RU2340926C1

RU2340926C1 - Portable diagnostic complex

Info

Publication number: RU2340926C1
Application number: RU2007119936/09A
Authority: RU
Inventors: Виктор Федорович Шевченко (RU); Виктор Федорович Шевченко; Александр Владимирович Прокопченко (RU); Александр Владимирович Прокопченко; Георгий Станиславович Дементьев (RU); Георгий Станиславович Дементьев; Александр Александрович Звонов (RU); Александр Александрович Звонов
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2008-12-10

Abstract

FIELD: physics; measurements.

SUBSTANCE: present invention pertains to diagnostic of digital, radio-electronic and electromechanical military equipment. The complex comprises a digital diagnosis unit, in form of a tablet computer with an interactive display, and a set of detachable modules with analogue-to-digital converters. Each detachable module is adapted to a concrete object of diagnosis and has corresponding plugs for connecting to sockets of the given object. The interactive display has an information panel and a touch panel for controlling the diagnosis process, on a common screen.

EFFECT: reduction of weight and size parameters and increased efficiency of the complex.

7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, конкретно к переносным диагностическим комплексам для контроля параметров, диагностики и поиска мест локализации неисправностей в радиоэлектронных изделиях (РЭИ) с цифровым, аналоговым или цифроаналоговым выходами.The invention relates to instrumentation, specifically to portable diagnostic systems for monitoring parameters, diagnosing and locating fault locations in electronic products (REI) with digital, analog or digital-analog outputs.

Известен переносной диагностический комплекс для контроля параметров, диагностики и поиска мест неисправностей в радиоэлектронных изделиях (РЭИ) (Орнатский П.П. Автоматические измерительные приборы аналоговые и цифровые. К., Сов. Радио. 1965; Шкурин Г.П. Справочник по электроизмерительным приборам. М., 1972), содержащие набор отдельных переносных измерительных приборов, таких как омметр, вольтметр, амперметр, измеритель емкости, измеритель индуктивности, осциллограф, спектрограф.Known portable diagnostic system for monitoring parameters, diagnostics, and locating faults in electronic products (REI) (Ornatsky P.P. Automatic measuring instruments analog and digital. K., Sov. Radio. 1965; Shkurin G.P. Handbook of electrical measuring instruments . M., 1972) containing a set of separate portable measuring instruments, such as an ohmmeter, voltmeter, ammeter, capacitance meter, inductance meter, oscilloscope, spectrograph.

При этом каждый прибор выполнен в отдельном корпусе и содержит последовательно соединенные адаптер, измерительный блок и блок индикации. В этих приборах адаптер выполнен в виде схемы сопряжения с набором кабелей или жгутов проводов для соединения с объектом диагностики; схема сопряжения в свою очередь выполнена в виде резистивного, емкостного и/или индуктивного ограничителя тока; измерительный блок - в виде измерительного моста, блока пороговых устройств, схемы сравнения с эталоном, и/или электронного преобразователя амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) сигналов; блок индикации - в виде аналогового (стрелочного) индикатора, цифрового индикатора или в виде электронно-лучевой трубки.Moreover, each device is made in a separate case and contains an adapter, a measuring unit and an indication unit connected in series. In these devices, the adapter is made in the form of a pairing circuit with a set of cables or wire harnesses for connection with the diagnostic object; the interface circuit, in turn, is made in the form of a resistive, capacitive and / or inductive current limiter; measuring unit - in the form of a measuring bridge, a block of threshold devices, a comparison circuit with a standard, and / or an electronic converter of amplitude-frequency characteristics (AFC) of signals; indication unit - in the form of an analog (arrow) indicator, a digital indicator or in the form of a cathode ray tube.

Недостатком известного комплекса является аппаратурное дублирование, громоздкость и недостаточная производительность.A disadvantage of the known complex is hardware duplication, cumbersomeness and insufficient performance.

Известен диагностический комплекс (Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств, 3-изд., М., 1975; Туричин A.M. Электрические измерения неэлектрических увеличин, 4 изд. М.-Л., 1966; Швецкий В.И. Электронные измерительные приборы с цифровым отсчетом, 2-у изд., К., 1970; Шляндин В.М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. М., 1973; Технические средства диагностирования. Под ред. Клюева В.В. - М.: Машиностроение, 1989), содержащий цифровой тестер, цифровой осциллограф, цифровой спектрограф, цифровой логический анализатор, цифровой сигнатурный анализатор, выполненные в отдельных корпусах и снабженные собственными адаптерами и собственными источниками питания. При этом тестер содержит плату цифрового омметра, плату цифрового амперметра, плату цифрового вольтметра, плату цифрового измерителя емкости конденсаторов, плату цифрового измерителя индуктивности, плату цифрового измерителя параметров транзисторов и плату выработки сигналов коротких замыканий, соединенных через входные контакты электромеханического переключателя с адаптером, а через его выходные контакты - с цифровым индикатором.A well-known diagnostic complex (Gitis E.I. Information converters for electronic digital computing devices, 3rd ed., M., 1975; Turichin AM Electrical measurements of non-electric magnifications, 4th ed. M.-L., 1966; Shvetsky V.I. Electronic measuring instruments with digital readout, 2nd ed., K., 1970; Shlyandin V.M. Digital measuring transducers and devices. M., 1973; Diagnostic aids. Edited by V.V. Klyuev - M .: Engineering, 1989), containing a digital tester, digital oscilloscope, digital spectrograph, digital logic analyzer analyzer, digital signature analyzer, made in separate cases and equipped with their own adapters and their own power sources. At the same time, the tester contains a digital ohmmeter board, a digital ammeter board, a digital voltmeter board, a capacitor digital meter board, a digital inductance meter board, a digital transistor meter board and a short-circuit signal generation board connected via an input terminal of the electromechanical switch to an adapter, and through its output contacts are with a digital indicator.

