SU1250971A1 - Устройство дл контрол параметров электрических сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  построени  многоканальных систем контрол  и измерени  параметров различных объектов с помощью датчиков электрических и неэлектрических величин, например вибро- параметров, параметров электромагнитного пол  энергоагрегатов, машин и механизмов. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол . Дл  достижени  этой цели в т / М

Description

устройство введены второй коммутатор 6, п-1 компараторов 4, кодоуп- равл емый делитель 13 напр жени , генератор 14 образцового напр жени  и регистратор 8 неисправного канала. Устройство также содержит первичные измерительные преобразователи 1, пер- эьй коммутатор 2,.функциональные

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  построени  многоканальных систем контрол  и измерени  параметров различных объектов с помощью первичных преобразователей (датчиков) электрических и неэлектрических величин, например вибропараметров , параметров электромагнитного пол  энергоагрегатов, машин и механизмов.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол .

На фиг. 1 изображена схема предложенного устройства; на фиг. 2 - схема регистратора неисправного канала; на фиг. 3 - схема блока управлени ; на фиг. 4 - временные диаграммы работы устройства.

Первичные измерительные преобразователи 1 подключены через первьй коммутатор 2 и функциональные преобразователи 3 к компараторам 4. Вторые входы компараторов 4 соединены одновременно с выходами блока 5 за- ,Дани  уставок и входами второго коммутатора 6. Выходы компараторов 4 подключены к регистру 7 пам ти результатов контрол  и к сигнальным входам регистратора 8 неисправного канала. Выходы регистра 7 пам ти результатов контрол  соединены с входа I ffit блока 9 световой индикации и бло- jca 10 звуковой сигнализации. Вход аналого-цифрового преобразовател  (АЦП) 11 подключен к выходу второго коммутатора 6, а выход - к входу индикатора 12 уставок и к управл ющему входу кодоуправл емого делител  13 напр жени , сигнальный вход которого соединен с выходом генератора 14 образцового напр жени . Выход кодоуппреобразователи 3, блок 5 задани  уставок, регистр 7 пам ти, блок 9 световой индикации, блок 10 звуковой сигнализации, АЦП II, индикатор 12 уставок, блок 15 управлени . Функциональна  схема регистратора 8 неисправного канала приводитс  в описании / изобретени . 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

эавл емого делител  13 напр жени  подключен к калибровочной шине первого коммутатора 2. Управл ющие входы первого и второго коммутаторов 2 и 6

и регистратора 8 неисправного канала подключены к первому выходу блока 15 управлени . Второй и третий выходы блока 15 управлени  подключены соответственно к входам записи и считьюани  регистратора 8 неисправного канала (фиг. 1).

Регистратор 8 неисправного канала содержит последовательно включенные первый мультиплексер 16, сигнальные

входы которого соединены с сигнальными входами регистратора 8, а управл ющий вход - с управл ющим входом регистратора 8, регистр 17 пам ти результатов калибровки, ждущий

мультивибратор 18, элемент И 19. Выход ждущего мультивибратора 18 подключен одновременно к управл ющему входу второго индикатора 20. Вход записи регистратора 8 подключен к

второму входу элемента И 19 к через формирователь записи 21 - к входу записи регистра 17. Вход считьтани  регистратора 8 подключен к третьему входу элемента И 19, выход которого

одновременно соединен через формирователь 22 считьюани  с входом считывани  регистра 17 и с входом первого счетчика 23. Выход счетчика 23 соединен с сигнальными входами второго индикатора 20 и второго мультиплексора 24 (фиг. 2). Управл ющий вход и вход записи второго мультиплексора 24 соединены соответственно с . управл ющим входом и входом записи

регистратора 8, а выход - с адресным входом регистра I7 пам ти результатов калибровки. Блок 15 управлени 

содержит последовательно включенные задающий генераТбр 25, делитель 26 частоты, втарой счетчик 27 импульсдв, вьпсодьг которых соединены соответственно с третьим, вторым и первым выходами блока 15 управлени  (фиг. 3)

Устройство работает следующим об- раэом,

Контролируемые Сигналы от объекта контрол  возбуждают первичные измерительные преобразователи 1 и через первый коммутатор 2 и функциональные преобразователи 3 поступают на компараторы 4, где сравниваютс  с уставками, эквивалентными заданным уровн м контрол1фуемого параметра, и формируемыми блоком 5 задани  уставок . При превьпиении сигнала над . уровнем уставки компаратор 4 сраба- тьшает, результат срабатывани  записываетс  в регистр 7 пам ти результатов контрол  и шдаодйтс  на блок 9 световой индикащ с числе пр въшекий. В случае, если в канапе произошло несколько (определ етс  пользователем ) превышений уровн  контролируемого сигнала над уставкой, то срабатывает блок 10 звуковой сигнализации .

