DE3407263C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung von
Überwindungen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen
Art.
Viele Steueranlagen arbeiten in Abhängigkeit von mehreren
Signalen. Beispielsweise spricht die Flugregelanlage eines
Flugzeuges auf die Ausgangssignale von Kreiseln, Höhenmessern,
Beschleunigungsmessern, Rechnern, Stellantrieben, usw.
an, um das Manövrieren des Flugzeuges zu steuern. Im folgenden
werden Signale beschrieben, die von Meßfühlern geliefert
werden, die Beschreibung ist aber auch auf andere Signale
anwendbar.
In einem redundanten Meßfühlersystem werden mindestens zwei
Meßfühler benutzt, um Signale zu liefern, die einen
einzigen physikalischen Zustand angeben. Zum Bestimmen eines
Meßfühlerausfalls können die Meßfühlersignale verglichen
werden, um Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung unter
den Signalen innerhalb eines Toleranzbereiches festzustellen. Die
Meßfühlersignale sind "gleich", wenn sie alle übereinstimmen,
und "ungleich", wenn wenigstens eine einzelne Nichtübereinstimmung
vorhanden ist.
Um zu vermeiden, daß ein Meßfühlerausfall auf der Basis von
vorübergehenden Meßfühlerausgangssignalungleichheiten deklariert
wird, ist es bekannt (DE-OS 28 20 634), bei einer
Schaltungsanordnung zur Überwachung von Überschwingungen
(Schwingausfallüberwachungsanordnung) der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 angegebenen Art die Meßfühlerausgangssignale
abzutasten, um festzustellen, ob eine Ungleichheit
für ein Ausfallbetätigungsintervall vorhanden ist. Das wird
bei der bekannten Schwingausfallüberwachungsanordnung erreicht,
indem immer wenn und solange wie die Fühlerausgangssignale
ungleich sind, ein entsrpechender Zähler veranlaßt
wird, seinen Zählerstand zu erhöhen. Wenn die Fühlerausgangssignale
für eine ausreichende Zeitspanne oder
für eine ausreichende Anzahl von Taktimpulsen ungleich
sind, wird der Zähler fortschreitend seinen Zählerstand erhöhen,
bis er ein Ausgangssignal liefert, das einen Fühlerausfall
angibt. Diese Arbeitsweise der bekannten Schwingausfallüberwachungsanordnung,
bei der der Zählerstand des
Zählers solange weiter erhöht wird, wie die miteinander
verglichenen Signale ungleich sind, hat den Nachteil, daß
schwing- oder oszillatorische Ausfälle nicht erkannt werden
können, bei denen es mehrere Schwingungen oder Oszillationen
in den und aus dem Gleichheitszustand ohne sehr lange
Gleichheitsintervalle zwischen denselben gibt.
Das erbringt zwar zufriedenstellende Ergebnisse für die Mehrzahl
der erwarteten Meßfühlerausfallarten (d. h. Endausschlag
oder gar kein Ausschlag), mit hoher Frequenz oszillierende
Ausfälle, die von Ungleichheit zu Gleichheit schwingen, bevor
das Ausfallbetätigungsintervall verstrichen ist,
sind jedoch ebenfalls nicht erkennbar.
Da mit hoher Frequenz oszillierende ausfälle unerkannt
bleiben, gehen sie durch die Flugregelanlage hindurch und
werden dem Piloten als Flugzeugschwingungen gemeldet. Da
die Flugregelanlage mit geschlossenem Regelkreis arbeitet,
ist es sehr schwierig, die Quelle (d. h. die Flugzeugzelle
oder die Flugregelanlage) solcher Schwingungen zu isolieren,
was häufig den Piloten veranlaßt, die Flugregelanlage
abzuschalten, um die Quelle zu isolieren. Dadurch wird die
Arbeitsbelastung stark erhöht und kann möglicherweise zum
Abbruch eines Einsatzes führen. Wenn das Problem in der
Flugzeugzelle liegt, kann durch das Abschalten der Flugregelanlage
das Problem noch verschlimmert werden (d. h., die
vorteilhaften Wirkungen der Flugregelanlage gehen verloren).
Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Schaltungsanordnung zur Überwachung von Überschwingungen
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen Art so auszubilden, daß Überschwingungen redundanter
Signale sicherer erkannt werden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei der Schwingausfallüberwachungsanordnung nach der Erfindung
wird der Zählerstand des Zählers nur dann erhöht, wenn
die verglichenen Signale sich von gleich auf ungleich ändern.
Der Zähler wird danach bei einem anhaltenden Ungleichheitszustand
seinen Zählerstand nicht weiter erhöhen.
Bei der Schwingausfallüberwachungsanordnung nach der Erfindung
wird also der Zählerstand des Zählers nur bei dem diskreten
Übergang von gleich auf ungleich erhöht. Aufeinanderfolgende
Ungleichheitsereignisse ohne einen dazwischen
wieder autretenden Übergang von gleich auf ungleich werden
den Zählerstand des Zählers nicht weiter erhöhen.
Gemäß der Erfindung wird also ein Schwingausfall ermittelt, indem
mehrere Signale, wie beispielsweise die Ausgangssignale von
redundanten Meßfühlern, miteinander verglichen werden. Wenn
die Signale von "gleich" (alle stimmen überein) zu "ungleich"
(wenigstens eine Nichtübereinstimmung) variieren, wird der
Zählerstand des Zählers erhöht. Wenn der Zählerstand bis
zu einem Schwellenwert erhöht wird, wird ein Schwingausfall
angezeigt. Um festzustellen, ob eine Dauerschwingung festgestellt
worden ist,wird der Zählerstand des Zählers vermindert
(aber nicht unter seinen Anfangswert), wenn die redundanten
Meßfühlerausgangssignale für ein vorbestimmtes Zeitintervall
"gleich" sind, wodurch verhindert wird, daß nicht-
andauernde Schwingungen oder eine Folge von weit getrennten
vorübergehenden "Ungleichheiten" einen Schwingausfall anzeigen.
Die Schwingausfallüberwachungsanordnung kann im Gebrauch
einer Überwachungseinrichtung zugeordnet
werden, die einen Meßfühlerausfall auf der Basis von
"Ungleichheiten" anzeigt, welche für ein Fehlerbestätigungszeitintervall
andauern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 ein vereinfachtes logisches Flußdiagramm
eines Ausführungseispiels
einer Digitalausführungsform einer Schwingausfallüberwachungsanordnung nach der
Erfindung,
Fig. 2 eine Wahrheitstabelle, die sich auf
das Flußdiagramm nach Fig. 1 bezieht,
Fig. 3 einen Vergleich von Ungleichheitsarten,
die durch die Schwingausfallüberwachungsanordnungen
nach Fig. 1 erkannt werden,
Fig. 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild
einer zweckbestimmten Hardwareausführungsform
der Schwingausfallüberwachungsanordnung
nach der
Erfindung,
und
Fig. 5 ein Diagramm von zwei redundanten
Meßfühlerausgangssignalen, beispielsweise
gemäß Fig. 4.
Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm für ein Programm, das eine
Schwingausfallüberwachungseinrichtung 101 für die Flugregelanlage
eines Flugzeuges zeigt, welche redundante Meßfühler
hat, die zwei Signale A, B liefern, welche einen einzelnen
physikalischen Zustand angeben, und eine zugeordnete
Überwachungseinrichtung für andauernde Ungleichheit der Ausgangssignale
der Meßfühler
(Dauerungleichheitsüberwachungseinrichtung)
102. Der Zugang zu dem
Programm erfolgt über ein Eingangstor 10. In einem ersten
Test 11 wird festgestellt, ob das Flugzeug am Boden ist.
Wenn dem so ist, werden die folgenden Zähler in einer Reihe
von Schritten 12 initialisiert: ein Ungleichheitszähler wird
in einem Schritt 12a auf -5 gesetzt, ein Gleichheitszähler
wird in einem Schritt 12b auf -10 gesetzt, ein Schwingungszähler
wird in einem Schritt 12c auf -5 gesetzt, ein vorheriges
Vergleichsflag wird in einem Schritt 12d auf 0 gesetzt,
und ein Funktionsausfallflag wird in einem Schritt 12e auf
0 gesetzt. Dann geht das Programm weiter zu einem Test 14.
Wenn das Flugzeug nicht am Boden
ist, wird in einem Test 13 festgestelt, ob der Pilot die
Überwachungsanordnungen 101, 102 rücksetzen möchte, nachdem
ein Meßfühlerausfall angezeigt wurde.
Wenn ein Rücksetzen durch den Piloten verlangt wird, geht
das Programm weiter zu den Schritten 12, und,
wenn das nicht der Fall ist, geht das Programm weiter zu dem
Test 14. Die verschiedenen Schritte und
Tests 11, 12, 13 enthalten einen Initialisierungsprozeß, der
speziell für das redundante Meßfühlersystem der Flugregelanlage
eines Flugzeuges gilt, die Schwingausfallüberwachungsanordnung
101 ist aber verwendbar, um Schwingungsgleichheiten
in jedem System zu erkennen, in welchem es erwünscht ist,
mehrere Signale auf Übereinstimmung und Nichtübereinstimmung
zu überwachen.
Wenn das Programm zu dem Text 14 weitergeht, wird festgestellt,
ob ein Meßfühler bereits ausgefallen ist (FUNKT.
AUSF.FLG = -1). Wenn dem so ist, werden die Überwachungsanordnungen
101, 102 umgangen, und das Programm wird über einen
Schritt 22 an einem Ausgangstor 16
verlassen. Wenn kein Meßfühler ausgefallen ist, wird ein Vergleichsflag
in einem Schritt 15 auf 0 gesetzt, um einen anfänglichen
Gleichheitszustand anzuzeigen. Dann werden die Signale
A, B der redundanten Meßfühler in einem Test 17 verglichen,
um festzustellen, ob sie innerhalb einer Toleranz
(TOL) voneinander sind (A = B±TOL). Wenn sie gleich sind,
wird in einem Schritt 18 der Ungleichheitszähler wieder
initialisiert (UNGL.Z. = -5), und das Programm geht über
einen Gleichheitszweig 103 der Schwingausfallüberwachungsanordnung
101. Wenn die Signale A und
B ungleich sind (in dem Test 17), wird eine Meßfühlerungleichheit
"gekennzeichnet", indem der Wert des Vergleichsflags
in einem Schritt 23 auf -1 gesetzt wird.
Auf der Basis der Signalungleichheit (in dem Test 17) wird
der Zählerstand des Ungleichheitszählers um 1 in einem
Schritt 19 erhöht. Dann wird in einem Test 20 festgestellt,
ob der Zählerstand des Ungleichheitszählers seinen Schwellenwert
erreicht hat (UNGL.Z. =0). Wenn das der Fall ist, geht das Programm
zu einem Schritt 21, wo das Funktionsausfallflag gesetzt
wird, um einen Meßfühlerausfall anzuzeigen (FUNKT.AUSF.
FLG. = -1). Dann wird das Programm über den Schritt 22 verlassen.
Wenn der Zählerstand des Ungleichheitszählers
seinen Schwellenwert nicht erreicht hat (in dem
Schritt 20), geht das Programm zu einem Schritt 24.
Die Schritte 12a, 18, 19, 21 und die Tests 11, 13, 14, 17 und
20 bilden die bekannte Dauerungleichheitsüberwachungsanordnung
102. Die Dauerungleichheitsüberwachungsanordnung 102 ist
zwar von der Schwingausfallüberwachungsanordnung 101 getrennt,
beide Überwachungsanordnungen 101, 102 sind aber verbindbar.
Die Funktionen der Tests 11, 13, 14, 17 und die
Schritte 12e, 21 werden durch die Schwingausfallüberwachungsanordnung
101 und durch die Dauerungleichheitsüberwachungsanordnung
102 gemeinsam benutzt. Die Funktion der Dauerungleichheitsüberwachungsanordnung
102 kann beseitigt werden,
indem auf einfache Weise die Schritte 12a, 18, 19 und der
Test 20 eliminiert werden. Allein der Schwingausfallüber
wachungsanordnung 101 sind die Schritte 12a, 12c, 12d, 15,
22, 23, 24, 25, 27, 30, 32 und die Tests 26, 28, 29 und 31
zugeordnet.
Wenn der Ungleichheitszähler seinen Zählerstand nicht auf
seinen Schwellenwert erhöht hat, wird die Schwingausfallüberwachungsanordnung
101 wirksam. In einem Schritt 24 wird
der Gleichheitszähler auf seinen Anfangswert von -10 rückgesetzt.
Der Gleichheitszähler wird seinen Zählerstand, wie
im folgenden erläutert, in einem Schritt 25 bei jedem Durchlauf,
in welchem die Signale A, B gleich sind, was in dem
Test 17 bestimmt wird, erhöhen. Die
Funktion des Schrittes 24 ist es, den Gleichheitszähler
immer dann rückzusetzen, wenn die Meßfühlerausgangssignale
bei einem Durchlauf ungleich sind.
Danach wird in einem Test 26 festgestellt, ob die Signale
bei dem vorherigen Durchlauf gleich waren (V.FLG. = VORH.
