Информационно-измерительная система

 

Изобретение относится к автоматизированным информационно-измерительным системам и может быть использовано при исследовании физических явлений, происходящих в процессе сварки. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы за счет повышения помехоустойчивостиизмерений . Поставленная цель достигается за счет того, что система содержит нормирующие усилители 1,2, блок 3 аналоговой памяти, энало- ro-цифровые преобразователи 4,5, регистры 6,7, мультиплексор 8, блок 9 гальванической развязки, шинный формирователь 10, таймер 11, электронно-вычислительную машину 12, дешифратор 13, элемент И 14, блок 15 гальванической развязки , элемент ИЛИ-НЕ 16, триггер 17, элемент ИЛИ 18, генератор 19 импульсов, счетчик 20. дешифратор 21. делитель 22 частоты , преобразовательi 23 напряжения, блок 24 гальванической развязки, блок 25 питания. 7 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)з G 06 F 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4782593/24 (22) 19.12,89 (46) 23,01.92. Бюл. Рв 3 (71) Институт электросварки им.Е.О.Патона (72) А.Е.Коротынский, B.Ì.Ëóê3è, И.И.Куница и Е.А.Герасимчук (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 809187, кл. G 06 F 15/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 760105, кл. G 06 F 15/00, 1986. (54) ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к а втоматизированным информационно-измерительным системам и может быть использовано при исследов."нии физических явлений, происходящих в процессе сварки. Целью изобретения

„„SU „„1707612А1 является расширение функциональных возможностей системы за счет повышения помехоустойчивости измерений.

Поставленная цель достигается за счет того, что система содержит нормирующие усилители 1,2, блок 3 аналоговой памяти, аналого-цифровые преобразователи 4,5, регистры 6,7, мультиплексор 8, блок 9 гальванической развязки, шинный формирователь 10, таймер 11, электронно-вычислительную машину 12, дешифратор 13, элемент И 14. блок 15 гальванической развязки, элемент ИЛИ-НЕ 16, триггер 17, элемент ИЛИ 18, генератор 19 импульсов, счетчик 20, дешифратор 21, делитель 22 частоты, преобразователь 23 напряжения, блок 24 гальванической развязки, блок 25 питания. 7 ил.

1707612

Изобретение относится к структурным схемам информационно-измерительных систем и может быть использовано в различных информационно-измерительных системах автоматизации научного эксперимента, например, для исследования физических явлений, происходящих в процессе сварки.

При дуговой сварке плавящимся электродом падение напряжения и ток на дуге изменяются Ао сложной несимметричной и непериодической кривой и их измерение весьма затруднительно, Существуют различные методы исследования электрических процессов сварки (скоростная рентгеносьемка, запись на шлейфовый осциллограф), которые дают удовлетворительные результаты, однако характеризуются большими затратами времени на обработку дачных, Совершенствование методики и аппаратуры для измерения тока и напряжения

Ip)1 c8apo",÷ûõ процессах возможно с по мощью ЗБМ на основе методов математи- еской статистики.

Известна цифровая измерительная сисема. содержащзя измерительные преобразователи, выходы которых через коммутатор соединены с первым входом измерительного блока, второй вход которого соедi".нен с упрэелAIo vlì входом переключателя д апазонов измерения, а выход соедилен с входом аналого-цифрового пр обраэоеателя, регистрирующее устройство, блоки памяти, первые входы которых соединены с выходом аналого-цифрового преобразования, еторь!е входы соединены с выходами переключате,".я диапазонов измесения, а выходы соединень1 с входами регистрирующего устройства, а каждый блок памяти состоит иэ 2" ячеек памяти. где и — количество разрядов аналого-цифрового преобразователя.

Недсстатком данной цифровой вычи=лительной с.IIñòåìû яеляются ее узкие функциональные возможности, заключающиеся в последовательном преобразовании аналого-ц .фроеым прео5разоеателем сигналов датчиков и ограниченном обьеме памя,«. Последовательное преобразование ача.. огоеых сигналов датчиков не позволяет оцениеать энергетические параметры процесса сварки достаточно точно, а ограниченный объем памяти — накапливать достаточно большие массивы данных, которые позволяли бы произеодить их обработку методам математической статистики.

Наиболее близ :им к предлагаемому по технической сущчости является информационно-измерительчая с " тема, содержащая блок памяти, коммутатор, 5

55 аналого-цифровой преобразователь, пульт управления, устройство отображения, цифроаналоговый преобразователь, вычислительную машину, выход которой соединен с первым входом устройства отображения и входом цифроаналогового преобразователя, первый выход которого соединен с вторым входом устройства отображения, третий вход которого подключен к первому выходу коммутатора, второй выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого обьединен с выходом пульта управления и подключен к входу вычислительной машины, выход которой подключен к входу коммутатора, первая группа входов которого соединена с группой выходов блока памяти, группа выходов которого объединена с второй группой входов коммутатора и является группой входов систел ы, а вход блока памяти подключен к второму выходу цифроаналогового преобразователя.

