Устройство для контроля метрологических характеристик информационно-измерительных систем

 

Изобретение относится к области метрологического обеспечения информационно-измерительных систем. Устройство для контроля метрологических характеристик информационно-измерительных систем содержит блок (Б) 1 измерительных датчиков, коммутатор 5, измерительный преобразователь 6, вычислительный Б .7, источник 10 эталонного сигнала и Б 9 управления. Цель достигается тем, что в него введены Б 2 инверсии, Б 3 логических элементов И, Б 4 суммирования и широтно-импульсньш модулятор 8.Изобретение позволяет осуществить контроль с «в без прерывания рабочего режима измерений и повысить оперативность об (Л наружения неисправностей в тракте передачи измерительных сигналов или отклонения метрологических характеристик трактов от заданных. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5D 4 С 01 R 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Риг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3825599/24-21 (22) 18. 12,84 (46) 07 ° 12.86. Бюл. )) 45 (71) Институт экспериментальной метеорологии (72) А.С. Брязгин (53) 621.317.757 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 706804, кл. G О1 R 35/00, 1978.

Прянишников В.А., Губанова Т.Н.

Автоматизация контроля метрологических характеристик быстродействующих информационно-измерительных систем в условиях эксплуатации. — Приборостроение, 1981, Р 7, с. 16-21. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к области метрологического обеспечения информационно-измерительных систем. Уст ройство для контроля метрологических характеристик информационно-измерительных систем содержит блок (Б) 1 измерительных датчиков, коммутатор

5, измерительный преобразователь 6, вычислительный Б,7, источник 10 эталонного сигнала и Б 9 управления.

Цель достигается тем, что в него введены Б 2 инверсии, Б 3 логических элементов И, Б 4 суммирования и широтно-импульсный модулятор 8.Изобретение позволяет осуществить контроль без прерывания рабочего режима измерений и повысить оперативность обнаружения неисправностей в тракте передачи измерительных сигналов или отклонения метрологических характеристик трактов от заданных. 2 ил.

1? 75340

Изобретение относится к области метрологического обеспечения информационно-измерительных систем, предназначено для контроля метрологических характеристик укаэанных систем непосредственно в рабочем режиме и может быть использовано для контроля за нахождением в заданных пределах физических параметров произвольного обьекта регулирования.

Цель изобретения — повышение оперативности контроля метрологических характеристик информационно-измерительных систем.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для контроля метрологических характеристик информационно-измерительных систем, на фиг.2 — функциональная схема вычислительного блока.

Устройство содержит блок 1 измерительных датчиков, блок 2 инверсии, блок 3 логических элементов И,блок 4 суммирования, коммутатор 5, измерительный преобразователь 6, вычислительный блок 7, широтно-импульсный модулятор 8, блок 9 управления, источник 10 эталонного сигнала, выход которого подключен к первой групме входов блока 3 логических элементов И, вторая rpynna входов которого подключена к выходам блока 1 измерительных датчиков, третья группа входов — к выходам блока 2 инверсии, четвертая группа входов — к выходам блока 9 управления и вхбдам блока 2 инверсии, управляющий вход которого подключен к выходу вычислительного блока 7, второй выход которого подключен к управляющему входу коммутатора 5, выход которого подключен через измерительный преобразователь

6 и вычислительный блок 7 к входу широтно-импульсного модулятора 8.

Вычислительный блок 7 содержит арифме тико-логический блок 1 1, блок

12 памяти, микропрограммный блок 13 памяти и микропрограммный блок 14 управления, выход которого подключен к входу блока 12 памяти и является первым выходом вычислительного блока

7, выход блока 12 памяти подключен к входу арифметико †логическо блока

11, выход которого является вторым выходом вычислительного блока 7, микропрограммный блок 13 памяти связан с микропрограммным блоком 14 управления и арифметпк< -логическим блоком 11, третьим выходом вычислительного блока 7 является выходом арифметико-логического блока 1I.

Устройство работает следующим образом.

В режиме "Рабочее измерение" высокий уровень сигнала на выходе I вычислительного блока 7 и сигналы с выходов блока 1 измерительных дат10 чиков одновременно поступают на входы логических элементов И,-И„ блока 3, на входы других логических элементов И„,„, — И „ этого блока подается образцовый сигнал от источ15 ника 10 эталонного сигнала.