V.FLG.). Das erfolgt durch Vergleichen des Vergeichsflags,
das in dem Schritt 23 auf -1 gesetzt wird, mit dem vorherigen
Vergleichsflag, das in dem Schritt 12d auf 0 initialisiert
und bei jedem Durchlauf in dem Schritt 22 angepaßt
wird. In dem Schritt 22 ist, was bei jedem Durchlauf bestimmt
wird, der Wert des vorherigen Vergleichsflags entweder
0, was eine vorherige Gleichheit (oder eine anfängliche
Gleichheit, wie in dem Schritt 12d gesetzt) anzeigt, oder
-1, was eine vorherige Ungleichheit anzeigt. In dem Test 26
waren, wenn der Wert des Vergleichsflags (-1, wie in dem
Schritt 23 gesetzt) nicht gleich dem Wert des vorherigen
Vergleichsflags (0) ist, die Signale bei dem vorherigen
Durchlauf gleich, und in
einem Schritt 27 wird der Schwingungszähler um 1 erhöht
(SCHW.Z. = SCHW.Z. +1). Wenn die Signale bei dem vorherigen
Durchlauf nicht gleich waren, werden die Werte des vorherigen
Vergleichsflags und des Vergleichsflags in dem Test 26 beide
gleich -1 sein, und das Programm geht zu dem Schritt 22.
Der Schwingungszähler wird daher in dem
Schritt 27 nur bei jedem diskreten Auftreten einer Ungleichheit
(d. h. einer Änderung von gleich zu ungleich) in seinem
Zählerstand erhöht. Eine Ungleichheit im Anschluß an eine
dauernde Gleichheit erhöht den Zählerstand des Schwingungszählers
um 1, aber eine Ungleichheit im Anschluß an eine Ungleichheit
wird den Zählerstand des Schwingungszählers nicht
erhöhen (das ist ausführlicher in Fig. 2 gezeigt). Von dem
Schritt 22 geht das Programm zu dem Ausgangstor 16.
Wenn der Zählerstand des Schwingungszählers in dem Schritt
27 auf der Basis der Ausgangssignale, die bei dem vorherigen
Durchlauf gleich gewesen sind, erhöht wird, wird in einem
Test 28 festgestellt, ob der Schwingungszähler seinen Schwellenwert
erreicht hat (SCHW.Z. = 0). Wenn der Schwingungszähler
seinen Schwellenwert erreicht hat, wird in dem Schritt
21 ein Meßfühlerausfall angezeigt, und das Programm wird über
den Schritt 22 verlassen. Wenn der Schwingungszähler seinen
Schwellenwert nicht erreicht hat, geht das Programm direkt
zu dem Schritt 22. Ein Schwingausfall wird nur angezeigt,
wenn wenigstens fünf Änderungen von gleich zu ungleich aufgetreten
sind. Mehr als fünf Änderungen von gleich zu ungleich
können erforderlich sein, um den Schwingungszähler
auf seinen Schwellenwert zu erhöhen, und zwar wegen Verminderungen
des Zählerstands des Zählers, zu denen es in einem
Schritt 32 kommt. Fünf Änderungen
von gleich zu ungleich erfordern wenigstens neun Durchläufe,
da das System in dem Schritt 15 auf "gleich" initialisiert
wird. Mehr als neun Durchläufe können erforderlich sein, um
den Zählerstand des Schwingungszählers auf seinen Schwellenwert
zu erhöhen, da "Gleichheiten" den Zählerstand des
Schwingungszählers nicht erhöhen und eine Aufeinanderfolge
von Ungleichheiten den Zählerstand des Schwingungszählers
nur einmal erhöhen wird (bei der ersten Ungleichheit).
Wenn die Signale gleich sind, was in dem Test 17 bestimmt
wird, wird der Ungleichheitszähler in dem Schritt 18 rückgesetzt.
Dadurch wird die Dauerungleichheitsüberwachungsanordnung
102 rückgesetzt. Das Programm folgt dann dem Gleichheitszweig
103. Zuerst wird in dem Schritt 25 der Zählerstand
des Gleichheitszählers um 1 erhöht (GL.Z. = GL.Z. +1),
um aufeinanderfolgenden Gleichheiten zu folgen. Danach wird
in einem Test 29 festgestellt, ob der Gleichheitszähler
seinen Schwellenwert erreicht hat (GL.Z. =0). Wenn das
nicht der Fall ist, geht das Programm zu dem Schritt 22. Der
einzige Weg für den Gleichheitszähler, seinen Schwellenwert
zu erreichen, besteht darin, daß die Meßfühlerausgangssignale
in dem Schritt 17 für zehn aufeinanderfolgende Durchläufe
gleich sind, da jede Ungleichheit den Gleichheitszähler in
dem Schritt 4 auf -10 rücksetzen wird.
Wenn der Gleichheitszähler seinen Schwellenwert erreicht, ist
es erwünscht, den Zählerstand des Schwingungszählers zu vermindern,
aber nicht unter seinen Anfangswert. Der Zählerstand
des Schwingungszählers wird vermindert statt rückgesetzt,
weil es nicht erwünscht ist, die Schwingausfallüerwachungsanordnung
101 auf der Basis einer anhaltenden
Gleichheit rückzusetzen. Außerdem wird der Gleichheitszähler
selbst in Vorbereitung auf eine weitere mögliche
Verminderung des Zählerstands des Schwingungszählers
rückgesetzt, falls die Signale A, B für weitere zehn aufeinanderfolgende
Durchläufe gleich sein sollten. Deshalb
wird in einem Schritt 30 der Gleichheitszähler rückgesetzt
(GL.Z. = -10), und in einem Test 31 wird festgestellt, ob
der Schwingungszähler auf seinem Rücksetzwert ist. Wenn dem
so ist, wird sein Zählerstand nicht vermindert, und das Programm
geht zu dem Schritt 22. Wenn der
Schwingungszähler nicht auf seinem Rücksetzwert ist (d. h.,
sein Zählerstand ist zwischen -4 und -1 erhöht), wird er
in einem Schritt 32 vermindert (SCHW.Z. = SCHW.Z. -1), und
das Programm geht zu dem Schritt 22.
Ein wichtiges Merkmal der hier beschriebenen Schwingausfallüberwachungsanordnung ist die Beziehung zwischen
dem Gleichheitszähler und dem Schwingungszähler. Wenn
der Zählerstand des Schwingungszählers auf der Basis von
diskreten Ungleichheiten erhöht wird, nimmt das Ausmaß an
Zeit (Arbeitszyklen), das für eine anhaltende Gleichheit erforderlich
ist, um den Zählerstand des Schwingungszählers
vollständig zu vermindern, ebenfalls zu. Für eine bessere
Ausfallfeststellung ist es wichtig, den Zählerstand des
Schwigungszählers nch und nach zu vermindern, statt ihn
auf der Basis eines diskreten Zustands rückzusetzen. Ein weiteres
wichtiges Merkmal ist, daß der Zählerstand des
Schwingungszählers niemals unter seinen Anfangswert vermindert
wird. Dadurch wird verhindert, daß sich eine negative
Vorspannung als Ergebnis einer Gleichheit ansammelt, die
länger anhält als notwendig (wenn überhaupt), um den Zählerstand
des Schwingungszählers vollständig auf seinen Anfangswert
zu vermindern.