Недостатком этой информационно-измерительной системы являются низкие скорость и достоверность измерения. Низкая скорость измерения связана с последовательным опросом датчиков коммутаторам, что приводит к увеличению в два раза времени на обслуживание электронно-вычислительной машиной одного канала. Зто увеличение времени заключается в том. что после каждой операции "Чтение кода аналого-цифрового преобразователя необходимо произвести операцию "Запись нового кода е коммутатор. Последовательный опрос датчиков не позволяет также производить оценку энергетических параметров процесса сварки достаточно точно вследствие разнесения ео времени данных тока и напряжения. Низкая достоверность измерения заключается в слабой помехоустойчивости системы е условиях интенсивного электромагнитного излучения в процессе сварки и особенно при поджиге дуги осциллятором, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет повышения помехоустойчивости измерений, Поставленная цель достигается тем. что в информационно-измерительную систему, содержащую блок аналоговой памяти, аналого-цифровой преобразователь и электронно-вычислительную машину, введены два нормирующих усилителя. три блока гальванической разаязки. два регистра, два дешифратора, л1ультиплексор, шинный формирователь, триггер, элемент ИЛИ-НЕ. элемент ИЛИ, элемент И, аналого-цифровой преобразователь, генератор импульсов.

1707612 счетчик, таймер, делитель частоты, преобразователь напряжения и блок питания, причем входы нормирующих усилителей являются входами системы, выходы нормирующих усилителей подключены соответственно к первому и второму входам блока аналоговой памяти, выходы которой подключены соответственно к сигнальным входам первого и второго аналого-цифровых преобразователей, информационные выходы которых подключены к информационным входам первого и второго регистров соответственно, выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам мультиплексора, выход которого подключен к входу первого блока гальванической развязки, выход которого подключен к информационному входу шинного формирователя, выход которого подключен к первому информационному входу таймера и информационному входу электронной вычислительной машины, информационный выход которо!! подключен к второму информац!1О+ ном> входу таймера и информационному входу nepac"ãî дешифр".— тора, управляющий выход электронной вьчислительной машины соединен с первь1М управляющим входом тай,1г:ра и угрэьляющим Входом первого дешифрвтора, первый выход которого соединен с вторы;л управпяющим Ex0;1ct Tel >-!cpa, Бы. Од которо о с0ед1НЕН С ПЕ; ВЫМ Входоы 3ПЕМ ЧTà И и

nepfIb t et t „ь! Втор- 0 бг а Гальв н.,- .еской развязки. г peb.й вык-д которог с "еД 1Н Н С ВХО а!Л»" СИЧХГCHP >ВО! ГCPFGI0 второго аналсго-ци Ъp:вых поеобраз а-.елей. вь ходы го-,овнс:;", t:0T0pb. x ".Оединены соответственно с nepeb t и вторым вход:". и элемента ИЛИ-НЕ, гыход кoT0pc о соедиНеН с входом устэчов!, тоиггера выход t.0торого соединоч с у-равля э;; 1и входал;, ГCРБОГ0 И ВТОР Гс .ГИСTPÎFEI I РЕТЬ, I Нформационным входом ttibTHntlexcc;.- второй выход первого дешифоатора соединен с первым входс л элемента ИЛИ. Выход которого сосдинеH с входом разрешения шинного форм! рователя, третий выход nepe0r0 дешифратооа cnew!;HeH с вторым Входом элемента ИЛИ и вторым входо1л второго блока гальваническсй развязки, второй sbtход которого соед!1Нен с входом сброса триггера и упрае-яющ!1м в Одс.л мультиплексора, выход генератора имгульсов соединен со счетным входом счетчика, информационнь и в! 1,,Од которого соединен

С ВХОДОМ ВТОРОГО ДЕШИфРдТОРд, ВЫХОД t:0T0рого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с третьим вход м второго блока гальванической развязки, третий выход которого соединен с входом

3 "г . 0 0

Г гЭ сс

Ф 3 синхронизации блока аналоговой памяти, выход переполнения счетчика соединен с входом синхронизации таймера и входом делителя частоты, Выход которого соединен

С ВКОдОГл ПрЕОбразсватЕЛ4 НВПряжЕНИя, ВЬход которого через третий б IQK гальваничеСКОЙ ргэаяЗКИ СОЕДИНЕН С ВХОДОМ бЛОка питания, Применение двух независимых параллельно работающих аналого-цифровых преобразователей с последующим запокп1нанием их выходных кодов в регистрах ï0зволило увеличить частоту преобразования и соответственно уменьшить время panic кретизации сигналов датчиков до времени. затрачиваемого электронно-вычислительной

11ашиной на чтение кода аналого-ци",,рового преобразователя и занесение er0 в natlaiь

Применение блока питания и блсков гапьванической развязки позвогило искл эч!1Ть влияние помех на работ> элек-рон>10-"ыч.1слl1тельной машины.