Цифровое исполнение и совмещение в одном корпусе отдельных измерительных плат позволило частично уменьшить объем измерительной и диагностической аппаратуры. Однако ручное подключение отдельных цифровых приборов комплекса, а также ручное переключение режимов работы их измерительной аппаратуры и последовательный во времени визуальные просмотр и анализ параметров объекта диагностики требуют больших временных затрат, большого внимания, запоминания и высокой квалификации оператора.Digital execution and combination of separate measuring boards in one case made it possible to partially reduce the volume of measuring and diagnostic equipment. However, the manual connection of individual digital instruments of the complex, as well as the manual switching of the operating modes of their measuring equipment and the sequential time visual viewing and analysis of the parameters of the diagnostic object require a lot of time, a lot of attention, memorization and high qualification of the operator.

Известен переносной диагностический комплекс (RU 2052828, МПК: G01R 31/28, G01R 31/3177, 1996; RU 2270470, МПК: G05В 23/00; G06F 11/30, 2004), включающий набор вышеуказанных измерительных и диагностических приборов, синхронизатор, ЭВМ с пультом управления, электронный коммутатор и монитор. Причем сигнальные входы монитора соединены через ЭВМ и электронный коммутатор с выходами измерительных приборов. Управляющий вход электронного коммутатора соединен с выходом синхронизатора, выполненного в виде генератора с тактовой частотой, превышающей частоту релаксации зрения оператора, например более 25 Гц.Known portable diagnostic complex (RU 2052828, IPC: G01R 31/28, G01R 31/3177, 1996; RU 2270470, IPC: G05V 23/00; G06F 11/30, 2004), including a set of the above measuring and diagnostic devices, synchronizer, Computer with remote control, electronic switch and monitor. Moreover, the signal inputs of the monitor are connected through a computer and an electronic switch with the outputs of the measuring instruments. The control input of the electronic switch is connected to the output of the synchronizer, made in the form of a generator with a clock frequency exceeding the relaxation frequency of the operator’s vision, for example, more than 25 Hz.

Такое исполнение позволяет наблюдать на одном экране визуальную информацию одновременно от множества измерительных и диагностических приборов как одну неподвижную картину параметров объекта диагностики. Это в свою очередь облегчает анализ параметров объекта диагностики и поиск его неисправностей.This design allows you to observe on one screen visual information simultaneously from a variety of measuring and diagnostic devices as one fixed picture of the parameters of the diagnostic object. This in turn facilitates the analysis of the parameters of the diagnostic object and the search for its malfunctions.

Недостатком известного комплекса является аппаратурное дублирование корпусов, источников питания, устройств сопряжения и адаптеров и, как следствие, относительно большие габариты комплекса в целом.A disadvantage of the known complex is the hardware duplication of cases, power supplies, interface devices and adapters and, as a result, the relatively large dimensions of the complex as a whole.

Известен переносной диагностический комплекс (RU 2141686, МПК: G06F 11/22, G01R 31/28, 1999), для контроля параметров и обнаружения неисправностей цифровых объектов диагностики, включающий соединенные между собой двунаправленными активными шинами синхронизатор, выполненный в виде генератора сетки частот, задатчик тестов в виде ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) или ПИЗУ (перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство), блок управления (процессор с ОЗУ, фиксатором ошибок и контроллером ввода/вывода), мультиплексор (электронный коммутатор), синтезатор воздействий на объект контроля, задатчик образов (блок памяти данных об оптимальных значениях параметров объекта диагностики), блок обработки результатов контроля и формирователь сигнатур. Введение генератора сетки частот, мультиплексора и двунаправленных активных шин позволяет организовать процесс диагностики в режиме «цикл в цикле». При этом между относительно редкими тактами обмена сигнальной информацией обеспечиваются с собственной и более высокой частотой параллельные и независимые измерения параметров объекта диагностики, обработка результатов измерений и отображение сигнатурной информации (в 16-тиричной системе счисления), характеризующей отклонение вектора текущих (измеренных) значений параметров от вектора истинных значений (образов).Known portable diagnostic complex (RU 2141686, IPC: G06F 11/22, G01R 31/28, 1999), for parameter monitoring and fault detection of digital diagnostic objects, including a synchronized interconnected bi-directional active bus made in the form of a frequency grid generator, master tests in the form of RAM (random access memory) or PIZU (reprogrammable read-only memory), control unit (processor with RAM, error clamp and input / output controller), multiplexer (electronic switch ) Influences synthesizer control object setting unit images (block data memory of the optimum values diagnostic object parameters), the block processing of results and signature generator. The introduction of a frequency grid generator, multiplexer, and bi-directional active buses allows the organization of the diagnostic process in the “cycle in cycle” mode. At the same time, between relatively rare clock cycles of signal information exchange, parallel and independent measurements of the parameters of the diagnostic object, processing of measurement results and display of signature information (in a hexadecimal number system) characterizing the deviation of the vector of the current (measured) parameter values from vectors of true values (images).

Недостатком известного комплекса является отсутствие аппаратных средств измерения параметров аналоговых и аналого-цифровых объектов диагностики, что ограничивает функциональные возможности комплекса.A disadvantage of the known complex is the lack of hardware for measuring the parameters of analog and analog-digital diagnostic objects, which limits the functionality of the complex.