По разрешающим сигналам временного стробирования с выходов блока 9 управления, проинвертированных блоком 2 инверсий, происходит последо20 вательное по времени прохождение сигналов от измерительных датчиков через блок 3 логических элементов И на входы блока 4 суммирования и далее на входы коммутатора 5. По сигналу с выхода II вычислительного блока 7 соответствующий сигнал проходит через коммутатор 5 на вход измерительного преобразователя 6, где йреобразуется в цифровую форму и за30 тем поступает в вычислительный блок

7, где производится функциональная обработка сигналов.

В режиме "Контроль" уровень сигнала на входе и на выходе блока 9

35 управления инвертируется. В этот промежуток времени на входы блока 4 суммирования одновременно поступают одинаковые по величине образцовые

40 сигналы с блока 3 логических элементов И, С выхода блока 4 суммирования эти сигналы одновременно поступают на вход коммутатора 5, который поочередно по разрешающим сигналам

45 с второго выхода вычислительного блока 7 пропускает размноженные образцовые сигналы на вход измерительного преобразователя 6, где они преобразуются в цифровую форму, 50

В случае, если метрологические характеристики измерительного преобразователя 6 Не изменились и все тракты прохождения сигналов исправны, на выходе преобразователя 6 будет

55 периодически появляться одинаковый по величине цифровой сигнал.Зтот сигнал является, таким образом, цифровым эквивалентом сигнала источника щий последовательность импульсов определенной скважности, подаваемую на вход широтно-импульсного модулятора

8, имеющего выход на звуковой динамик. Тональность звукового сигнала зависит от скважности поступающих на него импульсов. Таким образом„ каждому проверяемому измерительному каналу в режиме "Контроль" соответствует определенная высота звука, условно названная "нота".

Последовательность звучащих нот в режиме Контроль" точно "..оответствует последовательности включения коммутатором 5 измерительных каналов.

Прн отклонении метрологических характеристик каналов информационноизмерительной системы от номинальных последовательность звучащих нот нарушается, так как изменяется суммарная величина поступающего на вход вычислительного блока 7 цифрового эквивалента сигнала эталонного источника и хранимой в нем константы.

Нарушение последовательности звучащих нот является сигналом отклонения метрологических характеристик и может быть легко зафиксировано оператором. При этом номер ноты в последовательности точно равен номеру проверяемого канала и прч большом числе каналов необходимо учитывать тот факт, что между i u k (номерами каналов, имеющими один и тот же вычет по модулю В) имеется соответствие ледовательности, Таким образом, после воспроизведения определенного числа нот (практически 30-50 для обычной легковоспринимаемой на слух мелодии) процесс может быть зациклен.

Рассмотрим подробно работу устройства в режиме "Контроль" для проверки, например, 50 каналов. Проверка эта осуществляется для х-го канала по существующим 50 следующим образом.

Сигнал с выхода измерительного преобразователя 6 суммируется посредством арифметико-логического блока 11 с константами, соответствую,щими измерительным каналам. Резуль,тат суммирования поступает в микропрограммный блок 13 памяти, выдаю Предположим, что характеристики измерительного преобразователя и

1-й тракт прохождения сигнала не изменились. То. да на вход блока 7 поступает цифровой эквивалечт сигнала эталонного источника U;.

3 1275340 4

10 эталонного сигнала и поступает на вход вычислительного блока 7.

Арифметико-логический блок 11 предназначен для кратковременного хранения и обработки командной и числовой информации. Поскольку хранение и операции с числовыми данными являются кратковременными, он содержит регистры, блок схем логического сложения и умножения для проведения 10 межрегистрового обмена.

В блоке 12 памяти хранятся кон-. станты, соответствующие метрологическим характеристикам измерительных каналов. При разных характеристиках каналов константы обязательно являются различными, поскольку используется лишь один источник эталонного сигнала. Количество хранимых в памяти констант равно количеству измери- Z0 тельных каналов, проверяемых устройством. Блок 12 памяти содержит адресный регистр для обеспечения адресации ячеек запоминающей среды и информационный регистр для кратко- 25 временного хранения получаемых из ячеек памяти констант.