На фиг.1 дана функц! Онапьная с e а

HH, IGрглаци0нн0 иэмер Iтельной сисгемы; на фиг 2 — схема à "f Îpl Ttlз ра .с, ь cl c Tet>bi, г а фиг.3 — схема алгори м0 ча1:Опления да

I!Ь,х В ОГ!EPВTИБ!10" .ЭВГ1Ct,!1гlаЮЩЕМ g IPО"стВБ системы; на фl ã,". — Врек1енча" д! агра 1ма, санси:юшая ь.!боту с! Стемь!: фиГ 5 — Ос II" tlcграмi1 !. a н,,! Г р-.

T óсиcTeMb в ре,i1I.1е 0" I.!: -.-; . .-0 Ба..я.

Hd ф!1Г 6 ТБГ "! Ца Стэ, !. ...: ° .lх I †.i :

ГСG, f1Î Ñ. -"ьЦЭЯ Г .—. .-.В10браб ЭТК!; НЭ,, !" Г.7 - . —. !.Э! л, = С Н Я -! .,,1. Г Б Г 1, ТУ С И С С-, ° .„!

С .". !.1i 1

I H;I;„".1а,!! ОНН0-и: i „,., ° .-. -Cll! Тел" л со., Ф, T tie f II Г пэ .,,, „!1л! . еп,! 1 и 2

«г. д I 0 I, tl) ae. ян t х л 1 г х1 е ГОГ тe >

В! Д Г Р(.: ЬСЭ ЗОВГ PËß Т вЂ” Ii -. Р ч.Ф. ; iь--,,l", ББ1х !ды HDp&I руЮщ y 1" t.. и ° и 2 ..;ОД>,ПЮчЕНЫ СООТВЕТСВЕ.!НО «Г ° ",.Г.;,t"I И ьторок V входам блока 3 ана .Огово!! памяти, БЫПОЛНСН ОГО На ЭЛЕМЕ. -Бх k", i. Г!сг 2 ВЫходы блока 3 аналогово! -Бм -,.1 грдллюлечы сос-,в тственно к cll-Hаль ь t Б Одам ! арео. с I1 второго аналого-ц 1фссвь х г!ресбраз..ь,;т. Оей 4 и 5, Выгu."i.-=,!ныл на з„,-tiet,T-àõ К111, Ь lt- !. ИH opt1э0 1очные eb:коды анало О-ц;., рсвых npeof pаэов;- -.елс 1 1; z

ПОД КЛ ЮЧ С Н Ь! K ИНфор! c, IIC HI bit I Входа, 1 первого и Бтсрогс реlIIGTI00e б и 7 соответственно Выходы кdTOpbl г!.дх; Оле; ы с о1вет тье но к первому !; В-срому ! 1 Н ф 0 Р Э ч I G H I! bt t4 E .(0 Ä e ! 1 У b, 1 Г1. 1 e t C 0 P a

О. БЬ хОД )ЛЬтИПЛЕКСОРа 5 ПОД:;.tã" :CH К ЕХОду гервого блока 9 галь-aHII есгэ!! развя»1707612 ной машины 12;

55 иенс ехсааи блэка 25 питания.Делителя22 экс ки, выполненного на элементах IQ62K111, выход которого подключен к информационному входу шинного формирователя 10, выполненного на элементах К155ЛП11. Выход шинного формирователя 10 подключен к первому информационному входу таймера

11, выполненного на элементе КР580ВИ53, и информационному входу электронной вычислительной машины 12. Информационный выход электронной вычислительной машины 12 подключен к второму информационному входу таймера 11 и информационному входу первого дешифратора 13, а управляющий выход соединен с первым управляющим входом таймера 11 и управляющим входом первого дешифратора 13.

Первый выход первого дешифратора 13 соединен с вторым управляющим входом . аймера 11, выход которого соединен с первы i вхсдсм элемента И 14 и первым выходс л второго блока 15 гальванической развязки, первый выход которого соединен

"входами синхронизации первого и второго ,«,алсго-uифpoвыx преобразователей 4 и 5, выходы готовности которых соединены соответственно с первым и вторым входами элем"-.Hòà И1И-HE 16. Выход элементами

ИЛИ-НЕ 16 соединен с входом установки три гера 17, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго pefvlcTpo8 6 и 7 и третьим информационным входом мультиплексора 8. Второй выход первого дешифратора 13 соединен с первыял входом элемента ИЛИ 18, выход которопо соединен с входом разрешения шинного формирователя 10. Третий выход г ервого дешифратсра 13 соединен с вторым вхсдс.л элемента ИЛИ 18 и вторым входом второго блока 15 гальванической развязки второй выход .o;oðîãî соединен с входом сС;;оса триггера 17 и управляющим входом ,л„льтиплексора 8. Выход генератора 19 и лпульссе соед сиен со счетным входом счетчика 20. информационный выход которого соединен с входом второго дешифратора