Известен переносной диагностический комплекс (SU 1683038, МПК: G06F 11/26, G01R 31/28, 1991) для контроля параметров, диагностики и поиска мест локализации неисправностей в радиоэлектронных изделиях (РЭИ) с цифровым, аналоговым или цифроаналоговым выходами. Он содержит монитор, панель управления, управляющую ЭВМ, блок прерываний, блок функциональных приборов, блок памяти программ управления, блок памяти данных и вводно-выводное устройство, соединенные между собой двунаправленной шиной сопряжения, соединенной по управляющим входам с выходом ЭВМ. При этом блок памяти программ управления выполнен в виде съемного блока перепрограммируемой памяти с электронными данными и адресами команд автоматического управления, блок данных в виде съемного блока перепрограммируемой памяти с электронными данными стандартных значений параметров объектов диагностики, вектора образов типовых неисправностей. Блок функциональных приборов содержит набор отдельных приборов с цифровым управлением для контроля, настройки и приемосдаточных испытаний цифровых, цифроаналоговых и аналоговых ячеек и блоков сложных радиоэлектронных устройств, логических элементов, ЦАП, АЦП, усилителей и т.д. Каждый функциональный прибор выполнен переносным с собственным блоком электропитания, цифровым измерительным модулем или цифровым диагностическим модулем и встроенным адаптером для сопряжения с соответствующими цифровыми, цифроаналоговыми и/или аналоговыми объектами диагностики.Known portable diagnostic complex (SU 1683038, IPC: G06F 11/26, G01R 31/28, 1991) for monitoring parameters, diagnostics and locating fault localization in electronic products (REI) with digital, analog or digital-analog outputs. It contains a monitor, a control panel, a control computer, an interrupt block, a block of functional devices, a control program memory block, a data memory block, and an input-output device connected by a bi-directional interface bus connected via control inputs to the computer output. In this case, the memory block of control programs is made in the form of a removable block of reprogrammable memory with electronic data and addresses of automatic control commands, the data block in the form of a removable block of reprogrammable memory with electronic data of standard values of parameters of diagnostics objects, vector of images of typical malfunctions. The block of functional devices contains a set of separate devices with digital control for monitoring, tuning and acceptance tests of digital, digital-analog and analog cells and blocks of complex electronic devices, logic elements, DACs, ADCs, amplifiers, etc. Each functional device is portable with its own power supply unit, a digital measuring module or a digital diagnostic module and an integrated adapter for interfacing with the corresponding digital, digital-analog and / or analog diagnostic objects.

Недостатком известного переносного диагностического комплекса является выполнение измерительных приборов в виде функционально законченных автономных блоков, приводящих к аппаратурному дублированию и к увеличению массогабаритных характеристик комплекса в целом.A disadvantage of the known portable diagnostic complex is the implementation of measuring instruments in the form of functionally complete autonomous units, leading to hardware duplication and to increase the overall dimensions of the complex.

Известен переносной диагностический комплекс (Леньшин В.Н. Информационно-измерительные технологии на базе стандарта VXI. (ЦАТИ, Москва) // "Мир компьютерной автоматизации", №4 1995 г.), включающий приборный корпус с магистральной шиной сопряжения, монитор, панель управления, блок функциональных модулей, включающих не менее одного цифрового устройства обработки сигнальной информации с адаптерами для сопряжения с объектами диагностики, блок основных модулей, включающий встроенные в приборный корпус управляющую ЭВМ, модуль памяти программ и модуль памяти данных. При этом приборный корпус выполнен в виде крейта серии СТ-400 SERIES VXI с вертикальными отсеками для установки функциональных и основных модулей. Все модули выполнены съемными и соединены через многоконтактные электрические разъемы (слоты PCI-VXI) с магистральной шиной сопряжения. Магистральная шина сопряжения выполнена в виде кросс-платы, реализующей магистраль VXIbus, стандарта IEEE Std 1155-1992. При этом функциональные модули выполнены в виде функционально законченных блоков, содержащих последовательно соединенные функциональный адаптер, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), и цифровое устройство обработки сигналов. Цифровые устройства функциональных модулей, в свою очередь, выполнены в виде спецвычислителей с жестко вшитой в их ПЗУ программой цифровой обработки сигналов объекта диагностики, например в спектранализаторе вычислительных формул Фурье для преобразования амплитудно-временных характеристик импульсных сигналов в амплитудно-частотные характеристики. Источник электропитания элементов комплекса выполнен встроенным в приборный комплекс.Known portable diagnostic complex (Lenshin VN Information-measuring technologies based on the VXI standard. (TsATI, Moscow) // "World of computer automation", No. 4 of 1995), including the instrument case with the main interface bus, monitor, panel control, a block of functional modules, including at least one digital signal information processing device with adapters for interfacing with diagnostic objects, a block of main modules, including a control computer built into the instrument housing, a program and module memory module ul data memory. In this case, the instrument case is made in the form of a crate of the ST-400 SERIES VXI series with vertical compartments for installing functional and basic modules. All modules are removable and connected via multi-pin electrical connectors (PCI-VXI slots) to the trunk bus. The trunk bus is made in the form of a cross-board that implements the VXIbus trunk, IEEE Std 1155-1992 standard. In this case, the functional modules are made in the form of functionally complete blocks containing a series-connected functional adapter, an analog-to-digital converter (ADC), and a digital signal processing device. The digital devices of the functional modules, in turn, are made in the form of special computers with a digital signal processing program for the diagnostic object that is rigidly embedded in their ROMs, for example, in the Fourier calculator of computational formulas for converting the amplitude-time characteristics of pulse signals into amplitude-frequency characteristics. The power source of the elements of the complex is made built into the instrument complex.

Недостатком известного комплекса является выполнение измерительных приборов в виде функционально законченных блоков, приводящих к аппаратурному дублированию цифровых устройств обработки сигналов и части аналоговых элементов их адаптеров, приводящих к увеличению массогабаритных характеристик комплекса в целом.A disadvantage of the known complex is the implementation of measuring instruments in the form of functionally complete blocks, leading to hardware duplication of digital signal processing devices and part of the analog elements of their adapters, leading to an increase in the overall dimensions of the complex.

Задачей изобретения является уменьшение массогабаритных характеристик переносного диагностического комплекса без снижения его функциональных возможностей.The objective of the invention is to reduce the overall dimensions of the portable diagnostic complex without reducing its functionality.

Техническим результатом - уменьшение аппаратурного дублирования оборудования измерительных приборов путем повышения универсальности (уменьшения требуемого количества) составляющих элементов комплекса.The technical result is the reduction of hardware duplication of measuring equipment by increasing the versatility (reducing the required number) of the constituent elements of the complex.

Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата обеспечивается тем, что в переносном диагностическом комплексе, включающем приборный корпус с магистральной шиной сопряжения, монитор, панель управления, функциональный модуль, содержащий не менее одного устройства обработки цифровых сигналов и блок адаптеров для сопряжения функционального модуля с объектами диагностики, блок основных модулей, включающий встроенные в приборный корпус управляющую ЭВМ, модуль памяти программ и модуль памяти данных, согласно изобретению приборный корпус дополнительно снабжен электрическим разъемом, устройство обработки цифровых сигналов выполнено в виде перепрограммируемой микроЭВМ, встроенной в приборный корпус и соединенной через его магистральную шину с управляющей ЭВМ, модулем памяти программ и модулем памяти данных, а через электрический разъем - с блоком адаптеров, выполненных съемными, причем монитор установлен на лицевой стороне приборного корпуса, а панель управления выполнена сенсорной и совмещена с экраном монитора.The solution of this problem and the achievement of the claimed technical result is ensured by the fact that in a portable diagnostic complex, including an instrument case with a main interface bus, a monitor, a control panel, a functional module containing at least one digital signal processing device and an adapter block for interfacing the functional module with objects diagnostics, a block of basic modules, including a control computer integrated in the instrument case, a program memory module and a data memory module, according to According to the invention, the instrument case is additionally equipped with an electrical connector, the digital signal processing device is made in the form of a reprogrammable microcomputer integrated in the instrument housing and connected via its main bus to a control computer, a program memory module and a data memory module, and through an electrical connector to an adapter block made removable, and the monitor is installed on the front side of the instrument case, and the control panel is made touch and combined with the monitor screen.

При этом устройство обработки цифровых сигналов выполнено в виде перепрограммируемой микроЭВМ на базе микроконтроллеров серии ATMEL и содержит универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик с последовательным интерфейсом, центральный процессор с перепрограммируемым и оперативным запоминающими устройствами и контроллер ввода-вывода, причем процессор с перепрограммируемым и оперативным запоминающими устройствами соединен через интерфейс универсального синхронно-асинхронного приемопередатчика с магистральной шиной сопряжения, а через контроллер ввода-вывода и электрический разъем приборного комплекса - с комплектом съемных адаптеров. Съемные адаптеры выполнены в виде преобразователей сигналов объекта диагностики в цифровой рабочий код устройства обработки цифровых сигналов, снабжены контактным устройством распознавания, комплектом съемных кабелей, жгутов проводов с наконечниками в виде штекеров или клипс-зажимов, оптоэлектронной и/или радиолинией цифровой связи типа Bluetooth, Way-Fay и/или Globax. Модуль памяти программ содержит загрузочно-считывающее устройство Cardrider и блок съемных энергонезависимых перепрограммируемых карт памяти Flashcard серии АТ29 и/или АТ49 на кристаллах FPSLIC. Модуль памяти данных содержит загрузочно-считывающее устройство Cardrider и блок съемных перепрограммируемых карт памяти Flashcard серии АТ28 с интерфейсом Parallel EEPROM и/или серии АТ24/34, АТ93, АТ59, АТ25 с интерфейсом Serial EEPROM. Экран монитора выполнен в виде светодиодной или ЖК-матрицы, сенсорная панель управления - в виде матрицы из пьезоэлементов, сетки токопроводов или контрастной координатной сетки с графическим пером и/или указкой. Приборный корпус переносного диагностического комплекса выполнен в форме планшетного компьютера, электрические разъемы которого для подключения комплекта сменных адаптеров снабжены резиновыми заглушками.The digital signal processing device is designed as a reprogrammable microcomputer based on the ATMEL series microcontrollers and contains a universal synchronous asynchronous transceiver with a serial interface, a central processor with reprogrammable and random access memory, and an input-output controller, and the processor with the reprogrammable and random access memory is connected through the interface of a universal synchronous-asynchronous transceiver with a main bus Iya, and through the input-output controller and the electrical connector of the instrument complex - with a set of removable adapters. Removable adapters are made in the form of converters of the diagnostic object's signals into the digital working code of the digital signal processing device, equipped with a recognition recognition device, a set of removable cables, wire harnesses with terminals in the form of plugs or clip-on clips, an optoelectronic and / or digital radio link such as Bluetooth, Way -Fay and / or Globax. The program memory module contains a Cardrider boot-reader and a block of removable non-volatile flash-programmable Flashcard АТ29 and / or АТ49 memory cards based on FPSLIC crystals. The data memory module contains a Cardrider boot-and-reader device and a block of removable programmable Flashcard memory cards of the AT28 series with the Parallel EEPROM interface and / or the AT24 / 34, AT93, AT59, AT25 series with the Serial EEPROM interface. The monitor screen is made in the form of an LED or LCD matrix, the touch control panel is in the form of a matrix of piezoelectric elements, a grid of conductors or a contrasting coordinate grid with a graphic pen and / or pointer. The instrument case of the portable diagnostic complex is made in the form of a tablet computer, the electrical connectors of which are equipped with rubber plugs for connecting a set of interchangeable adapters.

Введение универсального измерителя (выполнение устройства обработки цифровых сигналов в виде перепрограммируемых микроЭВМ, встроенных в приборный корпус и соединенных через его магистральную шину с управляющей ЭВМ, модулем памяти программ и модулем памяти данных позволяет решать задачи диагностики меньшим числом измерительного оборудования. Следствием этого является уменьшение массогабаритных характеристик переносного диагностического комплекса. Выполнение адаптеров съемными позволяет повысить их универсальность, уменьшить аппаратурное дублирование громоздких аналоговых и механических соединительных элементов и дополнительно уменьшить массогабаритные параметры комплекса. Выполнение панели управления сенсорной, совмещение ее с экраном монитора и установка последнего непосредственно на лицевой панели приборного комплекса дополнительно позволяют дополнительно уменьшить объем аппаратуры комплекса, повысить удобство управления и производительность процесса контроля и диагностики.The introduction of a universal meter (the implementation of a digital signal processing device in the form of reprogrammable microcomputers built into the instrument housing and connected via its main bus to a control computer, a program memory module and a data memory module allows diagnosing problems to be solved with a smaller number of measuring equipment. As a result, weight and size characteristics are reduced of portable diagnostic complex. the performance of duplicating bulky analog and mechanical connecting elements and further reducing the overall dimensions of the complex.Performing a touch control panel, combining it with a monitor screen and installing the latter directly on the front panel of the instrument complex can additionally further reduce the complex equipment, increase control convenience and control process productivity and diagnostics.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, а на фиг.2 - пример его конструктивного исполнения.Figure 1 presents the functional diagram of the device, and figure 2 is an example of its design.

