Устройство для оценки результатов допускового контроля

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

«»752232 (61) Дополнительное к авт.,свид-ву (51)М. Кл.

G 05 В 23/02 (22) Заявлено 23.1275 (21) 2302261/18-24, с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.0780. Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 300780 (53) УДК621 396 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Карасев и В. A. Афонин (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ РЕЭУЛЬТАТОВ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть использовано для контроля параметров радиоэлектронного оборудования.

Известно устройство, в котором оптимальное число повторных замеров обеспечивается при статическом контроле по методу последовательного анализа и содержащее дискретизатор, ряд параллельных измерительных каналов, в состав каждого из которых входит двухпороговый анализатор по методу последовательного анализа (1) .

Быстродействие этого устройства является ограниченным, оно определяется быстродействием каналов и не зависит от их числа. Это устройство так-2-О же не позволяет обнаруживать кратковременные сбои в объекте контроля.

Ограничение быстродействия контроля обусловлено также тем, что анализаторы, решающие задачу статистического 25 анализа последовательным методом, сложны по устройству. Например, анализатор содержит два реверсивных счетчика и вспомогательный счетчик, соециненные с дешифраторами состояний, счетчик-делитель числа замеров, вентили, триггер (2) .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для оценки результатов контроля, содержащее блок сравнения, соединенный с датчиком эталонных напряжений контролируемых параметров, счетчики числа совпадений и несовпадений контролируемого параметра с допуском, причем вход счетчика числа несовпадений подключен к выходу . элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, и дополнительные элементы И, ИЛИ (3).

В этом устройстве обработка результатов многократных замеров не ведется по методу последовательного анализа; поэтому в нем не обеспечивается оптимальное число замеров . Этот факт наиболее сильно проявляется при наличии случайных погрешностей в измерительном тракте устройства, когда задача сводится к проверке статистической гипотезы о том, находится ли в допуске контролируемый параметр или нет. Данное уст1 ойство не может обнаруживать кратковременный выход контролируемого параметра за преде752232,лы допуска, поскольку замеры с разными результатами контроля многократно повторяются.

Цель изобретения — повышение быстродействия и достоверности оценки результатов допусконого контроля .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для оценки результатов допускового контроля, содержащее первый, второй и третий элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, четвертый элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам четвертых элементов И, а выход — к. суммирующему входу реверсивного счетчика, подключенного выходами ко входам первого дешифратора, и блоки оран- 15 нения, первые и вторые входы которых соединены с выходами дискретизатора и датчика эталонных напряжеййй соответственно, введены элементы НЕ, триггеры, нторой дешифратор, сдвиГающий 2О регистр и блок записи начальной сос тавляющей нижней границы контроля, выходы которого подключены ко входам записи реверсивного счетчика, соединенного выходами со входами второго де- 25 шифратора, а нычитающим входом через третий элемент ИЛИ - с первыми выхо" дами сднигающего регистра, вход которого подключен к одному из выходов дискретизатора, а вторые выходы — к первым входам четвертых элементов И, подсоединенных вторыми входами к выходам соответствующих блоков сравнения, ко входам первого элемента И и через соответствующие элементы НЕ— к одним из входов второго элемента

И, другой вход которого соединен с соответствующим входом устройства, первые входы первого и нторого элементов ИЛИ подключены к выходам первого и второго элементов И соответст- 40 вечно, вторые входы — к выходам второго и первого Дешифраторов соответственно, а выходы — через соответствующие. триггеры ко входам третьего элемента И. 45 . Предлагаемое устройство, в котором реализуется метод последовательного анализа при параллельной работе нескольких измерительных каналов и одном блоке обработки информации, повышает инструментальную достоверность, обусловленную погрешностями аппаратуры контроля. Оно позволяет повысить быстродействие за счет того, что время подключения к объекту контроля почт1и в п раз меньше (п — число каналов), чем в известном одноканальном устройстве (нремя опроса состояния выхода Да или Нет канала значительно меньше, чем время протекания переходных процессов в канале), и щ обнаруживать сбои в объекте контроля за счет использования свойстн резервирования каналов.

На чертеже представлена схема уст ройства.

Устройство содержит входные клеммы

1 и 2, датчик 3 эталонных напряжений, дискретизатор 4, блоки 5 сравнения,, состоящие из усилителей 6 и нуль-органов 7, блок 8 опроса и формирования, состоящий из сдвигающего регистра 9, четвертых элементов 10 И и четвертого 11 и третьего 12 элементов

ИЛИ, реверсивный счетчик 13, блок 14 записи начальной составляющей нижней границы контроля, первый д .шифратор .

