DD201050A1 - Schaltungsanordnung zur automatischen toleranzbreitenpruefung - Google Patents

Abstract

Die Schaltungsanordnung zur automatischen Toleranzbreitenpruefung hat das Ziel und die Aufgabe der objektiven Bewertung der relativen Schwankungsbreite beliebiger funktionell- technischer Groessen Y in bezug auf eine Basisgroesse X innerhalb einer aus zwei Grenzfunktionen gebildeten Toleranzbreite. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass ein das Abbild der funktionell-technischen Groesse Y tragender Speicher SP mit einer Auswerteschaltung A verbunden ist, deren Ausgaenge auf einen Bewerter B fuehren, wobei ein Ausgang gleichzeitig mit einer Steuerschaltung ST verbunden ist, deren Ausgang wiederum auf die Auswerteschaltung A gefuehrt ist und darueber hinaus einen Eingang besitzt, der von einer Leitung eines Basisgebers BG belegt wird, dessen anderer Ausgang auf den Speicher SP fuehrt und dessen Eingang mit der Basisgroesse X verbunden ist. Ein aus dem ersten Vergleich der Abbildfunktion der funktionell-technischen Groesse Y mit der Toleranzbreite abgeleitetes Korrektursignal steuert dabei einen zweiten Vergleich derart, dass die voellige Ausnutzung der Toleranzbreite moeglicht wird. Fig. 1

Description

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Titel der Erfindung,

Schaltungsanordnung zur automatischen Toleranzbreitenprüfung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Toleranzbreitenprüfung beliebiger funktionell-technischer Größen, die sich bezogen auf eine Basisgröße ändern und deren relative Schwankungsbreite bezogen auf alle oder spezielle Werte der Basisgröße innerhalb einer aus zwei Grenzwertfunktionen gebildeten Toleranzbreite auszuwerten ist. D. h., die variable relative Schwankungsbreite der funktionell-technischen Größe, die sowohl in analoger als auch in digitaler Form vorliegen kann, soll in Bezug auf die Toleranzbreite über alle oder spezielle Werte der Basisgröße das Auswertekriterium darstellen. Somit bezieht sich das Anwendungsgebiet auf die Prüftechnik funktionell-technischer Größen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Zur Toleranzbreitenprüfung sind sowohl Pegelbild-

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geräte als auch Pegelschreiber bekannt. Mittels dieser Geräte wird jedoch lediglich die Darstellung der funktionell-technischen Größen selbst ermöglicht. Die Auswertung erfolgt hingegen manuell durch subjektive Bewertung, d. h., Oberprüfung, inwieweit sich die relative Schwankungsbreite der funktionell-technischen Größe in Bezug auf die Basisgröße innerhalb oder außerhalb einer vorgegebenen, vorzugsweise in Form einer Schablone ausgebildeten, Toleranzbreite befindet. Eine derartige manuelle Auswertung ist häufig mit subjektiven Ablesefehlern verbunden und stellt darüber hinaus an das Auswertepersonal hohe Anforderungen bezüglich Konzentration und Sehvermögen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur automatischen Toleranzbreitenprüfung beliebiger funktionell-technischer Größen zu schaffen, die eine, objektive Auswertung funktionell-technischer Größen in Bezug auf eine Basisgröße bezüglich ihrer relativen Schwankungsbreite in einer durch zwei Grenzwertfunktionen gebildeten Toleranzbreite über alle oder spezielle Basiswerte ermöglicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur automatischen Toleranzbreitenprüfung zu schaffen, die eine objektive Auswertung beliebiger funktionell-technischer Größen hinsichtlich ihrer relativen Schwankungsbreite in Bezug auf eine Basisgröße innerhalb bzw. außerhalb einer durch zwei Grenzwertfunktionen gebildeten