Переносной диагностический прибор содержит приборный корпус 1 с магистральной шиной 2 сопряжения. Приборный корпус 1 переносного диагностического комплекса выполнен в форме планшетного компьютера (фиг.2). На лицевой стороне приборного корпуса 1 установлен монитор 3 с видео- и звуковым каналами. На экране 4 монитора 3 установлена сенсорная панель 5 управления. Экран 4 монитора 3 выполнен в виде светодиодной или ЖК-матрицы, панель 5 управления - в виде матрицы из пьезоэлементов, сетки токопроводов или контрастной координатной сетки с графическим пером и/или указкой. При выполнении панели 5 управления в виде матрицы из пьезоэлементов, их электрические обкладки соединены с управляющими входами магистральной шины 2, а графическое перо выполнено в виде пластикового карандаша или ручки типа Grip Pen. Для уменьшения истирания поверхность панели 5 может быть покрыта сменной полиэтиленовой пленкой или панель 5 выполняется в виде сетки прозрачных токопроводов, а графическое перо в виде электромагнитного карандаша, один конец которого выполнен с функцией записи, а другой - с функцией стирания записи. Для повышения точности коррекции формы эталонных сигналов панель 5 управления может быть выполнена в виде контрастной координатной сетки, нанесенной на экран 4 монитора 3, а графическое перо - в виде ручки с кнопкой и фотоприемником считывания. В приборном корпусе 1 на магистральной шине 2 сопряжения установлены блок 6 основных модулей, включающий управляющую ЭВМ 7, модуль 8 памяти программ, модуль 9 памяти данных, а также функциональный модуль 10, включающий не менее одного устройства 11 обработки цифровых сигналов. Управляющая ЭВМ 7 предназначена для автоматического управления процессом диагностики и отображением результатов последней на экране 4 монитора 3 и содержит центральный процессор, ОЗУ, ПЗУ, соединенные с монитором 3 и модулями 8-10 через магистральную шину 2. Модуль 8 памяти программ содержит загрузочно-считывающее устройство 12 Cardrider и блок съемных энергонезависимых перепрограммируемых карт 13 памяти Flashcard серии АТ29 и/или АТ49 на кристаллах FPSLIC. Модуль 9 памяти данных содержит загрузочно-считывающее устройство 14 Cardrider и блок съемных перепрограммируемых карт 15 памяти Flashcard серии АТ28 с интерфейсом Parallel EEPROM и/или серии АТ24/34, АТ93, АТ59, АТ25 с интерфейсом Serial EEPROM. Устройство 11 функционального модуля 10 предназначено для многофункциональной обработки цифровых сигналов, выполнено перепрограммируемым на базе микроконтроллеров серии ATMEL (ATMega128, ATmega329P, ATmega325P, AT91RM9200 и/или AT43USB355) и содержит центральный процессор 16 с ОЗУ и ППЗУ, соединенный через последовательный интерфейс универсального синхронно-асинхронного приемопередатчика 17 с магистральной шиной 2 сопряжения, а через контроллер 18 ввода-вывода и электрический разъем 19 приборного корпуса 1 с блоком (комплектом) съемных адаптеров 20. Каждый адаптер 20 содержит преобразователь 21 выходных сигналов объекта диагностики в цифровой рабочий код функционального модуля 10 и соединенные с ним по входу через электрический разъем 22 комплект 23 съемных кабелей, жгутов проводов с наконечниками в виде штекеров или клипс-зажимов, оптоэлектронную и/или радиолинию цифровой связи типа Bluetooth, Way-Fay и/или Globax. Адаптеры 20 снабжены также контактными устройствами распознавания, выполненными в виде электрозамыкателей части контактов разъемов 19 и 22. Комплект адаптеров 20 выполнен универсальным и с возможностью сопряжения функционального модуля 10 с цифровым, аналоговым и цифроаналоговым объектами диагностики. Для сопряжения адаптера 20 с цифровым объектом диагностики его преобразователь 21 выполнен в виде преобразователя цифровых сигналов объекта диагностики в цифровой рабочий код блока измерительных приборов, для сопряжения с аналоговым объектом диагностики с относительно медленно меняющимся во времени выходным сигналом - в виде преобразователя электрических сигналов в параллельный или последовательный двоичный код, для сопряжения с аналоговым объектом диагностики, содержащим СВЧ-изделия, последовательно соединенные СВЧ-приемник и преобразователь частоты, содержащим электромеханические изделия, - в виде преобразователей параметров сигналов датчиков механических параметров изделия в цифровой код и т.д. Введение разъема 22 позволяет комбинировать сочетание преобразователей 21 и соединительных элементов комплекта 23 и, тем самым, за счет возникающей универсальности сократить требуемые номенклатуру и комплектацию сменных адаптеров 20. Для переносного диагностического комплекса защиты от пыли и влаги электрический разъем 19 приборного корпуса 1 и электрические разъемы 22 адаптеров 20 снабжены резиновыми заглушками.The portable diagnostic device comprises an instrument case 1 with a main interface bus 2. The instrument housing 1 of the portable diagnostic complex is made in the form of a tablet computer (figure 2). A monitor 3 with video and audio channels is installed on the front side of the instrument case 1. On the screen 4 of the monitor 3 is installed touch panel 5 control. The screen 4 of the monitor 3 is made in the form of an LED or LCD matrix, the control panel 5 is in the form of a matrix of piezoelectric elements, a grid of conductors or a contrasting coordinate grid with a graphic pen and / or pointer. When executing the control panel 5 in the form of a matrix of piezoelectric elements, their electrical plates are connected to the control inputs of the bus 2, and the graphic pen is made in the form of a plastic pencil or pen type Grip Pen. To reduce abrasion, the surface of the panel 5 can be covered with a removable plastic film or the panel 5 is made in the form of a grid of transparent current conductors, and the graphic pen is in the form of an electromagnetic pencil, one end of which is made with a recording function, and the other with a recording erasing function. To improve the accuracy of the correction of the shape of the reference signals, the control panel 5 can be made in the form of a contrasting coordinate grid deposited on the screen 4 of the monitor 3, and a graphic pen in the form of a pen with a button and a reading photodetector. In the instrument case 1, on the interface bus 2, a block 6 of main modules is installed, including a control computer 7, a program memory module 8, a data memory module 9, and also a functional module 10 including at least one digital signal processing device 11. The control computer 7 is designed to automatically control the diagnostic process and display the results of the latter on the screen 4 of monitor 3 and contains a central processor, RAM, ROM connected to the monitor 3 and modules 8-10 through the main bus 2. Module 8 of the program memory contains a boot-reader 12 Cardrider and a block of removable non-volatile reprogrammable flash memory cards 13 of the AT29 and / or AT49 series on FPSLIC crystals. The data memory module 9 contains a Cardrider boot-reader 14 and a block of removable reprogrammable flash cards 15 of the AT28 series with the Parallel EEPROM interface and / or the AT24 / 34, AT93, AT59, AT25 series with the Serial EEPROM interface. The device 11 of the functional module 10 is intended for multifunctional processing of digital signals, made reprogrammable on the basis of microcontrollers of the ATMEL series (ATMega128, ATmega329P, ATmega325P, AT91RM9200 and / or AT43USB355) and contains a central processor 16 with RAM and ROM connected via a serial interface of a universal synchronous-asyn the transceiver 17 with the bus interface 2, and through the input / output controller 18 and the electrical connector 19 of the instrument housing 1 with a block (set) of removable adapters 20. Each adapter 20 with Holds a converter 21 of the output signals of the diagnostic object to the digital working code of the functional module 10 and a set of 23 removable cables, wire harnesses with terminals in the form of plugs or clip-clips, optoelectronic and / or Bluetooth digital communication line connected to it via an electrical input 22 , Way-Fay and / or Globax. The adapters 20 are also equipped with contact recognition devices, made in the form of electric closures of the part of the contacts of the connectors 19 and 22. The set of adapters 20 is made universal and with the possibility of interfacing the functional module 10 with digital, analog and digital-to-analog diagnostic objects. To interface adapter 20 with a digital diagnostic object, its converter 21 is made in the form of a converter of digital signals of a diagnostic object into a digital working code of a measuring instrument block, for interface with an analog diagnostic object with a relatively slowly varying output signal in the form of an electrical signal converter in parallel or serial binary code for interfacing with an analog diagnostic object containing microwave products connected in series to a microwave receiver and pre verters frequency comprising electromechanical products, - in the form of signal parameters transmitters mechanical parameters of the product into a digital code, etc. The introduction of connector 22 allows you to combine the combination of converters 21 and connecting elements of kit 23 and, due to the resulting versatility, reduce the required range and equipment of replaceable adapters 20. For the portable diagnostic complex of protection against dust and moisture, the electrical connector 19 of the instrument housing 1 and electrical connectors 22 adapters 20 are equipped with rubber plugs.