Das vorstehend beschriebene Digitalprogramm ist unter Verwendung
der verschiedenen Schwellenwerte und Anfangswerte, die
oben angegeben sind, mit einem Arbeitszyklus von 80 Hz erfolgreich
implementiert worden. Die Dauerungleichheitsüberwachungsanordnung
102 wird deshalb die Zeitsperre erreichen
(d. h. fünf aufeinanderfolgende Ungleichheiten zählen), wenn
eine Ungleichheit 5/80 Sekunden gedauert hat. Die Schwingausfallüberwachungsanordnung
101 benötigt wenigstens neun
Durchläufe (d. h. 9/80 Sekunden), die von gleich zu ungleich
wechseln, um einen Meßfühlerausfall zu deklarieren. Eine
Analyse der besonderen Schwingungsfrequenzen und Schwingungsarten,
die zu erfasen sind, diktiert die Wahl der Schwellenwerte,
der Verminderungsschritte, der Anfangswerte und des Arbeitszyklus.
Da die automatischen Steuerausgangssignale der
Flugregelanlage eines Hubschraubers in der Bandbreite begrenzt
sind, werden Schwingungen oberhalb gewisser Frequenzen
gedämpft. Außerdem wird die Flugzeugzelle auf Schwingungen
oberhalb gewisser Frequenzen nicht ansprechen. Es ist besonders
wichtig, einen Arbeitszyklus oder -takt für das Programm
zu wählen, der ausreichend größer als die höchste unerwünschte
Schwingungsfrequenz ist, damit nicht Schwingungen
wegen einer zufälligen Zeitbeziehung zwischen dem Test 17 und
Ungleichheitsnullen unerkannt bleiben, was im folgenden ausführlicher
erläutert ist.
Es sei angemerkt, daß die Schwellenwerte, die Verminderungen,
die Anfangswerte und der Arbeitstakt für eine Anzahl individueller
Verwendungszwecke maßgeschneidert werden können und
daß die Schwingausfallüberwachungsanordnung 101 allein oder
mit einer anderen Ausfallüberwachungsanordnung als der Dauerungleichheitsüberwachungsanordnung
102 benutzt werden kann.
Weiter sei angemerkt, daß die Schwingausfallüberwachungsanordnung
101 in jedem System benutzt werden
kann, in welchem es nützlich ist, mehrere Signale zu vergleichen
und die Anzahl diskreter Ungleichheiten (z. B. das Auftreten
einer singularen Nichtübereinstimmung) zu zählen,
indem der Zählerstand des Schwingungszähles als Ergebnis
einer Dauergleichheit vermindert wird. Die Signale A und B
können durch irgendeine Anzahl von Einrichtungen geliefert
werden und die vielfältigsten Bedingungen anzeigen. Weiter
können die Signale A und B hinsichtlich Amplitude, Phase,
Frequenz oder hinsichtlich irgendeines anderen geeigneten
Parameters verglichen werden.
Fig. 2 zeigt die Werte der verschiedenen Zähler bei aufeinanderfolgenden
Durchläufen des Programms nach Fig. 1 mit
Bezug auf die Ergebnisse des Tests 17. In dem Initialisierungsprozeß
(INIT) wird der Ungleichheitszähler (UNGL.Z.)
auf -5 gesetzt (Schritt 12a), der Schwingungszähler (SCHW.Z.)
wird auf -5 gesetzt (Schritt 12c), und der Gleichheitszähler
(GL.Z.) wird auf -10 gesetzt (Schritt 12b). Ein Anfangsgleichheitszustand
wird gesetzt (Schritt 15).
In dem ersten Durchlauf sind die Signale A und B ungleich
(M). Deshalb wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers
auf -4 erhöht (der Schritt 19 in Fig. 1), und der Zählerstand
des Schwingungszählers wird ebenfalls auf -4 erhöht
(der Schritt 27 in Fig. 1), da die Signale von gleich (initialisiert)
auf ungleich (M) gegangen sind. Der Zählerstand
des Gleichheitszählers wird bei dem ersten Durchlauf nicht
erhöht, da die Signale nicht gleich sind.
bei dem zweiten Durchlauf sind die Signale ungleich (M).
Deshalb wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers auf
-3 erhöht. Der Zählerstand des Schwingungszählers wird jedoch
nicht erhöht, da die Signale bei dem ersten und dem
zweiten Durchlauf ungleich geblieben sind. Nur eine diskrete
Ungleichheit (d. h. eine Änderung von gleich auf ungleich)
wird den Zählerstand des Schwingungszählers erhöhen. Wieder
wird der Zählerstand des Gleichheitszählers nicht erhöht.
Bei dem dritten Durchlauf sind die Signale gleich (C). Deshalb
wird der Ungleichheitszähler auf seinen Anfangswert von
-5 rückgesetzt (der Schritt 18 in Fig. 1). Der Schwingungszähler
bleibt auf seinem Wert von -4, da eine Änderung von
ungleich auf gleich ihn veranlaßt, seinen Zählerstand weder
zu erhöhen noch zu vermindern. Bei diesem Durchlauf wird jedoch
der Zählerstand des Gleichheitszählers auf -9 erhöht
(der Schritt 25 in Fig. 1), da die Signale gleich sind.
Bei dem vierten Durchlauf sind die Signale ungleich (M).
Deshalb wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers auf
-4 erhöht. Der Zählerstand des Schwingungszählers wird weiter
auf -3 erhöht, da die Signale von gleich auf ungleich
gegangen sind. Der Gleichheitszähler wird auf seinen Anfangswert
von -10 rückgesetzt (der Schritt 24 in Fig. 1), da die
Signale ungleich sind.
Bei dem fünften Durchlauf sind die Signale ungleich (M).
Deshalb wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers weiter
auf-3 erhöht. Der Schwingungszähler bleibt auf einem Wert
von -3, und der Gleichheitszähler bleibt auf einem Wert von
-10, da die Ungleichheit von dem vierten zum fünften Durchlauf
andauert.
Bei dem sechsten Durchlauf sind die Signale ungleich (M).
Deshalb wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers weiter
auf -2 erhöht. Der Zählerstand des Schwingungszählers bleibt
auf -3, und der Zählerstand des Gleichheitszählers bleibt auf
-10.
Bei dem siebten Durchlauf sind die Signale ungleich (M).
Deshalb wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers weiter
auf -1 erhöht. Der Zählerstand des Schwingungszählers bleibt
auf -3, und der Zählerstand des Gleichheitszählers bleibt auf
-10.