21. Выход второго дешифратора 21 соединен с втсрым входсэл злеалента И 14, вы од кс".".рогс соединен с третьим входом второго блока 15 гальванической развязки. Третий выход блока 15 гальванической развязки соединен с входом синхронизации блока 3 аналоговой памяти. Выход переполнения счетчика 20 соединен с входом синхронизации таймера 11 и входом делителя 22 частсты, выход которого соединен с входом преобразователя 23 напряжения. Выход презбргзователя 23 напряжения через третий блок 24 гальванической развязки соеди5

50 частоты, преобразователь 23 напряжения, блок 24 гальванической развязки и блок 25 питания представляют собой вторичный источник питания, На схеме работы алгоритма (фиг.2) обозначены следующие блоки:

26 — начало работы информационно-измерительной системы;

27 — вывод на экран видеомонитора электронно-вычислительной машины 12 списка параметров эксперимента;

28 — ввод оператором с помощью клавиатуры электронной вычислительной машины 12 параметров эксперимента;

29 — накопление данных эксперимента в оперативном запоминающем устройстве электронной вычислительной машины 12;

30 — вывод на экран видеомонитора электронной вычислительной машины 12 списка режимов работы информационноизмерительной системы;

31 — выбор оператором режима работы информационно-измерительной системы;

32 — ввод оператором режима осциллографирования;

ЗЗ вЂ” ввод оператором режима статобработки;

34 — ввод оператором режима гистограммы;

35 — ввод оператором режима "Конец работы";

36 — обработка данных эксперимента— и реобразование кодов. масштабирование, вывод на экран видеомонитора электронной вычислительной машины 12 осциллограмм;

37 — расчет статистических параметров данных эксперимента, формирование и вывод на экран видеомонитора электронной вычислительной машины 12 таблицы с результатами расчетов;

38 — формирование и вывод на экран видеомонитора электронной вычислительной машины 12 гистограмм;

39 — конец работы информационно-измерительной системы.

На схеме алгоритма накопления данных эксперимента в оперативном запоминающем устройстве электронной вычислительной машины (фиг.3) обозначены следующие блоки:

40 — начало работы накопления данных эксперимента в оперативном запоминающем устройстве электронной вычислитель41 — устачовка начального адреса оперативного запоминающего устройства электронной вычислительной машины 12, с которого будет заноситься массив данных перимента;

170761

42 — установка размера массива данных эксперимента;

43 — пересылка в таймер 11 управляющего слона:

44 — пересылка в таймер 11 первого 5 байта коэффициента деления;

45- формирование программной задержки длительностью 1 мс;

46 — пересылка в таймер 11 второго байта коэффициента деления; ° 10

47 — чтение канала напряжения;

4S — директива, содержащая передачу управления при отсутствии готовности канала напряжен>

49- пересылка данных канала напряже- 15 ния в оперативное запоминающее устройство электронной вычислительной машины 12;

50 — чтение канала тока;

51 — пересылка данных канала тока в 20 оперативное запоминающее устройство электронной вычислительной машины 12;

52 — директива, содержащая передачу управления до заполнения массива данных эксперимента; 25

53 — конец накопления данных эксперимента в оператив< ом запоминающем устройстве электронной вычислительной машины 12.

Работа информационно-измери- 30 тельной системы начинается с процедур ы начальной загрузки в электронно-вы <>1спительну>О мэ<û>1íу 12 резидентной части операционной системы.

Затем оператором производится за- 35 грузка рабочей программы информац>1онно-измерительной системы с гибких магнитных дисков (фиг.2, блок 26). Рабочая программа информационно-измерительной. системы состоит из трех частей. выбор па- 40 раметров эксперимента. >1зл1ерение параметров эксперимента и брэботка результатов эксперимента.

После загрузки рабочей программы на экран видеомонитора электронно-вычисли- 45 тельной машины 12 выводится список параметров эксперимента (фиг,2, блок 27) и

- оператор задает следующие параметры эксперимента (фиг.2, блок 2В); максимальная амплитуда измеряемого напряжения и тока, 50 частота выборок и время экспер>1мента.

