блияние явталону 2 М О яябанао эталоу 4 Зс ноже яани раялийгмости ф со 5 стбенний уход от ноиимз- ла и яяв м эталону 2,б) аерекрювюе Рлиянио% ябан па эталону 2;%с цнл 7 Яв)по эталону2+(2 с ) 0 1О) О) я;ся, с я;в АнЯс С Яв)по эталону 2; 2 с 0) (0) ясяи (Я, т Яв) по эталона 21 (22) 31 б ьонв разлииимастц мсв устраненияситуации соИ) . 0 (14 эоле рояли цмостц после странения щтуаиии Га уа Полажениевмбрамаюифтоеи сисиалУ б моментфс ф -" с-й канал олокироФадфкняя Роноиа Огра нннеииано линейности с- ео канала г;+РЮиии ч Нижняя оробца оераюичения ю люейносмг -ю каналаФАР1432462 оставитель И.Алексееехред Л.Сердюкова ректор А.О Козо Редак аказ 5438/3 Тираж 866 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная НИИПИ Государственног по делам изобретени 35, Москва, Ж, РаушПодписноекомитета СССРи открытийкая наб., д. 4/5