Bei dem achten Durchlauf sind die Signale ungleich (M). Deshalb
wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers auf seinen
Schwellenwert 0 erhöht (Test 20). Das ist ein Dauerungleichheitsausfall.
Die Signale sind für fünf aufeinanderfolgende
Durchläufe ungleich gewesen. Der Schwingungszähler
und der Gleichheitszähler bleiben auf Werten, die in dem
siebenten Durchlauf festgelegt worden sind.
Nachdem ein Ausfall angezeigt worden ist (Schritt 21), macht
der Pilot von seiner Wahlmöglichkeit, das System rückzusetzen,
Gebrauch (13). Deshalb wird der Ungleichheitszähler auf
einen Wert von -5 rückgesetzt (12a), der Schwingungszähler
wird auf einen Wert von -5 rückgesetzt (12c), und der Gleichheitszähler
wird auf einen Wert von -10 rückgesetzt (12b).
Das Rücksetzen durch den Piloten (13) legt außerdem den Anfangsgleichheitszustand
(15) für den neunten Durchlauf fest.
bei dem neunten Durchlauf beginnt eine Aufeinanderfolge von
Signalgleichheiten, die bis zu dem achtzehnten Durchlauf andauert.
Deshalb bleiben sowohl der Ungleichheitszähler als
auch der Schwingungszähler auf ihren Werten, die vor dem
neunten Durchlauf festgesetzt worden sind, und zwar hier
durch das Rücksetzen durch den Piloten (13). Bei jedem der
aufeinanderfolgenden Durchläufe, bei dem die Signale gleich
sind, beginnend mit dem neunten Durchlauf, wird der Zählerstand
des Gleichheitszählers um 1 erhöht. Bei dem siebzehnten
Durchlauf wird der Zählerstand des Gleichheitszählers
um 1 auf -1 erhöht. Bei dem achtzehnten Durchlauf sind die
Signale gleich (C), und der Gleichheitszähler erreicht seinen
Schwellenwert 0 (Schritt 29 in Fig. 1). Das hat zur Folge,
daß der Gleichheitszähler auf seinen Anfangswert von -10
rückgesetzt wird (der Schritt 30 in Fig. 1). Obgleich der
Gleichheitszähler seinen Schwellenwert erreicht, wird der
Zählerstand des Schwingungszählers nicht vermindert, weil er
auf seinem Anfangswert von -5 ist (der Schritt 31 in Fig. 1).
Bei dem neunzehnten Durchlauf sind die Signale ungleich (M).
Deshalb wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers auf -4
erhöht, und der Zählerstand des Schwingungszählers wird auf
-4 erhöht. Der Zählerstand des Gleichheitszählers bleibt auf
seinem Rücksetzwert von -10.
Bei dem zwanzigsten Durchlauf sind die Signale gleich (C).
Deshalb wird der Ungleichheitszähler rückgesetzt. Der Zählerstand
des Schwingungszählers bleibt auf seinem vorherigen
Wert, und der Zählerstand des Gleichheitszählers wird erhöht.
Bei dem einundzwanzigsten Durchlauf sind die Signale ungleich
(M). Deshalb wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers
erhöht, der Zählerstand des Schwingungszählers wird erhöht,
und der Gleichheitszähler wird rückgesetzt.
Bei dem zweiundzwanzigsten Durchlauf sind die Signale gleich
(C). Deshalb wird der Ungleichheitszähler rückgesetzt, der
Schwingungszähler bleibt auf seinem vorherigen Wert, und der
Zählerstand des Gleichheitszählers wird erhöht.
Bei dem dreiundzwanzigsten Durchlauf sind die Signale ungleich
(M). Deshalb wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers
erhöht, der Zählerstand des Schwingungszählers wird
erhöht, und der Gleichheitszähler wird rückgesetzt.
Bei dem vierundzwanzigsten Durchlauf sind die Signale gleich
(C). Deshalb wird der Ungleichheitszähler rückgesetzt, der
Schwingungszähler bleibt auf seinem vorherigen Wert, und der
Zählerstand des Gleichheitszählers wird erhöht.
Bei dem fünfundzwanzigsten Durchlauf sind die Signale ungleich
(M). Deshalb wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers
erhöht, der Zählerstand des Schwingungszählers wird
erhöht, und der Gleichheitszähler wird rückgesetzt.
Bei dem sechsundzwanzigsten Durchlauf beginnt eine Aufeinanderfolge
von Signalgleichheiten, die bis zum fünfunddreißigsten
Durchlauf anhält. Deshalb wird der Ungleichheitszähler
rückgesetzt und bleibt auf -5. Der Zählerstand
des Schwingungszählers bleibt über den vierunddreißigsten
Durchlauf auf -1. Wenn die Gleichheit andauert, wird der
Zählerstand des Gleichheitszählers erhöht, bis er einen
Schwellenwert von 0 in dem fünfunddreißigsten Durchlauf
erreicht (29). Das bewirkt, daß der Zählerstand des Schwingungszählers
um 1 auf einen Wert von -2 vermindert wird
(32). Außerdem wird sich der Gleichheitszähler selbst rücksetzen (30).
Bei dem sechsunddreißigsten Durchlauf sind
die Signale ungleich (M). Deshalb wird der Zählerstand des
Ungleichheitszählers erhöht, der Zählerstand des Schwingungszählers
wird erhöht und der Gleichheitszähler bleibt auf
seinem Rücksetzwert.
Bei dem siebenunddreißisten Durchlauf sind die Signale
gleich (C). Deshalb wird der Ungleichheitszähler rückgesetzt,
der Schwingungszähler bleibt auf seinem vorherigen Wert, und
der Zählerstand des Gleichheitszählers wird erhöht.
Bei dem achtunddreißisten Durchlauf sind die Signale ungleich
(M). Deshalb wird der Zählerstand des Ungleichheitszählers
erhöht. Der Zählerstand des Schwingungszählers wird
auf seinen Schwellenwert 0 erhöht (28). Das ist ein Schwingausfall
(21).
Das hier beschriebene Programm ist einfach und läßt sich
selbst in den einfachsten Digitalrechnern unterschiedlichster
Architektur unter Verwendung bekannter Programmiertechniken
oder in einer zweckbestimmten Digitalvorrichtung implementieren.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm von Meßfühlerungleichheiten, die
durch die Dauerungleichheitsüberwachungsanordnung 102 und
die Schwingausfallüberwachungsanordnung 101 erkannt werden.