После этого информационно-измерительная система переходит в автоматичяеский режим и электронно-вычислительная машина 12 приступает к накоплению масси- 55 ва данных (фиг.3, блок 40), Рабочая и рограмма устанавливает начальный адрес массива данных(фиг.3, блок 41), куда будет заноситься массив измеряемой информации, размер массива (фиг.3, блок 42) и переходит к программированию таймера 11. Электронновычислительная машина 12 на шине адреса уст э <ав. ивает адрес регистра управляющего слова, на шине управления-сигнала записи и на ь.ине данных — кодуправляющего слова (фиг.3, блок 43). Причем код упралвяющего слова опеределяет работу таймера

11 в режиме программируемого делителя частоты. Адрес рЕгистра управляющего слова поступает на дешифратор 13, где его разряды, кроме двух младших. при наличии на управляющих входах сигнала =-эпи",.и, дешифрируются и формиру от на персом выходе сигнал. Этот сигнал поступает на второй управляющий вход таймера 11, на адресные входы которого поступают два мпавдших разряда адрЕса регистра управляющего слова. На первый управляющий вход таймера 11 поступает сигнал записи, который и производит запись кода упргвляющего слова. Затем электронно-эычисл 1тельная машина 12 снимает сигнал на шинах адреса, данных и управления и приступает к программированию коэффициента деления таймера 11 согласно указа>«<О>1 частоте выборок.

Электронно-вычис l>: ель<,эа маш; на 12 устанавливает на LU>1íå адреса элрес c,÷å T÷èка, на шине упзавлен<<я — >1гнал записи и на шине данных — код О2, вОГО Га>1 3 коэффициента деления, фи .3. бл к - 1- ;.!;Од адреса счетч><ка поступает нэ адре=< ь е еходь дешифратора 3, на упраьля<ец,.121 в д когорого г<о,ту,.<ает сигнаг:.э- .. ° где е О разряды, коол1е двух младш>. ° д- <ифр>1руются

> форм><ру от на парве ° выходе cl<гнал. Этот е>" <нэл поступает на второй у.-.рэвляющий

<.xop таймера 11, на адр> ".ч -. ел:„.ь< > Оторого поступакт два i 2дш> i раэря„-а адреса

СЧЕтЧИКа Нэ г<ЕРВЬ 1УПР3hf ЯЮЦИй В: ОДТВЙл<ерэ 11 г Ое ту,-,эет е>1< наг зэг<> с>1, который

<:ро..:«сд,1т зэг<и- <1ерв»о f:;1-а >:э .фриц>1е" э д:-: е <>1я. Зете, 1 элt?я ро:чо вь!чиспи1ельная машина 12 сн>1маеT сигнал на ши><ак эд< еса и управления двень<>: формирy2T прог раммную зэд < жку в 1 мс (фиг.3, (c ° 45) и приступает . зэпис>1 в таймер 11 хода второго байта ко=.ффициента деления (<иг 3 блок 46). Запись второго байта про>,зг.,;",1тся аналогично записи первого. после чего таймер 11 запрогрэмм.,роаан на определе< ный коэффициент деления в реж>. л2 г<рограл<л<1руемого делителя частоты.

Генератор 19 импульсов вырабатывает и <пу.-,вась< (фиг.4,а), которые пос упают на счет <,",к 20. В результате делен> ÿ частоты счет 1K -1 20 на его стар< ел1 разрядном выходе формируются и;.<пульсы частотой1 не бсл е 5С кГц (фиг.4,r), котсрь;е поступают чьрез дел>;тель 22 частоты, греобразова1707612

12 тель 23 напряжения и блок 24 гальванической развязки на вход блока 25 питания. Все эти блоки представляют собой вторичный источник питания преобразовательного типа модулятор-демодулятор, предназначенный для питания нормирующих усилителей

1 и 2, блока 3 аналоговой памяти, аналогоцифровых преобразователей 4 и 5, регистров 6 и 7, мультиплексора 8, элемента

ИЛИ-НЕ 16, триггера 17, входной части блока 9 гальванической развязки и выходной части блока 15 гальванической развязки. Уоды, формирующиеся на разрядных выходах счетчика 20, де иифрируются дешифратсром 21, который формирует на выходе соответствующие импульсы (фиг.4,д). Импульсы с0 старшего разрядного выхода счетчика 20

10ступают также на синхровход таймера 11.

Таймер 11 делит входную частоту с задан«ь м коэффициентом деления и формирует на выходе импупьсы длительностью, равной

;.ериоду входной частоты (фиг.4,е). Эти импульсы поступ".«0ò на первый ехсд блока 15 гальванической развязки, на первом выходе 0T0p0r0 ссстеетсте"..нно формируются аналогичные импульсы, но гальеанически изолированные от целей ."- и е к т р 0 н н г - L t.! ÷ H O.л и т ;1 ь!.. 0 и машины 1 2 .