Изобретение не ограничивается вышеприведенным примером его осуществления. В рамках данного изобретения возможны и другие варианты его исполнения. В частности для диагностики съемных и обесточенных электронных плат РЭИ комплект 23 может содержать соединительные элементы в виде контактной платы с внешним источником питания. При этом для проведения сравнительной оценки однотипных объектов диагностики, одно из которых заведомо исправно, контактная плата может содержать основные и дублирующие разъемы, блок съемных перемычек, вторичные преобразователи постоянного напряжения, согласователи уровней ТТЛ/КМОП (+5В/+9В), ТТЛ/ЭСЛ (+5В/-1,7В), а также контактную матрицу, контакты которой соединены с соответствующими контактами разъема 22 адаптера 20.The invention is not limited to the above example of its implementation. In the framework of this invention, other variants of its execution are possible. In particular, for the diagnosis of removable and de-energized REI electronic boards, kit 23 may contain connecting elements in the form of a contact board with an external power source. At the same time, to conduct a comparative assessment of the same type of diagnostic objects, one of which is obviously working, the circuit board may contain primary and duplicate connectors, a block of removable jumpers, DC / DC converters, TTL / CMOS (+ 5V / + 9V), TTL / ESL level coordinators (+ 5V / -1.7V), as well as a contact matrix, the contacts of which are connected to the corresponding contacts of the connector 22 of the adapter 20.

При отладке переносного диагностического комплекса в заводских условиях в карту 13 памяти программ вводят электронные данные команд автоматического управления процессами измерений и диагностики, адресов команд, режимов измерений, диагностики, подсказок и инструкций оператору, записанные в текстовом, табличном форматах, а также в виде видео- и/или звуковых файлов, а в карту 15 памяти данных - электронные данные стандартных значений параметров, допустимых значений отклонения их от нормы, а также характерных значений вектора параметров при известных видах неисправностей для цифровых, цифроаналоговых и аналоговых объектов диагностики, записанных в двоичном или шестнадцатиричном коде (для сигнатурного анализа) при отладке комплекса в заводских или полевых условиях (при модернизации объектов диагностики). Переносной диагностический комплекс работает следующим образом.When debugging a portable diagnostic complex in the factory, electronic data of automatic control commands for measurement and diagnostics processes, command addresses, measurement modes, diagnostics, prompts and instructions to the operator, recorded in text, tabular formats, as well as video and / or sound files, and to the data memory card 15 — electronic data of standard parameter values, their admissible deviations from the norm, as well as characteristic values of the parameter vector for zvestna kinds of faults to digital, digital to analog and analog diagnostic objects recorded in binary or hexadecimal code (for signature analysis) when debugging complex in the factory or field conditions (when upgrading diagnostic facilities). A portable diagnostic complex works as follows.