15 с выходной клеммой 16 Годен, второй дешифратор 17 и блок 18 обнаружения сбоев, состоящий из первого элемента 19 И, элементов 20 НЕ, второго элемента 21 И, первого 22 и второго 23 элементов ИЛИ, триггеров 24 и 25, третьего элемента 26 И, а дешифратор 17 имеет выходную клемму 27 Брак .

Входные клеммы 1 служат для подключения контролируемого параметра Х, клеммы 2 — для подключения номинального эталонного напряжения X от датчика 3, а дискретизатор 4 — для дискретизации аналогового сигнала Х вЂ” Х .

Каждый блок 5 состоит из усилителя

6 и нуль-органа 7, н котором сравниваются усиленный сигнал Х вЂ” Х и напряжение Ug, йодключенное от датчика 3 ко всем нуль-органам 7. Напряжение U характеризует допуск Ь на разность Х вЂ” Х„.

Причем блоки 5 имеют автоматическую коррекцию систематической составляющей ошибки усиления и сравнения сигналов.

Резистор 9 совместно с элементами

10 И и 11 ИЛИ служит для опроса состояния выходов блоков 5, а с помощью элемента 12 ИЛИ формируетп с импуль-, сов (значениЕ углового коэффициента нижней и верхней границ контроля дано ниже) силу того, что число шин, подключенных ко входам элемента

12 ИЛИ, равно по . Эти импульсы подаются на вычитающий вход счетчика

13, который предназначен для суммирования числа совпадений (числа сработанших нуль-органов 7).

К шинам записи счетчика 13 подключен блок 14 для записи начальной составляющей (К) нижней границы контроля, а ныходы счетчика 13 подключены к дешифратору 15 нулевого. состояния, имеющему выходную клемму 16 Годен, и к дешифратору 17 суммы (I; + М ) начальных составляющих нижней и верхней границ контроля.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройства в счетчик 13 по сигналу Запись эаписынается блоком 14 число К, определяемое по известной формуле

ВпБ

"= Рп . 1-Р

0 о где В

752232

Ч-п).+К > К Фм;

q-nL, +Кс О, где

S0 (-Po

8п А М= ъ

Р 1 Р (.n — - Ån

Po ""Po где, как видно из формул, при содержимом счетчике 13, равном нулю, дешифратор 15 сформирует выходной. импульс Годен .

Если же содержимое счетчика 13 рав-60 но или больше К + hA дешифратор ll формирует импульс Брак .

Величины К,М, L являются исходными для задания условий ведения контроля и могут быть заданы введением 65 ос,/ — соответственно ошибки 1 и 2 рода, которые задаются. Задаются так"же величинами вероятностей Pо и Р, исходя из условия

P c P с Р

В устройстве P представляет собой допустимую вероятность выдачи результата Брак нуль-органами 7, когда (Х вЂ” Хр) = П, точнее когда()(— Хо) отличаются от U на величину матемаb тического ожидания порога срабатывания нуль-органов 7. Величина P равl на 0,5.

Сформированный дискретизатор 4 импульс Х вЂ” Х усиливается усилителями

6 всех блоков 5 и сравнивается в нульорганах 7 с напряжением допуска П

Нуль-органы 7 срабатывают, когда (" " Х о) > LI b . В силу того, что коэффициенты передачи усилителей 6 и пороги срабатывания (чувствительность) нуль-органов 7 характеризуются нали- 20 чием случайных составляющих, срабатывание нуль-органов 7 {совпадение и несовпадение Х вЂ” )(o с допуском Ub) будет случайным, что особенно характерно проявляется на границах поля 25 допуска д . Импульс с дискретизатора

4 поступает на резистор 9, на разрядных шинах которого в определенной последовательности появляются импульсы, поступающие на элементы 10 И 30 и 12 ИЛИ.

В результате, с выхода элемента

il ИЛИ на суммирующий вход счетчика

13 поступает g иHмMп ул ь с о в, равное числу сработавших нуль-органов 7, а с выхода элемента 12 ИЛИ на вычитающий вход счетчика 13 — n са импульсов.

В устройстве происходящие процессы характеризуются формулами

П)„ > М (что соответствует результату Брак);

Q — - h L c К (что соответствует результату Годен ); которые преобразованы следующим образом;

45 переключателей регистра 9, блок 14 и дешифраторы 15 и 17.