Auf der horizontalen Achse ist die Schwingungsfrequenz aufgetragen,
d. h. die Frequenz, mit der die Meßfühlerausgangssignale
sich von gleich zu ungleich und wieder zu gleich, usw.
verändern. Für die Zwecke dieses Diagramms werden die Amplituden
der Signale A, B auf Übereinstimmung mit einer Toleranz
(TOL) hin verglichen. Auf der vertikalen Achse ist ein
Verhältnis der Nichtübereinstimmung der Signalamplituden
(DIFF = 1A-B1) zu der Toleranz (TOL) aufgetragen. In einem
Gebiet 4 ist die Nichtübereinstimmung (DIFF) kleiner als die
der gleich der Toleranz (TOL). Deshalb wird keine Ungleichheit
erkannt, entweder durch die Dauerungleichheitsüberwachugsanordnung
102 oder durch die Schwingausfallüberwachungsanordnung
101.
Ein Gebiet 1 zeigt Ausfälle, die durch die Dauerungleichheitsüberwachungsanordnung
102 erkannt werden. Ein Ausfall
wird angezeigt, wenn die Zeit, während der es eine Nichtübereinstimmung
unter den Signalen A, B gibt, für ein Ausfallbestätigungszeitintervall
andauert. Wenn die Signalnichtübereinstimmung
nicht oszillatorisch ist (0 Hz), wie beispielsweise
bei einem Endausschlag oder überhaupt keinem Ausschlag,
werden sämtliche Ungleichheiten, bei denen die Nichtübereinstimmung
(DIFF) die Toleranz (TOL) übersteigt, erkannt.
Bei oszillatorischen Ungleichheiten bestimmter Frequenz ist
jedoch die Zeit, während der die Meßfühlerausgangssignale
ungleich sind, proportional zu der Amplitude der Ungleichheit,
da die Ungleichheitstoleranz ungleich null ist. Das
wird durch die Kurve berücksichtigt, die das Gebiet 1 begrenzt.
Die obere Frequenzgrenze des Gebiets 1 ist der Kehrwert
des Ausfallbestätigungszeitintervalls, der als eine
Anzeige für eine Dauerungleichheit gewählt wird.
Das Gebiet 2 zeigt Ausfälle, die durch die Schwingausfallüberwachungsanordnung
101, aber nicht durch die Dauerungleichheitsausfallüberwachungsanordnung
102 erkannt werden.
Bei sehr niedrigen Frequenzen bei Schwingungen niedriger
Amplitude kann die Zeit, während der die Signale gleich sind,
das Dauergleichheitszeitintervall übersteigen und den Zählerstand
des Schwingungszählers vermindern. Dadurch wird ein
kleines Gebiet (Gebiet 3A) der Nichtüberdeckung berücksichtigt,
dessen Größe durch zweckmäßige Wahl des Dauergleichheitszeitintervalls
kontrolliert werden kann. Wenn die Frequenz
der oszillierenden Ungleichheit zunimmt, werden einige
Übergänge von gleich auf ungleich durch die Schwingausfallüberwachungsanordnung
101 nicht erkannt. Der Grund dafür ist,
daß die Meßfühlerausgangssignale in einem diskreten Zeitpunkt
verglichen (abgetastet) werden (der Test 17 in Fig. 1)
und daß die oszillierende Ungleichheit mit dem Abtastzyklus
nicht in Phase zu sein braucht. Wenn die Frequenz der
Schwingungen zunimmt und sich dem Programmarbeitstakt nähert,
ist dieser Effekt ausgeprägter. Die obere Grenze des Gebietes
2 wird deshalb auf der Basis des Arbeitstaktes analytisch
festgelegt.
Ein Gebiet 3 zeigt Schwingausfälle, die durch die Schwingausfallüberwachungsanordung
101 nicht erkannt werden. Bei der
realen Verwendung der Schwingausfallüberwachungsanordnung
101, beispielsweise in einer Flugregelanlage, brauchen die
Meßfühlerausgangssignale in dem Gebiet 3 nicht von Bedeutung
zu sein. Das gilt insbesondere, wenn die Meßfühlerausgangssignale
verzögert sind, wie es in einer Flugregelanlage der
Fall ist, oder wenn die Schwingungsfrequenz außerhalb des
Frequenzganges des Flugzeuges liegt. Es ist deshalb wichtig,
einen Arbeitstakt zu wählen, der die Grenze zwischen dem Gebiet
2 und dem Gebiet 3 auf effektive Weise festlegt.
Fig. 4 zeigt eine zweckbestimmte Hardwareausführungsform
einer Schwingausfallüberwachungsanordnung 103 in Verbindung
mit einer Dauerungleichheitsüberwachungsanordnung 104. Redundate
Meßfühler 40, 41 liefern Signale auf einer Leitung 42
bzw. 43 aufgrund eines einzelnen physikalischen Zustandes. Diese
Meßfühlersignale werden zum Steuern eines Systems benutzt,
bei dem es sich hier um eine Flugregelanlage (AFCS) 44 handelt.
Die Meßfühlersignale auf den Leitungen 42, 43 werden durch
einen Komparator 45 miteinander verglichen. Wenn die Meßfühlersignale
gleich sind (d. h. innerhalb eines Toleranzbereiches
übereinstimmen), wird ein Signal auf einer Leitung 46
durch den Komparator 45 geliefert. Wenn die Meßfühlersignale
ungleich sind (d. h. Nichtübereinstimmung vorliegt), wird auf
der Leitung 46 kein Signal geliefert. Das Signal auf der Leitung
46 startet einen Gleichheitszeitgeber 47 und setzt einen
Ungleichheitszeitgeber 48 über eine erste ODER-Schaltung 64 zurück.
Die Funktion des Ungleichheitszeitgebers 48 ist im folgenden
erläutert. Wenn es kein Signal auf der Leitung 46 gibt, liefert
ein Inverter 49 ein Signal auf einer Leitung 50 zum
setzen einer bistabilen Vorrichtung (Setz/Rücksetz-Vorrichtung) 51. Wenn die Meßfühlersignale
gleich sind, setzt das Signal auf der Leitung 46 die
bistabile Vorrichtung 51 über eine ODER-Schaltung 51a zurück.
Ein Rücksetzsignal (SYS INIT) auf einer Leitung 52 setzt
ebenfalls die bistabile Vorrichtung 51 über die ODER-Schaltung
51a zurück, um einen Anfangsgleichheitszustand festzulegen,
wenn die Schwingausfallüberwachungsanordung 103 eingeschaltet
oder rückgesetzt wird. Immer dann, wenn die Meßfühlersignale
gleich sind, wird die bistabile Vorrichtung 51 rückgesetzt.
Das ergibt ein Erhöhungssignal auf einer Leitung 53
für jede diskrete Ungleichheit (d. h. für jeden Übergang von
gleich auf ungleich). Das Erhöhungssignal bleibt solange,
wie die Meßfühlersignale ungleich sind. ein erster monostabiler
Multivibrator 54 spricht auf das Erhöhungssignal an und liefert
einen abgemessenen Impuls (Inkrement) auf einer Leitung
55 jedesmal dann, wenn die Setz/Rücksetz-Vorrichtung 51 gesetzt
wird. Jeder abgemessene Impuls (Inkrement) auf der
Leitung 55 stellt einen Übergang von gleich auf ungleich dar.