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Toleranzbreite über alle oder spezielle Basiswerte gestattet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Speicher, auf den die funktionell-technische Größe und Werte der Basisgröße geführt werden, mit einer Auswerteschaltung verbunden ist, deren erster Ausgang auf eine Steuerschaltung führt, die gleichzeitig mit einem Basisgeber verbunden ist und deren Ausgang auf die Auswerteschaltung führt, wobei die beiden Ausgänge der Auswerteschaltung mit einem Bewerter beschaltet sind. Eine im Speicher in Bezug auf die Werte der Basisgröße abgebildete funktionell-technische Größe wird der Auswerteschaltung zugeführt und mit der in der Auswerteschaltung eingestellten Toleranzbreite verglichen. Entsprechend dem aus dem Vergleich abgeleiteten Ausgangssignal der Auswerteschaltung wird die Steuerschaltung angesteuert. Am Ausgang der Steuerschaltung steht jetzt ein Korrektursignal zur Verfügung, das wiederum auf die Auswerteschaltung geführt wird. Die Höhe des Korrektursignals entspricht dabei der größten Abweichung der Abbildfunktion der funktionell-technischen Größe außerhalb der Toleranzbreite von der geschnittenen bzw, nächstliegenden Grenzwertfunktion über alle Basiswerte, sofern die funktionell-technische Größe nicht bereits in erster Auswertung den geforderten Bedingungen entsprach, d. h., die Abbildfunktion vollständig innerhalb der Toleranzbreite lag. Unter Einbeziehung des Korrektursignals findet anderenfalls ein Vergleich zwischen der entweder bezüglich ihrer Absolutwerte in Höhe des Korrektursignals über alle Basiswerte gleichmäßig veränderten relativen Schwankungsbreite der Abbildfunktion und der Toleranzbreite oder bei unbeeinflußter Abbildfunktion mit der bezüglich ihrer Absolutwerte in einer Rieh-

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tung verschobenen Toleranzbreite über alle Basiswerte statt, Mit diesem Vergleich, der die völlige Ausnutzung der Toleranzbreite ermöglicht, ist der Auswertevorgang beendet und dem Bewerter werden die an den Ausgängen der Auswerteschaltung vorhandenen Auswertesignale zugeführt.

Ausführunqsbeispiel

. Die Erfindung wird an Hand von vier Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Figur 1'Prinzip-' schaltbild für eine Schaltungsanordnung zur automatischen Toleranzbreitenprüfung, Figur 2a Abbildfunktion außerhalb der Toleranzbreite, Figur 2b Abbildfunktion und Grenzwertfunktionen nach der Korrektur, Figur 3 Schaltungsanordnung zur Bewertung des Frequenzganges von Schallwandlern. In dem in Figur 1 angegebenen Prinzipschaltbild für eine Schaltungsanordnung zur automatischen Toleranzbreitenprüfung wird eine funktionell-technische Größe Y einem Speicher SP zugeführt. Die Speicherfunktion kann beispielsweise'auch durch mindestens einmalige Signalwiederholung erzielt werden. Der Speicher SP wird gleichzeitig mit im Basisgeber BG aus der Basisgröße X gewonnenen Informationen beaufschlagt. Dadurch erreicht man, daß im Speicher SP ein Abbild der funktionell-technischen Größe Y über die Basiswerte der Basisgröße X entsteht. Einer dem Speicher SP nachgeschalteten Auswerteschaltung A wird dieses Abbild zugeführt. Ein Ausgang der Auswerteschaltung A ist sowohl mit einem Bewerter B als auch mit einem Eingang der Steuerschaltung ST verbunden, deren Ausgang auf die Auswerteschaltung A zurückgeführt ist. Der andere Ausgang der Auswerteschaltung A führt ebenfalls auf den Bewerter B. Ein weiterer Eingang der Steuerschaltung ST ist mit dem Basisgeber BG verbunden. Vom Basisgeber BG erhält die