Второй комкд татор 6 уставок подключает поочередно зыкорц блока 5 задани  уставок к А1Ш 1 с последующим первым индикатором 12 уставок. Причем в предлагаемом устройстве ; возможен циклический контроль уровней уставок, что обеспечиваетс  наличием в блоке 15 угфавпени  второго счетчика 27 номера канала (фиг.З) который управл ет коммутатором 6.

Дп  увеличени  достоверности контрол  в устройстве предусмотрена возможность автоматического осуществлени  калибровки измерительных каналов . Причем калибровка производитс  в рабочей точке номинальным уровнем сигнала, что позвол ет гарантировать достоверность onepai Bi калибровки во всем динамическом диапазоне уровней уставок независимо от нелинейности измерительного тракта, вли ни  шумев, нечувствительности и других факторов, оказыван цих вли ние на коэффициент передачи тракта, а следовательно , и на зону фиксации превышени  контролируемого параметра на уставкой.

Проверка исправности тракта конт- рол  по каждому каналу в любой точ

to

ке рабочего диапазона уставок и контролируемых параметров происходит сле- дуюидам образом.

Блок 15 управлени  последовательно формирует коды каналов. Допустим, сформирован код 1-го канала. Тогда напр жение уставки i-го канала через второй коммутатор 6 подключаетс  к АЦП 11, который формирует цифровой эквивалент уставки. Генератор 14 образцового напр жени  служит дл  формировани  сигнала, адекватного по форме сигналам с первичных преобразователей 1. Кодоуправл емый дели- 15 тель 13 напр жени  преобразует сигнал с генератора 14 в величину, тождественную величине уставки i-ro канала . Сигнал с делител  13 поступает на калибровочную шину коммутатора 2, управл емого блоком 15. Коммутатор 2, таким образом, подключает калибровоч- ньй сигнал, адекватный по форме контролируемому параметру и тождественный ПО величине уставке i-ro канала контрол , к функциональному преобразователю 3 1-го канала. При подаче такого сигнала в исправном канале об зан сработать компаратор 4, зафиксировав превышение. Регистратор 8 неисправного канала, подключенный к выходам компараторов 4 и управл е 1« 1й блоком 15 управлени , осуществл ет идентификацию неисправного канала, в котором сработал компаратор 4 тфи подаче калибровочного сигнала. Этс происходит следунщим образом.

20

2S

30

35

Выходы компараторов 4 через первый мультиплексер 16 (фиг. 2), управл емый вторым счетчиком 27 (фиг. 3),

подключены к информационному входу регистра 17 пам ти результатов калибровки . Структура пам ти регистра 17 должна быть пх1 бит, где п - число измерительных каналов. Генератор 25

формирует тактовые импульсы U

(фиг. 4а), служащие дл  формировани  .сигналов записи и считывани  и управл ющего сигнала при циклическом опросе каналов. Сигнал U (фиг. 4i )

на выходе делител  26 частоты служит дл  формировани  импульсов записи Uj в пам ть регистра 17 (фиг. 4Ь) через формирователь 21 записи. Одновременно сигнал и  вл етс  управл ющим дл  второго мультиплексера 24 и обеспечивает разделение во времени- процессов записи и считьгоани  в пам ть регистра 17.

Таким образом, если U высокого уровн , импульсы и, через элемент И 19 проход т на формирователь 22 считывани  и первый счетчик 23 (импульсы U4., фиг, 42.), на выходах которого формируетс  код, который чере второй мультиплексор 24 поступает на адресную шину регистра 7 пам ти результатов калибровки. Если U низкого уровн , то регистр 17 работает в режиме записи и на его адресную шину через второй мультиштексер 24-поступает код номера канала от второго счетчика 27.

В случае исправного канала в  чейку, адресуемую номером канала, будет записан высокий логический уровень, в противном случае - низкий После совершени  полного цикла калибровки в регистр 17 пам ти результатов калибровки будет записана полна  информаци  об исправности всех каналов.

Считывание происходит в то врем  когда и имеет высокий логический уровень, причем дл  обеспечени  опроса всех каналов частота считывани  должна быть в 2п раз больше тактовой частоты импульсов V, , отсюда требование к коэффициенту делени  делител  26 частоты, т.е. коэффициент делени  должен быть равен 2п, где п - число каналов в устройстве.