Ein Zähler (Vor-/Rückwärtszähler) 56 wird durch das Rücksetzsignal
(SYS INIT) auf der Leitung 52 initialisiert. Der Zähler 56
erhöht seinen Zählerstand jedesmal dann, wenn der monostabile
Multivibrator 54 den abgemessenen Impuls (Inkrement)
liefert. Deshalb wird durch die gemeinsame Wirkung des Komparators
45, des Inverters 49, der bistabilen Vorrichtung 51
und des ersten monostabilen Multivibrators 54 der Zählerstand des
Zählers 56 jedesmal dann erhöht, wenn die Meßfühlersignale
sich von gleich auf ungleich ändern. Der Zähler 56 kann jede
bekannte Vorrichtung sein, die in der Lage ist, ihren Zählerstand
auf einen Schwellenwert zu erhöhen und ein Ausgangssignal
zu erzeugen, wenn sie so erhöht worden ist, wie beispielsweise
ein Integrierer und ein Komparator. Der Zähler
56 liefert ein Schwingausfallsignal auf einer Leitung 57,
wenn sein Zählerstand auf einen Schwellenwert erhöht wird.
Das Schwingausfallsignal wird über einen zweite ODER-Schaltung 59
eine weitere bistabile Vorrichtung 58 setzen. Die weitere bistabile Vorrichtung
58 wird am Anfang durch das Rücksetzsignal (SYS INIT)
auf der Leitung 52 rückgesetzt und zeigt in ihrem Setzzustand
einen Meßfühlerausfall durch ein Ausgangssignal (FEHLER)
auf einer Leitung 60 an.
Der Gleichheitszeitgeber 47 wird durch das Rücksetzsignal
auf der Leitung 52 über eine dritte ODER-Schaltung 47a rückgesetzt
und beginnt immer dann zu laufen, wenn die Meßfühlersignale
gleich sind (d. h. wenn das Signal auf der Leitung 46 vorhanden
ist). Immer dann, wenn die Meßfühlersignale ungleich sind,
wird durch das Signal auf der Leitung 50 der Gleichheitszeitgeber
47 über die dritte ODER-Schaltung 47a rückgesetzt. Der Gleichheitszeitgeber
47 erreicht die Zeitsperre, wenn eine Gleichheit
für ein vorbestimmter Zeitintervall andauert, wodurch
ein Verminderungssignal auf einer Leitung 61 geliefert wird.
Ein zweiter monostabiler Multivibrator 62 liefert einen abgemessenen
Impuls (Dekrement) auf einer Leitung 63 auf das Verminderungssignal
auf der Leitung 61 hin. Der abgemessene Impuls
(Dekrement) vermindert den Zählerstand des Zählers 56, da er
mit dem Zähler 56 gegensinnig zu dem abgemessenen Impuls
(Inkrement) auf der Leitung 55 verbunden ist. Deshalb wird
der Zählerstand des Zählers 56 jedesmal dann vermindert, wenn
der Gleichheitsszeitgeber 47 die Zeitsperre erreicht. Der
Zählerstand des Zähles 56 wird nicht unter seinen Anfangswert
vermindert, so daß das System nicht auf anhaltende
Gleichheiten hin vorgespannt wird, die länger als erforderlich
dauern, um den Zählerstand des Zählers 56 auf seinen
Anfangswert zu vermindern. Außerdem wird immer dann, wenn
der Gleichheitszeitgeber 47 die Zeitsperre erreicht, dieser
durch das Verminderungssignal auf der Leitung 61 über die dritte
ODER-Schaltung 47a rückgesetzt.
Die Schwingausfallüberwachungsanordnung 103 enthält den Komparator
45, den Inverter 49, die bistabile Vorrichtung 51,
den ersten monostabilen Multivibrator 54, den Zähler 56, den
Gleichheitszeitgeber 47 und den zweiten monostabilen Multivibrator
62. Ein Schwingausfallsignal auf der Leitung 57 wird anzeigen,
wann eine vorbestimmte Anzahl von Änderungen (Schwingungen)
von gleich auf ungleich aufgetreten ist, wobei Verschiebungen
für Meßfühlersignalgleichheiten berücksichtigt werden,
die für ein vorbestimmtes Zeitintervall andauern, was durch
den Gleichheitszeitgeber 47 bestimmt wird, und Verminderungen
des Zählerstands des Zählers 56 bewirken. Die Schwingausfallüberwachungsanordnung
103 kann in Verbindung mit der Dauerungleichheitsüberwachungsanordnung
104 arbeiten, wie dargestellt,
so daß das System als ganzes in der Lage ist, einen
breiteren Bereich von Meßfühlerausfällen zu überwachen. Der
Komparator 45 ist ein gemeinsames Bauelement der Schwingausfallüberwachungsanordnung
103 und der Dauerungleichheitsüberwachugsanordnung
104.
Ein Ungleichheitszeitgeber 48 startet die Zeitgabe, wenn die
Signale ungleich sind, was durch das Signal auf der Leitung
50 angezeigt wird. Der Ungleichheitszeitgeber 48 wird am Anfang
durch das Rücksetzsignal (SYS INIT) auf der Leitung 52
über die erste ODER-Schaltung 64 rückgesetzt. Der Ungleichheitszeitgeber
48 wird außerdem, wenn die Signale gleich sind,
was durch das Signal auf der Leitung 46 angezeigt wird, über
die erste ODER-Schaltung 64 rückgesetzt. Der Ungleichheitszeitgeber
48 erreicht die Zeitsperre, wenn die Meßfühlersignale
für ein Ausfallbestätigungszeitintervall ungleich sind.
Wenn der Ungleichheitszeitgeber 48 die Zeitsperre erreicht,
wird ein Signal auf einer Leitung 65 geliefert. Das Signal
auf der Leitung 65 setzt die bistabile Vorrichtung 58 über
die zweite ODER-Schaltung 59, um einen Dauerungleichheitsausfall
anzuzeigen. Das Vorhandensein entweder des Signals auf der
Leitung 65 oder des Signals auf der Leitung 57 wird bewirken,
daß die zweite ODER-Schaltung 59 die bistabile Vorrichtung 58
setzt, wodurch ein Meßfühlerausfall (FEHLER) angezeigt wird.