Импульсь с вы с;.: таймера 11 поступают также на первы: ехсд эле-«ента И 14, на .,СтсРСМ ПРС»;ЗВОДИтСЯ СЕЛЕКЦИЯ ИМПУПЬСОЕ, пс-..тупающих с вь с;.а деш««ьратсра 21. В реэ ль-,а е этсгс на еых .э элемен-,а И 14 проходят только имгульсы во время действия импульсов с выхода таймера 11 (фиг 4,ж) Эти импульсы поступают на третий вход блска 15 гальванической развязки, на етсрсм вь.ходе ««oTcporo форм««руются аналогичные импульсы, HO гальванически изолирован««ые. Vp.-ме тсгс, импульсы на втсрсм выходе 6ïñêà 15 гальванической рсзо эки ссстэелают четверть длительности. 1гульссе на его герссм е.«Ходам и сфсрм р вань е последн".. ч тверти времени дейстс:;:;1мгульс е:- э перес .. вь«ходе блока 15 гальваническс«1 рээеяэки.

На в: сд систек.ы и .=тупают с .«апы, стсбражэющ е g Hçичсский г рс«.есс эксперимеюа. Эти сl гнэль гсступа:.1 на нсрмир у ю сц l1 p. g ."c. l, л и т е л и 1 l l Г и 00 0 11 и f l е 0 д я т с я дс сднсгс ypceHя. С« -нал с pbi .сда нсрмирующегс усипителя 1 гсступает нг первый ана, сгсвый вход блска 3 ai а. 0 =е01 памяти. На управляющ «й вход блока 3 аналоговой памяти поступает импульс с третьеi с выхода илскг 15 гальва ««1 i:-ской развязки (фиг.4, к).

Сигналы с первого и етсрсгс выходов блока 3 аналоговой памяти поступают на сигнальные вь«ходы сс этветстеую«цих ана5

4п

55 лого-цифровых преобразователей 4 и 5. Одновременно с окончанием импульса на синхронизирующем входе блока 3 аналоговой памяти оканчивается импульс на входах синхронизации аналого-цифровых преобразователей 4 и 5. С этого момента начинается аналого-цифровое преобразование входного аналогового сигнала, после окончания которого на выходах готовности аналого-цифровых преобразователей 4 и 5 появляются сигналы низкого уровня (фиг.4, з,и). Эти сигналы поступают на входы элемента ИЛИ-НЕ 16. совпадение которых формирует на выходе сигнал высокого уровня (фиг.4,к). Передний фронт этого сигнала, поступающего на установочный вход триггера 17, устанавливает его в единичное состояние (фиг.4.л). Сигнал с выхода триггера

17 поступает на управляющие входы регистров 6 и 7. записывая в них коды соответствующих аналого-цифровых преобразователей 4 и 5. В связи с отсутствием сигнала на управляющем входе мультиплексора 8 его выход подключен к первому и третьему собственным входам. Ha первом входе установлен код аналого-цифрового преобразователя 4, а на третьем входе— сигнал готовности. Таким образом, на выходе мультиплексора 8 формируются данные и готовность канала измерения напряжения. Эта информация поступает чесез блок

9 гальванической развязки и, уже изолированная от питания измерительных цепей. поступает Н3 инфсрмацисннь«Й вход l011HHOгс формирователя 10, информационный выход которого находится е высокоимпедансном состоянии.

После программирования таймера 11 электронно-вычислительная машина 12 переходит к чтению канала измерения напряжения (фиг.3, блок 471 Для этого электронно-вычислительная машина 12 на шине адреса устанае,l«..ает адрес канала измерения нагряжения, на шине управления — сигнал чтения. Код адреса канала измерения напряжения поступает на информационные входы дешифратора 13, на управляющ ie вхсды которого поступает сигнал <тения, где сн дешифрируется и вырабатые;,е; сигнал Ha его втором выходе (фиг.4,м). Этот сигн",ë псступает через элемент ИЛИ 18. на раэсешающий вход шинного формирователя i0 (фиг.4.р) и переводит его иэ выссксимпеданснсго состояния. На информационном выходе шинного формирователя 10 появляется код и поступает на шину данных э lBKTpOHHO- вычислительной машины 12, Электроино-вычислительная машина 12 снимает сигнал с шин адреса и управления. проверяет оаэряд готовности

;Гого кода (фиг.3, блок 48) и при отсутствии

его повторяет считывание этого кода до тех

I1îð, пока сигнал готовности не будет установлен. После этого электронно-вычислительная машина 12 пересылает данные измерения напряжения в соответствующую ячейку оперативного запоминающего устройства (фиг,3, блок 49) и приступает к счиыванию канала измерения тока (фиг.3, блок

50). При этом электронно-вычислительная машина 12 на шине адреса устанавливает адрес канала измерения тока, а на шине управления — сигнал чтения. Код адреса дешифрируется дешифратором 13 и вырабатывает сигнал на его третьем выходе (фиг,4,н), Этот сигнал поступает на второй влод блока 15 гальванической развязки, на второ(л выходе которого формируется аналогичный сигнал. но гальванически изолированный от целей питания электронно-вычислительной машины 12.