Микропрограммный блок 13 памяти в режиме "Рабочее измерение" обеспечивает управление работой арифме- 30 тико-логического блока 11 по функциональной обработке сигналов, а в режиме "Контроль" осуществляет подачу последовательности импульсов определенной скважности на вход широтно-импульсного модулятора 8. Использование в устройстве "защитных" (тем или иным физическим способом) К=i В од микропрограмм не позволяет осуществлять непосредственно широтно-им- 40 где  — общее количество нот в поспульсную модуляцию для изменения звуковых колебаний динамики. Частота последовательности импульсов с выхода микропрограммного запоминающего устройства является фиксированной 45 и определяется типом используемой памяти.

Микропрограммный блок 14 управления обеспечивает переключение режимов работы Измерение" или Конт- 50 роль" всего устройства.

5 127З3

В арифметико-логическом блоке 11 этот сигнал U; суммируется с константной А, рассчитанной ранее и

1 хранящейся в блоке 12 памяти по i-му адресу. 5

Сигнал U; + А,, поступая в микропрограммный блок 13 памяти, вызывает на его выходе последовательности импульсов определенной скважности, определяемой значениями величины 10

U; + А;. Затем проверяется аналогично (i+1)-й канал и так до 50-ro.

Суммирование арифметико-логическим блоком 11 сигналов с выхода измерительного преобразователя 6 с 15 константами, соответствующим измери-тельным каналам, происходит следующим образом.

В режиме контроль первый сигнал с выхода измерительного преобразо- 20 вателя 6 поступает на информационный регистр блока 12 памяти, откуда затем проходит к арифметико-логическому блоку 11 и одновременно посылается к адресному регистру. Таким об- 25 .разом, адрес нахождения константы, соответствующей первому измерительно" му каналу, прямо определяется цифровым эквивалентом эталонного источника. Например, после преобразования эталона его значение в двоичном виде выражается как 100 000 000 000.

Тогда первая константа будет находиться по восьмеричному адресу ячеек памяти, равному 4000.Эта константа, считываясь из ячеек памяти, поступает на регистр числа блока 12, а затем на вход блока 11, где суммируется с сигналом, поступившим с выхода преобразователя 6. В дальнейшем за счет последовательного переключения коммутатором 5 каналов, преобразования сигнала эталонного источника измерительным преобразователем

6, наращивания адреса по сигналу от микропрограммного блока 14 управления (в нашем примере адреса 4001, 4002, 4003 и т.д.) процесс считывания констант иэ ячеек памяти циклически повторяется. 50

40 Ь

Эффективность применения yc >,. ойства для контроля метрологических

Ю характеристик информационно-измерительных систем заключается в применении простых схем, позволяющих осуществить контроль без прерывания рабочего режима измерений и в повышении оперативности обнаружения неисправностей в тракте передачи измерительных сигналов или отклонения метрологических характеристик трактов от заданных.

Формула из обретения

Устройство для контроля метрологических характеристик информационно-измерительньгх систем, содержащее блок измерительных датчиков, источник эталонного сигнала, коммутатор, вычислительный блок и блок управления, управляющий вход которого подключен к выходу вычислительного блока, вход которого подключен к клемме для подключения выхода измерительного преобразователя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения оперативности контроля метрологических характеристик информационноизмерительных систем, в него введены блок инверсии, блок логических элементов И, блок суммирования и широтно-импульсный модулятор, входы коммутатора подключены к выходам блока суммирования, входы которого подключены к выходам блока логических элементов И, первая группа входов которого подключена к выходу источника эталонного сигнала, вторая группа входов — к выходам блока измерительных датчиков, третья группа входов - к выходам блока инверсии, а четвертая группа входов — к выходам блока управления и к входам блока инверсии, выход коммутатора подключен к клемме для подключения входа измерительного преобразователя, второй выход вычислительного блока подключен к управляющему входу коммутатора, а третий выход — к входу широтно-импульсного модулятора, выход которого является выходом устройства.

) 275340

Составитель А. Заборня

Техред.Н.Глущенко Корректор Л. Патай

Редактор В. Данко

Заказ 6556/36 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4