При (Х вЂ” Xo / - с U д не срабатывает ни один из нуль-органов 7 и по команде Отсчет на выходе 21 И появляется сигнал, который опрокинет триггер 25. Если при некотором очередном импульсе / Х вЂ” Х / срабатывают нульорганы 7 всех блоков 5 одновременно, сигнал с выхода элемента 19 И через элемент 22 ИЛИ опрокинет три ггер 24 .

В результате, Элемент 26 И при опрокинутых триггерах 24, 25 формирует на выходе сигнал СбоЯ .

Аналогичным образом сигнал Сбой появляется и B том случае, когда в в процессе последовательной процедуры срабатывает случайное число нуль †органов 7 и лишь, по крайней мере, однажды на некотором такте сработают сразу все нуль-органы 7 и опрокинется триггер 24. Тогда после окончания последовательной процедуры, если она закончилась результатом Годен, сигнал с клеммы 16 опрокинет второй триггер 25.

При импульсе Брак и опрокинутом триггере 25, а также при одновременном несрабатывании нуль-органов

7 на каком-либо такте, также зафиксируется сбой в объекте контроля.

Предлагаемое устройство .обеспечивает оптимальное время контроля параметров на соответствие допуска с заданной достоверностью. Оно позволяет просто фиксировать сбои в объекте контроля. Используя предлагаемое решение, можно построить устройство, фиксирующее сбои в объекте контроля, когда имеет место перемежающиеся или полные отказы одного или более блоков сравнения. Например, при возможном отказе одного из блоков 5 ко входам элемента 22 ИЛИ подключают формирователи сигналов, свидетельствующих о срабатывании всех и и -1 блоков 5, а ко входам элементов 23 ИЛИ вЂ” формирователи, свидетельствующие о несрабатывании ни одного из П сравнивающих устройств или срабатывания одного из них. При этом для достижения заданной точности контроля при возможном отказе одного из нескольких блоков 5 общее число блоков сравнения следует увеличивать.

В отличие от известного предлагаемое устройство резко сокращает время контроля, повышая коэффициент готовности контролируемой аппаратуры.

Оно не требует высокой точности каналов, так как несколько простейших каналов заменяют один высокоточный канал, при этом практически без дополнительных затрат.

Устройство позволяет не только получить практически любые ошибки первого рода, обусловЛенные случайными погрешностями в измерительных кана752232

Формула изобретения

I

l

ЦНИИПИ Заказ

Тираж 956 Подпис

6b лах, -o и в отличие от известного, за счет параллельной работы каналов и подбора их числа, получить близкие к нулю ошибки первого и второго рода, обусловленные кратковременными сбоями в аппаратуре контроля и в контролируемом объекте. A ошибки первого и второго рода, как известно, связаны с определенными материаЛьными затратами. Эти затраты велики для особо ответственных по своему назначению объектов контроля.

Устройство для оценки результатов допускового контроля, содержащее пер- вый, второй и третий элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, четвертый элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам четвертых элементoв И, а выход — к суммируемаму 20 входу реверсивного счетчика, подключенного выходами ко входам первого дешифратора, и блоки сравнения, первые и вторые входы которых соединены с выходами дискретизатора и датчика 25 эталонных напряжений соответственна„ отличающее с я тем, что, с: целью повышения достоверности оценки результатов допускового контроля и быстродействия устройства, в него вве-3Q дены элементы НЕ, триггеры, второй дешифратор, сдвигающий регистр и блок записи начальной составляющей нижней

Филиал ППП Патент

;г, Ужгород, ул. Проектная,4 границы контроля, выходы которого подключены ко входам записи реверсивного счетчика, соединенного выходами со входами второго дешифратора, а вычитающим входом через третий элемент

ИЛИ вЂ” с первыми выходами сдвигающего регистра, вход которого подключен к одному из выходов дискретизатора, а вторые выходы — к первым входам четвертых элементов И, подсоединенных вторыми входами к выходам соответствующих блоков сравнения, ко входам первого элемента И и через соответствующие элементы НŠ— к одним из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с соответствующим входом устройства, первые входы первого и второго элементов ИЛИ подключены к выходам первого и второго зпементов И соответственно, вторые входы — к выходам второго и первого дешифраторов соответственно, а выходы — через соответствующие триггеры ко входам третьего -JIeMeHTG И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Башаринов A.E., Флейшман Б.С.

Методы статистического последовательного анализа и их приложения. М., Советское радио,1962,с.191,,с.202.

2. Авторское свидетельство СССР

9 345491, кл. G 06 F 15/36, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

9 316091, кл. G 06 F 15/46, 1970 (прототип).