Перед включением комплекса его адаптер 20 подключают с помощью соединительных элементов 23 через разъем 22 к соответствующему объекту диагностики и через разъем 19 к функциональному модулю 10 приборного корпуса 1. При необходимости (при смене объекта диагностики) в считывающие устройства 12 и 14 устанавливают карты 13 и 15 памяти с программным обеспечением и исходными данными, характеризующими объект диагностики. После подключения комплекса к объекту диагностики включают переносной диагностический комплекс. При этом происходит автоматическая загрузка соответствующего содержимого карт 13 и 15 памяти в ОЗУ вычислительного модуля 7 и в ОЗУ и ППЗУ микроЭВМ цифрового устройства обработки сигналов 11. После загрузки ОЗУ компьютера 19 в верхней части экрана 4 монитора 3 высвечивается меню возможных диагностических программ для заданных объектов диагностики (Контроль. Диагностика. Ремонт). Оператор выбирает необходимую программу, например «Контроль», и нажимает пальцем или пластиковым карандашом на сенсорную панель 5 управления в месте высвечивания на экране монитора 3 слова «Контроль». При этом на ортогональных выводах сенсорной панели появляются электрические единичные сигналы с координатной информацией, соответствующей пересечению возбужденных шин (кодом программы «Контроль»). Указанные сигналы параллельным кодом передаются через шину 2 на управляющую ЭВМ 7. ЭВМ 7 принимает сигнал управления и вырабатывает набор адресных команд для опроса всех ОЗУ микроЭВМ устройства 11 цифровой обработки сигналов функционального модуля 10. При этом из ОЗУ, соответствующих адресным командам «Контроль», извлекается содержимое ячеек и последовательным и/или параллельным кодом передается через шину 2 в ОЗУ ЭВМ 7. При этом в ОЗУ ЭВМ 7 накапливается содержимое (архив) отдельных ячеек ОЗУ микроЭВМ устройства 11, используемых в программе «Контроль». Указанный архив данных используется далее при контроле параметров объекта диагностики в режимах: «Вольтметр, Амперметр, Тестер, Измеритель емкости, Измеритель индуктивности, Осциллограф, Спектранализатор». Одновременно на экран 4 монитора 3 выдаются адреса команд с файлами, содержащими указанную выше текстовую расшифровку их назначения. При этом на экране 4 монитора 3 отображаются адреса ячеек памяти и текстовые подсказки, в виде каскада падающих меню. Одновременно текстовые подсказки могут сопровождаться звуковыми сигналами и речевыми пояснениями, извлекаемыми ЭВМ 7 из звуковых файлов ОЗУ. При нажатии на сенсорную панель 5 управления в месте указания содержимого ячейки падающего меню, например в месте высвечивания надписи «Вольтметра, появляется новое падающее субменю: «Текущее значение, Норма». При нажатии на надпись «нормам по считывающему импульсно-кодовому сигналу модуля 3 извлекается содержимое ОЗУ ЭВМ 7, введенное при загрузке как «Эталон», например требуемое значение и форма напряжения на выходе объекта диагностики, и отображается на экране 4 монитора 3 в виде амплитудно-временной диаграммы и/или в табличном виде. Аналогичным образом отображаются другие требуемые параметры объекта диагностики на экране монитора 3, введенные в ОЗУ ЭВМ. При нажатии на надпись субменю «Текущее значение» на панели 5 управления ЭВМ 7 выдает команду (импульсно-кодовый сигнал) «Измерение» на микроЭВМ функционального модуля 10 и на считывающие устройства 12 и 14. При этом с карт 13 и 15 считываются программы и данные соответственно в ППЗУ и ОЗУ микроЭВМ устройства 11 цифровой обработки сигналов. Измерительная и вычислительная схема (алгоритм) устройства 11 настраиваются применительно к выполняемой функции для подключенного объекта диагностики. После загрузки функциональной программы и исходных данных процессор 16 через контроллер 18 ввода-вывода и аналого-цифровой преобразователь 21 адаптера 20 производит считывание во времени численных значений параметров объекта диагностики, в данном случае величины и формы напряжения. Далее процессор 16 сравнивает измеренные значения параметров объекта диагностики с контрольными значениями (эталонами) этих параметров, загруженными с карты 15 памяти данных в ОЗУ процессора 16. Разность измеренных значений параметров сравнивается с допустимыми для данного объекта диагностики значениями. В случае выхода измеренных значений параметров объекта диагностики за допустимые пределы процессор 16 через магистральную шину 2 передает сигнал и код неисправности в ЭВМ 7. При поступлении сигнала «неисправности» ЭВМ 7 приводит опрос ячеек ОЗУ процессора 16, останавливает процесс измерения и выдаст текстовые и графические данные параметров объекта диагностики на экран 4 монитора 3. Оператор анализирует полученную визуальную информацию и нажатием соответствующей метки падающего субменю на панели 5 управления для продолжения измерений в режиме «ремонт» или для смены объекта диагностики. При смене объекта диагностики производится повторная загрузка с блоков 8 и 9 памяти программ и данных в ОЗУ ЭВМ 7 в ППЗУ и в ОЗУ процессора 16. Далее процесс измерения и диагностики повторяется.Before turning on the complex, its adapter 20 is connected using the connecting elements 23 through the connector 22 to the corresponding diagnostic object and through the connector 19 to the functional module 10 of the instrument housing 1. If necessary (when changing the diagnostic object), cards 13 and 15 are installed in the readers 12 and 14 memory with software and initial data characterizing the diagnostic object. After connecting the complex to the diagnostic object include a portable diagnostic complex. In this case, the corresponding contents of the memory cards 13 and 15 are automatically loaded into the RAM of the computing module 7 and into the RAM and ROM of the microcomputer of the digital signal processing device 11. After loading the RAM of the computer 19, a menu of possible diagnostic programs for the specified diagnostic objects is displayed at the top of the screen 4 of monitor 3 (Control. Diagnostics. Repair). The operator selects the desired program, for example, "Control", and presses the finger or plastic pencil on the touch panel 5 of the control in the place where the words "Control" are displayed on the monitor screen 3. At the same time, electrical signals are displayed on the orthogonal terminals of the touch panel with the coordinate information corresponding to the intersection of the excited buses (program code “Control”). The indicated signals are transmitted in parallel code via bus 2 to the control computer 7. The computer 7 receives the control signal and generates a set of address commands for polling all the microcomputer RAMs of the digital signal processing unit 11 of the functional module 10. In this case, the RAM is extracted from the RAM corresponding to the address control commands the contents of the cells and a serial and / or parallel code is transmitted via bus 2 to the RAM of the computer 7. In this case, the contents (archive) of the individual cells of the RAM of the microcomputer of the device 11 used in the " The control". The specified data archive is used further for monitoring the parameters of the diagnostic object in the modes: “Voltmeter, Ammeter, Tester, Capacitance meter, Inductance meter, Oscilloscope, Spectralizer”. At the same time, on the screen 4 of monitor 3, the addresses of the commands with the files containing the above textual transcript of their purpose are issued. At the same time, on the screen 4 of monitor 3, the addresses of memory cells and text prompts are displayed in the form of a cascade of falling menus. At the same time, text prompts may be accompanied by sound signals and speech explanations extracted by the computer 7 from the sound files of RAM. When you press the control panel 5 in the place where the contents of the drop-down menu cell are indicated, for example, in the place where the inscription “Voltmeter” appears, a new falling sub-menu appears: “Current value, Normal”. When you click on the inscription “norms on the reading pulse-code signal of module 3, the contents of the RAM 7 of the computer are entered, entered at boot time as the“ Standard ”, for example, the required value and voltage shape at the output of the diagnostic object, and is displayed on screen 4 of monitor 3 in the form of amplitude timing chart and / or in tabular form. Similarly, other required parameters of the diagnostic object are displayed on the monitor screen 3, entered in the computer RAM. When you click on the inscription submenu "Current value" on the control panel 5 of the computer 7 gives the command (pulse code signal) "Measure" on the microcomputer of the functional module 10 and on the reading devices 12 and 14. In this case, programs and data are read from cards 13 and 15 respectively, in the ROM and RAM of the microcomputer of the device 11 for digital signal processing. The measuring and computational circuit (algorithm) of the device 11 are configured in relation to the function to be performed for the connected diagnostic object. After loading the functional program and the source data, the processor 16 through the input / output controller 18 and the analog-to-digital converter 21 of the adapter 20 reads in time the numerical values of the parameters of the diagnostic object, in this case, the magnitude and shape of the voltage. Next, the processor 16 compares the measured values of the parameters of the diagnostic object with the control values (standards) of these parameters loaded from the data memory card 15 into the RAM of the processor 16. The difference between the measured values of the parameters is compared with the values acceptable for the diagnostic object. If the measured values of the parameters of the diagnostic object exceed the permissible limits, the processor 16 transmits a signal and a malfunction code to the computer 7 via the main bus 2. When a "malfunction" signal is received, the computer 7 polls the RAM cells of the processor 16, stops the measurement process, and provides text and graphic data parameters of the diagnostic object to screen 4 of monitor 3. The operator analyzes the received visual information and by pressing the corresponding label of the falling submenu on the control panel 5 to continue measurements in p repair mode or to change the diagnostic object. When changing the diagnostic object, the program and data are re-loaded from blocks 8 and 9 into the computer RAM 7 in the ROM and in the processor RAM 16. The measurement and diagnostic process is repeated.