Если имеет место неисправность (не срабатывание компаратора 4 на калибровочный сигнал), то из  чейки регистра 17, определ емой номером канала, в котором это имеет место, считьгеаетс  низкий логический уровень (импульсы Uj- , фиг. 4а). При этом импульс и запускает мультивибратор 18 (импульсы Ug , фиг.4е), низкий уровень на выходе которого св зью с входом элемента И 19 останавливает процессы считьшани  и счета в данном такте, а св зью с вторым индикатором 20 дает разрешение на индикацию неисправного канала , код которого сформирован на выходе первого счетчика 23. Длительность сигнала низкого уровн  на выходе мультивибратора 18 не должна выходить за пределы текущего такта калибровки.

Если имеютс  несколько неисправных каналов, то их идентификаци  осуществл етс  в последующих тактах работы устройства.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Таким образом, возможность автоматического осуществлени  калибровки измерительных каналов в рабочей точке номинальным уровнем сигнала позвол ет гарантировать достоверность информации о исправности измерительного канала, следовательно исключает неправильный результат контрол  параметра по данному каналу и тем самым повьш1ает достоверность - контрол  во всем динамическом диапазоне уровней уставки независимо от нелинейности измерительного тракта , вли ни  шумов, нечувствительности и других факторов.

Врем  подключени  канала на калибровку может быть сведено до допустимого минимума, поскольку нет необходимости повтор ть калибровку через короткие промежутки времени, за которые изменение характеристики канала маловеро тно. Поэтому в устройстве , наход щемс  в любой момент времени в откалиброванном состо нии в рабочих точках диапазона, поддерживаетс  высока  достоверность контрол  непрерывно, так как каналы калибруютс  не одновременно, а поочередно и отключаютс  при этом на относительно малые промежутки времени, с большим интервалом времени между ними.

Claims (3)

1. Устройство дл  контрол  параметров электрических сигналов, содержащее п первичных измерительных преобразователей , п функциональных преобразователей- , первьй коммутатор, компаратор, регистр пам ти результатов контрол , блок задани  уставок, аналого-цифровой преобразователь, блок световой индикации, блок звуковой сигнализации, первьй индикатор, блок управлени , первый из выходов которого соединен с управл ющим входом первого коммутатора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , в него введены второй коммутатор, п-1 компараторов, кодоуправл емый делитель напр жени , генератор образцового напр жени  и регистратор неисправного канала, причем выходы первичных измерительных преобразователей и ко- доуправл емого делител  напр жени  через первый коммутатор соединены с входами функциональных преобразователей , одни входы компараторов подключены к выходам функциональных преобразователей , другие входы - к выходам блока задани  уставок, а выхо- ды - к входам регистра пам ти результатов контрол , входы блоков световой индикации и звуковой сигнализации соединены с выходами регистра пам ти результатов контрол , сигналь ныв входы регистратора неисправного канала подключены к выходам компараторов , а управл ющий вход, входы записи и считьшани  - соответственно к первому, второму и третьему выходам блока управлени , сигнальные входы второго коммутатора соединены с выходами блока задани  уставок, а управл ющий вход - с первым входом блока управлени , вход анапого-дифрово- го преобразовател  подключен к выходу второго коммутатора, а выход - к входу первого индикатора и управл ющему входу кодоуправл емого делител  напр жени , сигнальный вход которого соединен с выходом генератора образцового напр жени , а выход - с калибровочной шиной первого коммутатора.

2. Устройство по п. 1,отли- чающеес  тем, что регистратор неисправного канала содержит последовательно включенные первьй мультиплексор, сигнальные входы которого соединены с сигнальными входа

ми, а управл ющий вход - с управл  ю 15 20 25

о

5

ющим входом регистратора, регистр пам ти результатов калибровки, жду- пщй мультивибратор, элемент И, второй и третий входы которого подключены соответствено к входам записи и считывани  регистратора, и первый счетчик импульсов, второй индикатор, сигнальный вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов, а управл ющий вход - с выходом ждущего мультивибратора, второй мультиплексор , сигнальньй вход которого подключен к выходу счетчика импульсов , управл ющий вход и вход записи - соответственно к управл ющему входу и входу записи регистратора, а выход - к адресному входу регистра пам ти результатов калибровки, формирователь сигналов записи, вход которого соединен с входом записи регистратора, а выход - с входом записи регистра пам ти результатов калибровки, формирователь сигналов считывани , вход которого подключен к выходу элемента И, а выход - к входу считывани  регистра пам ти ре-- зультатов калибровки.

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок управлени  содержит последовательно включенные задающий генератор, делитель частоты, второй счетчик импульсов , выходы которых соединены соответственно с третьим, вторым и первым входами данного блока.

ffiffxo Выход

ct/t/fTf t effff/ft 3afrt/ctf

Составитель Л. Морозов Редактор М. Келемеш Техред М.ХоданичКорректор И.

-ef. ---------- -

з1 аГ4404МО Тираж 728Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно

-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

фие.З

epve.