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tion AF und die aus den Grenzwertfunktionen GU, GO gebildete Toleranzbreite gegeneinander um die Höhe des Korrektursignals H gemäß Figur 2a und 2b verschoben werden. Damit wird gewährleistet, daß in jedem Fall eine der Grenzwertfunktionen GU oder GO einen bzw. mehrere absolute Grenzwerte der Abbildfunktion AF der funktionell-technischen Größe Y bildet. Danach wird ausgewertet, ob die andere Grenzwertfunktion GO oder GU überschritten wird, d. h., ob sich Werte der Abbildfunktion AF noch außerhalb der Toleranzbreite befinden. Trifft dies zu, ist die relative Schwankungsbreite der Abbildfunktion AF der funktionell-technischen Größe Y mit Sicherheit größer als die Toleranzbreite, welches vom Bewerter B entsprechend signalisiert wird. Anderenfalls entspricht die funktionell-technische Größe Y den gestellten Anforderungen und wird dejnentsprechend bewertet. Ein weiteres in Figur 3 dargestelltes Ausführungsbeispiel zeigt die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung zur Bewertung des Frequenzganges von Schallwandlern. Die zu bewertende funktionell-technische Größe Y ist in diesem Fall die Verstärkung der Schallwandler, die durch eine entsprechende Spannung U repräsentiert wird, in Abhängigkeit von der die Basisgröße X bildenden Frequenz f, d. h. , der Frequenzgang der Schallwandler. Da die Spannung U mit einem frequenzunabhängigen Faktor behaftet ist, erfolgt zur Vereinfachung des Systems zunächst ihre Logarithmierung. Die frequenzabhängige Größe wird auf einen Analog-Digitalwandler AD geführt. Der Ausgang des Analog-Digitalwandlers AD ist mit den Dateneingängen pi, einer Anzahl η Zählern CT, verbunden. An jedem der Zähler CT ist ein Dekoder DC angeschaltet, der die Unterschreitung eines voreingestellten Zählerstandes und die Überschreitung eines zweiten voreingestellten Zählerstandes durch das das Abbild der logarith-

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mierten Spannung darstellende Binärwort auswertet. Dabei entspricht der Abstand der Zählerstände der Toleranzbreite bzw. dem Abstand der Grenzwertfunktionen GU, GO für einen bestimmten Wert der Frequenz f. Die Ausgänge der Dekoder DC sind mit dem Bewerter 8 verbunden. Die Zähleingänge cp der Zähler CT sind an einen Rechteckgenerator G angeschaltet. Die Rücksetz- r, Tor- cd und Zählweise Vor-Rückwärtseingänge u/d der Zähler CT sind jeweils mit den anderen Zählern CT und der Steuerschaltung ST verbunden. Von der Steuerschaltung ST führt auf jeden der Zählereinschreibeingänge ps je eine Leitung. Die die Basisgröße X darstellende Frequenz f wird dem Basisgeber 8G zugeführt und steht nach entsprechender Verarbeitung an einem Eingang der Steuerschaltung ST zur Verfügung. Durch einen

Startbefehl werden die die Basisgröße X bildenden Werte der Frequenz f durchfahren. Der Basisgeber BG leitet hieraus Signale für die Steuerschaltung ST-atr^—welche an-einer bestimmten Anzahl η Werten der Frequenz f das Einschreiben des am Ausgang des Analog-Digitalwandlers AD anliegenden Binärwortes in den jeweils zugeordneten Zähler CT organisiert. Damit steht in den Zählern CT eine Abbildfunktion AF des Frequenzganges zur Verfügung. Durch Wahl der entsprechenden Anzahl η kann eine hinreichend genaue Abbildung des Frequenzganges erreicht werden. An den Ausgängen der Dekoder DC liegt jetzt die Information an, ob sich die die Abbildfunktion AF repräsentierenden Zählerstände innerhalb der voreingestellten Grenzen befinden. Dies oder ein Oberschreiten beider Grenzwertfunktionen GU, GO außerhalb der Toleranzbreite wird durch den Bewerter B unmittelbar angezeigt. Wird eine der Grenzwertfunktionen GU oder GO überschritten bzw. liegt die Abbildfunktion AF vollständig außerhalb der Toleranzbreite, so erhalten die Toreingänge cd und Zähl-