Этот сигнэл поступает на вход сброса тригГера 17, сбрасывая его в «сход Ое состояние, и на управляющий вход мультиплексора 8, подключая его выход к второму входу. На втором входе установлен код аналого-цифрово(о преобразователя поэтому на выходе мульr«ooåê.oðB 8 форм>1руются дан>«ь е канаГ(э измсpo>.è«I тока и они же уст-".наBI ивэ отся на входе шинногс формирователя ".р, который од Огре «ен>«О

ПЕРЕВОДИТСЯ ИЗ ВЫСОК ИМПЕДB,O I ÃО СOCTOяния сигналом че ез эле>л нт Г.Г1И 8 с трегь;.;О в-(хе да д".шифрат=pB 13 (фиг 4,pj

flBIIksB с вых да О иннс О, Орм(«рсвателя

10 пос(уrIB>oT >IB ш> H ó дэнн (; электр:,>«I-loвычислительчсй ма>(Il>lö 12. FGTr; ая (ерсылает их в сО "т(Iетствую г>o я-с>Iк)

OПЕРаТl1ВH0r0 ЗаПОКл>«нал. (Е»O v PC йС10Э (фиг.3, блэк 51). Ilo ле этОГО эпе>.тро>««o-вычислительная маш лнэ 12 г;.О:=„-1 т пр в.,к заполнения >ласс,". "а .,э -.ь(л в о и е р а т и в н о >л э а и О l I1 >«B ko I» > I I у с т р.-, 1 L e, т.е. проверяет прсLIJëо л 1 вр >lÿ эксп:-римента. Если нет, то электронно-вычислительная машина 12 переходит к чтению канала иэл1ЕрЕния напряжЕн>1Я (фиГ.З, блОк

47) и прсцесс повторяется.

Если время экспер>1>лента:1стекло, TG электронно-вычислительная >ла((.ина 12 заканчивает накопление данных в оперативном запоминающе(л устройстве (фиг.2. блок

29) и выводит на экран видеомонитора список режимон обработки результатов эксперимента (фиг.2, блок 3G). Оператор с помощью кла в и а туры электрон но-вычислительной машины 12 задает один иэ следующих режимов обработки результатов эксперимента (фиг.2, блоки 31-35): осцилло45 графирова>«ие, статобработка, гистограммы, конец работы.

В режиме осциллографирования (фиг,2, блок 36) электронно-вычислительная маши5 на 12 формирует на видеомониторе осциллограммы сигналов напряжения и тока (фиг.5), данные на которые хранятся в оперативном запоминающем устройстве

При этом все время экспери>лента разби10 вается на стра ицы и оператор с помощью клавиатуры электронно-вычислительной машины 12 может выводить на экран видеомонитора любую страницу осциллограммы и определять параметры любой координаты

15 осциллограммы.

В рЕжимЕ Статсбработки про>1энодитСЯ статистический анализ электричес>:l«x 11 spåменных пэрал1етров сигналов напря.кения и тока (фиг.2, блок 37). Статобработке подвер20 гаю>ся следующие пара> етры: среднее з «ачение сварочного тока 1д,.

To>;!д ropeния дуги;

To» 1,1,„- кс рот»ого зэ> ыкания; наг ря» ние ((„Горе(«((я дуги:

:5 среднее значение напряжения Uñ, . I1ини>лальнОе >«апряжение U» 3 к«>,«KO

ОО1 ЛОГО э" Ь(ка" (1Я к1акс,">1 ь Ое наГ(ря,>. . н(е 1.(„, „.,:,.- ЛО-pn1»oro зэк«икания;

30 среднее на ряжение 11» g c >.- оo- >к,оoгrоo замы»ания:

ПОРИ..Д ТГ ОР ГК(Л ЗЯК -(К . (, 1

>л,в >.1Я 1,1 Г «Е и (ля ДУГ>л

r,P ",.«»,, » > ОРОтк - Г;, ° >.(, 1> „1Я

ПО ЗГ 1>Л ПЭРа>лЕТРЭ 1: -..-. -,;. 1 Я ОВСЧЕT оrлвл 1 ЛС ДИх СТа (BTI -;.:: »,1 (и -«Ы»

И Н Т -., I O >л В Н OС Т Ь Г B n; > !" P B

1 х- =- — — — г„х; гп л )

Г;е m u k — соот(стcTee>«>«o конечная и нач .": I ая»оорди>«аты то «ек вь«бо! » 1

Сpe÷- з>.а-е «ие выбср>и

П>

-, „"1

Д>1спеосия выборки

=- — — (х — (х() гп — М бр Сред.ее квадратичное значение параHIE!TPB дх =ч Г

Ксэф ициент вариации параметра

»

Кч

Коэффициент стабильности параметра (c у «етом «1потезы нормального ргсппеде лен,ля) д

Кс — уд

1707612

16 где д — половина поля допуска на данный параметр.