Изобретение разработано на уровне технического предложения и математического моделирования. Результаты математического моделирования показали возможность технической реализации изобретения и достижение заявленного технического результата.The invention was developed at the level of technical proposal and mathematical modeling. The results of mathematical modeling showed the possibility of technical implementation of the invention and the achievement of the claimed technical result.

Claims

1. A portable diagnostic complex, including an instrument case with a main interface bus, a monitor, a control panel, a functional module containing at least one digital signal processing device and an adapter block for interfacing the functional module with the diagnostic objects, a block of basic modules, including those integrated in the instrument case control computer, program memory module and data memory module, characterized in that the instrument housing is additionally equipped with an electrical connector, a digital processing device of the output signals is made in the form of a reprogrammable microcomputer built into the instrument housing and connected through its main bus to a control computer, a program memory module and a data memory module, and through an electrical connector to a block of adapters made removable, and the monitor is mounted on the front side of the instrument case , and the control panel is made touch-sensitive and combined with the monitor screen.

2. The portable diagnostic complex according to claim 1, characterized in that the microcomputer is based on microcontrollers of the ATMEL series and contains a universal synchronous-asynchronous transceiver with a serial interface, a central processor with reprogrammable and random access memory, and an input-output controller, the processor being reprogrammable and random access memory is connected via the interface of a universal synchronous-asynchronous transceiver with a main interface bus, and through input-output controller and an electrical connector housing of the instrument with removable adapter unit.

3. The portable diagnostic complex according to claim 1, characterized in that the removable adapters are made in the form of converters of the output signals of diagnostic objects into a digital working code of a digital signal processing device, equipped with a contact recognition device, a set of removable cables, wire harnesses with terminals in the form of plugs or clip-on clips, optoelectronic and / or digital radio links such as Bluetooth, Way-Fay and / or Globax.

4. The portable diagnostic complex according to claim 1, characterized in that the program memory module comprises a Cardrider bootable reader and a block of removable non-volatile flash programmable Flashcard АТ29 and / or АТ49 memory cards on FPSLIC crystals.

5. The portable diagnostic complex according to claim 1, characterized in that the data memory module comprises a Cardrider bootable reader and a block of removable reprogrammable flash cards of the AT28 series with the Parallel EEPROM and / or AT24 / 34, AT93, AT59, AT25 series interfaces with Serial EEPROM interface.

6. The portable diagnostic complex according to claim 1, characterized in that the monitor screen is made in the form of an LED or LCD matrix, the touch control panel is in the form of a matrix of piezoelectric elements, a current lead grid or a contrast coordinate grid with a graphic pen and / or pointer.

7. The portable diagnostic complex according to claim 1, characterized in that the instrument housing is made in the form of a tablet computer, the electrical connectors of which are equipped with rubber plugs.