Die vorstehende Beschreibung erfolgte unter Bezugnahme auf
ein vereinfachtes Blockschaltbild. Viele der vorstehend beschriebenen
Funktionen können auf einfacherer Weise erfüllt
werden, indem mehr Direkt- und Komplementausgangsssignale und
weniger Inverter benutzt werden; in vielen Fällen kann die
beschriebene positive Logik leicht in eine invertierende Logik
umgearbeitet werden, damit sie für verfügbare Hardwarechips
geeigneter ist. Die Beschreibung erfolgte deshalb
prinzipiell an Hand von Funktionsblöcken.
Fig. 5 zeigt zwei Sensorsignale A, B, die von gleich auf ungleich
auf gleich, usw. oszillieren (variieren). Das Signal
A auf einer Linie 66 ist der Einfachheit halber als konstant
dargestellt, und das Signal B auf einer Linie 67 ist
mit sich verändernder Amplitude dargestellt. Die Signalamplitude
ist auf der vertikalen Achse aufgetragen, beide Signale
sind positiv, und die Zeit ist auf der horizontalen Achse aufgetragen.
Eine obere Ungleichheitstoleranzgrenze ist durch
eine gestrichelte Linie 68 dargestellt, und eine untere Ungleichheitstoleranzgrenze
ist durch eine gestrichelte Linie
69 dargestellt. Verschiedene Zeitintervalle längs der horizontalen
Achse sind mit T bis T6 bezeichnet, und verschiedene
Zeitpunke sind mit 71 bis 77 bezeichnet. Wenn das
Signal auf der Linie 67 innerhalb der Ungleichheitstoleranzgrenzen
68, 69 ist, sind die Signale "gleich". Wenn das
Signal B auf der Linie 67 nicht innerhalb der Ungleichheitstoleranzgrenzen
68, 69 ist, sind die Signale "ungleich".
Während des Intervalls T schwankt das Signal B oberhalb des
Signals A. Das Signal B auf der Linie 67 ist jedoch unterhalb
der oberen Ungleichheitstoleranzgrenze 68. Wenn das
Signal B über die obere Ungleichheitstoleranzgrenze 68 ansteigt,
wird der Zählerstand des Schwingausfallzählers in
einem Punkt 71 erhöht, da sich die Signale von gleich auf
ungleich ändern. Während des Intervalls T1 bleibt das Signal
B oberhalb der oberen Ungleichhheitstoleranzgrenze 68, und
der Zählerstand des Schwingausfallzählers wird nicht erhöht.
Wenn das Signal B unter die obere Ungleichheistoleranzgrenze
68 sinkt, wird der Zählerstand des Schwingausfallzählers
in einem Punkt 72 nicht erhöht, weil sich die Signale von
ungleich auf gleich ändern. Während des Intervalls T2 ändert
sich das Signal von größer auf kleiner als die Amplitude des
Signals A. Da aber das Signal B während des Intervalls T2
innerhalb der Ungleichheitstoleranzgrenzen 68, 69 ist (d. h.
Gleichheit), wird der Zählerstand des Schwingausfallzählers
nicht erhöht.
Wenn das Signal B unter die untere Ungleichheitstoleranzgrenze
69 sinkt, wird der Zählerstand des Schwingausfallzählers
in einem Punkt 73 erhöht, weil die Signale sich von
gleich auf ungleich ändern. Während des Intervalls T3 bleibt
das Signal B unter der unteren Ungleichhheitstoleranzgrenze
69, und der Zählerstand des Schwingausfallzählers wird nicht
erhöht.
Wenn das Signal B über die obere Ungleichheitstoleranzgrenze
69 ansteigt, wird der Zählerstand des Schwingausfallzählers
in einem Punkt 74 nicht erhöht, weil sich die Signale von
ungleich auf gleich verändern. Während des Intervalls T4
verändert sich das Signal B von kleiner auf größer als das
Signal A. Da aber das Signal B während des Intervalls T4
innerhalb der Ungleichheitstoleranzgrenzen 68, 69 ist (d. h.
Gleichheit), wird der Zählerstand des Schwingungsausfallzählers
nicht erhöht.
Wenn das Signal B über die obere Ungleichheitstoleranzgren
ze 68 ansteigt, wird der Zählerstand des Schwingausfallzäh
lers in einem Punkt 75 erhöht, weil die Signale sich von
gleich auf ungleich verändern. Während des Intervalls T5
bleibt das Signal B oberhalb der oberen Ungleichheitstole
ranzgrenze 68, und der Zählerstand des Schwingausfallzählers
wird nicht erhöht.
Wenn der Zählerstand des Schwingausfallzählers ab seinem An
fangswert fünfmal erhöht wird, wird ein Schwingausfall dekla
riert, ausgenommen in folgendem Fall: Wenn das Signal B
unter die obere Ungleichheitstoleranzgrenze 68 sinkt, wird
der Zählerstand des Schwingausfallzählers in einem Punkt 76
nicht erhöht, weil die Signale sich von ungleich auf gleich
ändern. Während des Intervalls T6 schwankt das Signal B in
bezug auf das Signal A, es bleibt aber innerhalb der Un
gleichheitstoleranzen 68, 69. Während des Intervalls T6
sind also die Signale gleich. Wenn die Signale für ein vor
bestimmtes Zeitintervall gleich sind (hier das Intervall T6),
wird der Zählerstand des Schwingausfallzählers in einem
Punkt 77 vermindert. Die Gleichheitszeiten während der Inter
valle T2 und T4 haben keine ausreichende Dauer, um den Zäh
lerstand des Schwingausfallzählers zu vermindern.
Claims (2)
1. Schaltunganordnung zur Überwachung von Überschwingungen
in Ausgangssignalen redundanter Meßfühler (40, 41),
mit einem
Komparator (45), der ein Gleichheitssi
gnal (46) an einen Eingang eines Zählers (56) abgibt, dessen anderer Eingang
mit dem Ausgang eines Zeitgebers (47) verbunden ist, welcher bei
innerhalb eines Toleranzbereiches
liegenden Ausgangssignalen der Meßfühler (40, 41)
ein Verminderungssignal liefert, wenn das Gleich
heitssignal für ein vorbestimmtes Zeitintervall andauert,
wobei bei jedem Liefern des Verminderungssignals der Zählerstand
verringert wird, und mit einer
dem Zähler (56) nachgeschalteten Ausfallanzeigeeinrichtung (58) zum
Liefern einer Ausfallanzeige, sobald der Zählerstand auf einen bestimmten
Schwellenwert angestiegen ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine
zwischen den Komparator (45) und den Zähler (56) geschaltete Ein
richtung (49)
bei jedem diskreten Überschwingen wenigstens ei
nes Ausgangssignals der Meßfühler (40, 41 über den Toleranzbereich ein
diskretes Ungleichheitssignal (55) an
den Zähler (56) abgegeben wird, wodurch der
Zählerstand jedesmal er
höht wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der Zählerstand des Zäh
lers (56) niemals unter einen Ausgangswert vermindert wird.
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