Размах контролируемого параметра

Л хр (хмвкс хмин)

Результаты расчетов сведены в итоговую таблицу, которая выводится на экран видеомонитора электронно-вычислительной машины 12 (фиг,6).

В режиме гистограмм полученные распределения параметров представляются в виде гистограммы и выводятся на экран видеомонитора электронно-вычислительной машины 12 (фиг.7), В режиме конец работы информационно-измерительная система заканчивает работу (фиг.2, блок 39) и возвращается в исходное состояние.

Данная инфоррмационно-измерительная система по сравнению с известной позволяет: повысить скорость и достоверность сбора данных эксперимента; повысить помехоустойчивость элект.юнно-вычислительной машины; повысить уровень автоматизации экс ерь мента.

Формула изобретения

Информационна-измерительная система, содержащая блок аналоговой памяти, первый аналого-цифровой преобразователь и электронно-вычислительную машину. отличающаяся тем,4To,сцелью расширения функциональных возможностей за счет павь шения помехоустойчивости измерений, B нее введены два нормирующих усилителя, три блока гальваНИчЕСКай РаЗВЯЗКИ, ДВа PeIVCTPa, ДВа ДЕшифратора, мультиплексор, шинный формирователь, триггер, элемент ИЛИ-НЕ.

ЭЛ МЕНТ ИЛИ, ЭягМЕнт И, Второй аНаЛОГОц 1, равай преабразгаатель, генератор импульсов. счетчик, тай лер, делитель частоты, пресбразаватель напряжения и глак питания, причем Входы нарк1.1рyioI1.l1õ усилителей являются вхадами системы. выходы нармирующих усилителей псдключены соОтветственна к первсл1у и Второму входам блока аналоговой памяти, Выходы которой подключены соответственна к сигнальным входам первого и BToposo a÷àëoso-цифровых преобразователей, инфар лационные выходы которых подключены к информационным входам перВО;а и в;араго регистров соответственно, выходы которых подключе5

55 ны соответственно к первому и второму информационным входам мультиплексора, выход которого подключен к входу первого блока гальванической развязки, выход которого подключен к информационному входу шинного формирователя, выход которого подключен к первому информационному входу таймера и информационному входу электронной вычислительной машины, информационный выход которой подключен к второму информационному входу таймера и информационному входу первого дешифратора, управляющий выход электронной вычислительной машины соединен с первым управляющим входом таймера и управляющим входом первого дешифратара, первый выход которого соединен с вторым управляющим входом таймера, выход которого соединен с первым входом элемента И и первь»л Вхадагл второго блока гальваническol1 рэзp43I l1, первый Bülõoä KBTopolo саеДИНЕН С BXOABI.1И СИНХРСНИЗаЦ1 «ПкРВОГО И второго аналога-цифровых преобразователей, гьгхсды готовности которых соединены

СаатВЕтСтввнпа С ПЕРВЬ,М И ВтаРЫМ ВХОДаМИ элемента ИЛИ-НЕ, Bhl>.oä которого саедиI1eI с входом установки триггера, выход которого соединен с управляющ11к1и входами

nppBoIo v, В1арага регистров и третьим инфармац 1снным входа.л мультиплексора, Второй гыхад первого дешифратора соединен с первь ". входом эле1л-.-.нта ИЛИ, выход которого соединен с входам разрешения шинного фар..1иравателя, третий выход первого дешифратара соединен с вторым входам зле>1P нтд ИЛИ и BTopb! м входам BTopof бгака гальванической развязк11, втарой выход которого соединен с Входам сброса

1риггера и управляю«1м входом мультиплекссpà. Вь:хад геиератopа I ë1oóëüñoâ соединен сo с е-ным B o„.ам счетчика, 1 НфаР:лаЦ1 ОННЬ;й1 ВЬ;ХОД ".ОтаРОГО СОЕДИНЕН с вхОДО1л BTDPo -а Деш 11РатаРа, выхоД которага Савд.ll Oí С Вта рЫМ ГХОдаМ ЭЛЕМЕНта И, Выход ка.сра;с саед11нен с третьим входом

8TopoI о б;ака гальванической развязки. третий Вы>ад которого соединен с входом синхран11зации блока аналоговой памяти, выход псре;алl;eI11B с,етчика соединен с вхада л cMHpoHI13BI<1I1 тэймера и входом делителя частоты, выксд которого соединен .: Входам преааразавателя напряжения. выход, которого через т ре ий блок гальваническа,1 развязки саед .чен с входом блока питания.

1707612

1707 б12

° ЛЛЛЛЛПЛй... ШИПГЛПППРЛЛЛГ .. б

Г / ... 1. Г ...

2 ...1 Г а — з -.. ж

1707612 Риг. 6

Составитель А. Коротынский

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор Л. Гратилло

Заказ 268 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород. ул Гагарина, 101