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mierten Spannung darstellende Binärwort auswertet. Dabei entspricht der Abstand der Zählerstände der Toleranzbreite bzw. dem Abstand der Grenzwertfunktionen GU, GO für einen bestimmten Wert der Frequenz f. Die Ausgänge der Dekoder DC sind mit dem Bewerter B verbunden. Die Zähleingänge cp der Zähler CT sind an einen Rechteckgenerator G angeschaltet. Die Rücksetz- r, Tor- cd und Zählweise Vor-Rückwärtseingänge u/d der Zähler CT sind- jeweils mit den anderen Zählern CT und der Steuerschaltung ST verbunden. Von der Steuerschaltung ST führt auf jeden der Zählereinschreibeingänge ps je eine Leitung. Die die Basisgröße X darstellende Frequenz f wird dem Basisgeber BG zugeführt und steht nach entsprechender Verarbeitung an einem Eingang der Steuerschaltung ST zur Verfügung. Durch einen Startbefehl werden die die Basisgröße X bildenden Werte der Frequenz f durchfahren. Der Basisgeber BG leitet hieraus Signale für die Steuerschaltung ST ab, welche an einer bestimmten Anzahl η Werten der Frequenz f das Einschreiben des am Ausgang des Analog-Digitalwandlers AD anliegenden Binärwortes in den jeweils zugeordneten Zähler CT organisiert. Damit steht in den Zählern CT eine Abbildfunktion AF des Frequenzganges zur Verfügung. Durch Wahl der entsprechenden Anzahl η kann eine hinreichend genaue Abbildung des Frequenzganges erreicht werden. An den Ausgängen der Dekoder DC liegt jetzt die Information an, ob sich die die Abbildfunktion AF repräsentierenden Zählerstände innerhalb der voreingestellten Grenzen befinden. Dies oder ein Oberschreiten beider Grenzwertfunktionen GU, GO außerhalb der Toleranzhreite wird durch den Bewerter B unmittelbar angezeigt. Wird eine der Grenzwertfunktionen GU oder GO überschritten bzw. liegt die Abbildfunktion AF vollständig außerhalb der Toleranzbreite, so erhalten die Toreingänge cd und Zähl-

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weise Vor- Rückwärtseingänge u/d von der Steuerschaltung ST entsprechende Signale, so daß die vom Generator G erzeugten Rechteckimpulse in allen Zählern CT gleichmäßig zu den bereits vorhandenen Zählerständen addiert bzw. subtrahiert werden. Diese Zählimpulse laufen so lange in die Zähler CT ein, bis die notwendige Höhe des Korrektursignals H erreicht ist. D. h., die Abbildfunktion AF entspricht in einem oder in mehreren Werten einer der Grenzwertfunktionen GU, GO, wobei kein Wert der Abbildfunktion AF mehr außerhalb dieser Grenze der Toleranzbreite liegt. Durch eine erneute Auswertung liegt dann am Ausgang der Dekoder DC die Information an, ob sich die Abbildfunktion AF jetzt innerhalb der Toleranzbreite befindet. Dementsprechend ist die relative Schwankungsbreite des Frequenzganges kleiner oder größer als die Toleranzbreite, was vom Bewerter B entsprechend angezeigt wird. Neben dieser Schaltungsanordnung zur digitalen Toleranzbreitenprüfung kann das vorstehende Schaltungsprinzip auch für eine Schaltungsanordnung zur analogen Toleranzbreitenprüfung verwendet werden.

Claims (4)

1. - 9 Erfindungsanspruch

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   1. Schaltungsanordnung zur automatischen Toleranzbreitenprüfung beliebiger funktionelltechnischer Größen, die sich bezogen auf eine Basisgröße ändern und deren relative Schwankungsbreite innerhalb einer aus zwei Grenzwertfunktionen gebildeten Toleranzbreite auszuwerten ist, gekennzeichnet dadurch _t daß ein das Abbild der funktionell-technischen Größe (Y) tragender Speieher (SP) mit einer Auswerteschaltung (A) verbunden ist, deren Ausgänge auf einen Bewerter (B) fuhren, wobei ein Ausgang gleichzeitig mit einer Steuerschaltung (ST) verbunden ist, deren Ausgang wiederum auf die Auswarteschaltung (A) geführt ist und darüber hinaus einen Eingang besitzt, dar von einer Leitung eines Basisgebers (BG) belegt wird, dessen anderer Ausgang auf den Speicher (SP) führt und dessen Eingang mit der Basisgröße

   (X) verbunden ist und wobei ein aus einem ersten Vergleich der Abbildfunktion (AF) der funktionell-technischen Größe (Y) mit der Toleranzbreite abgeleitetes Korrektursignal einen zweiten Vergleich derart steuert, daß die völlige Ausnutzung der Toleranzbreite erfolgt.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Punkt: 1, ge kennzeichnet dadurch, daß der Speicher (SP) durch mindestens einmalige Signalwiederholung gebildet wird,
3. 3. Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Baugruppen der Schaltungsanordnung digitale Schaltkreise bilden.

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4. 4. Schaltungsanordnung nach Funkt l, g e kennzeichnet dadurch, daß die Baugruppen analoge Schaltelemente darstellen.

   Hierzu 3 Seiten Zeichnungen