174987. lajstromszámú szabadalom • Berendezés fonalak szakítóvizsgálatának tömeges, nagysebességű automatizált elvégzésére
7 174987 8 alábbiakban ismertetendő működés feltételei szerint a konkrét alkalmazási hely számára ismert módon is kialakíthatja. Példánknál ez egy 311 nyúlásimpulzusadó, melynek kimenete 12-bites 318 számlálóra csatlakozik. A 318 számláló kimenőjelét ugyancsak a 223 RAM-memória megfelelő bemenetelre kell csatolni, ezért a 223 RAM-memória adatbemenetei elé illesztés céljából 12 bites vonalválasztó 319 fokozatot kell beiktatni, s mind a 318 számláló kimenete, mind a második 225 regiszternek a 223 RAM-memóriával csatolandó kimenete a vonal választó 319 fokozaton át csatlakozik a 223 RAM-memória megfelelő bemenetelre. A vezérlő 222 egység, melynek műveleteit az egyik bemenetére csatlakozó — és példánknál 100kHz-es — 317 ütemadó jelei időzítik, a szakítógép vezérlő 300 elektronikától az ábrán két csatornával jelzett úton kapja — h és i bemenetéin át — a szakítógép munkájának mindenkori állására vonatkozó információkat és az ábrán további két csatornával jelzett úton — j és k kimenetein át — adja ki a 300 elektronika részére a szakítógép további működtetésére vonatkozó utasításokat. A jelfeldolgozó és vezérlő főegység további részei a 3b ábrán láthatók. A 2. ábrán, mint a berendezés elengedhetetlen részét ábrázoltuk az első és második 224 és 225 regisztereket (melyek közül az első regiszter a példakénti kivitelnél egy 12-bites átmeneti tároló, a második regiszter egy 12-bites preszetelhető számláló). A konkrét kivitelnél a 223 RAM-memória kimenő 328 csatornája ezenkívül további regiszterekre is csatlakozik, nevezetesen az első és második 321, illetve 322 tárolókra, melykről a kijelző és nyomtató szervek vezérelhetők. Az átmeneti 321, illetve 322 tárolók üzemét szintén a vezérlő 222 egység vezérli a 3b ábrán egyetlen vékony vonallal jelölt, a két 321, illetve 322 tároló felé szétágazó csatornákon át. Az első átmeneti 321 tároló kimenetére kijelző 323 eszköz csatlakozik, mely a példakénti kivitelnél 4 számjegyes LED-kijelző. A második átmeneti 322 tároló kölcsönös adatforgalmat biztosító csatornán át csatlakozik egy illesztő 324 egységre, melyre — ugyancsak kölcsönös adatforgalmat biztosító 333 csatornán át — a vezérlő 222 egység is csatlakozik. Az illesztő 324 egység kölcsönös adatforgalmat biztosító 333 csatornán át eredményrögzítő 327 egységre csatlakozik, mégpedig az annak részét képező 325 kalkulátor bemenetére. A 325 kalkulátor kimenete egyirányú adatforgalomra kialakított adatkiviteli 334 csatornán át nyomtató 326 egységre csatlakozik. Mind a 3a ábrán, mind a 3b ábrán feltüntettük a szintosztó 320 fokozatot, mely e kiviteli példánál (n = 10) tizedelő fokozat A szintosztó 320 fokozat adatbemenete a 3b ábrán látható 227 D/A konverter kimenetére csatlakozik, adatkimenete pedig a 211 ...220 komparátor inverz bemeneteire. A vezérlő 222 egység egy d kimenete szintén csatlakozik a 320 fokozatra. A vezérlő 222 egység egy u kimenete a vonalválasztó 319 fokozat vezérlőbemenetére van kötve. A rendszer működésének megértéséhez részletesebben ki kell térni a korábban már emh'tett többszintű konverzió folyamatára. A mérőhidak és a hozzájuk csatlakozó egyenáramú erősítők által szolgáltatott egyenfeszültséget az adatfeldolgozás érdekében digitális jellé kell alakítani. Említettük, hogy mind a központi A/D konverteres ismert megoldási utak, mind az állások számával egyező számú egyedi konvertert tartalmazó multiplikált megoldás bonyolult és rendkívül költséges. Olyan áramköri elrendezés, mely egy központi A/D konvertert és digitális multiplexert alkalmaz, az A/D konverterrel szemben támaszt igen szigorú követelményeket. Az adatfeldolgozás pontossága érdekében az analóg-digitál átalakítótól megkívánt felbontás legalább 12 bit (4095 érték). 20 s-os szabványos szakítási időt feltételezve és a szakítási görbét lineárisan közelítve a mérőcellák kimenő szintjének emelkedési sebessége 1 bit/ms. Az ebből számított multiplexer frekvencia — n= 10 esetén — 2 kHz, ami azt jelenti, hogy a központi A/D konverter egy csatornából 5 ms-onként vesz mintát. A szakítási görbén meredekebb 1 bit/ms szakaszokat is feltételezve, célszerű ezt az időt 1 ms-ra csökkenteni. A rendelkezésre álló konverziós idő ebben az esetben mindössze 100 ps. A szakítási folyamat utolsó másodperceiben teljes konverziót feltételezve (max. 4096 konverziós lépés) az A/D konverternek ebben az esetben 40 MHz frekvenciával kellene dolgoznia, s ez nagysebességű áramköröket igényel és jelentős konstrukciós problémákat vet fel. A találmány szerinti megoldásnál az értékek lényegesen kedvezőbbek, így egyszerűbb és olcsóbb építőelemekkel megbízhatóbb — és természetesen jóval gazdaságosabb — berendezés építhető, miáltal a tömeges vizsgálatot megengedő multiplikálás elviselhető ráfordítással elérhető. Az alábbi ismertetés a 3. ábrán vázolt példakénti kivitelre vonatkozik, de abból általános kép is nyerhető. A 221 A/D konverter mindenkori i-ik csatornájának k-ik konverziós eredményét egy memóriaegység meghatározott rekeszében tároljuk. A k+l-ik konverziót megelőzően az i-ik csatornához tartozó rekesz tartalmát az A/D konverter preszetelhető számlálójába újuk. Az A/D konverternek ily módon mindössze a két mintavételi időpont között történt AU szintváltozást kell feldolgozni. Ha a fentiek szerint 1 bit/ms meredekséggel és 10 kHZ mintavételi frekvenciával dolgozunk, a konverternek két mintavétel között mindössze 1 bitnyi változást kell feldolgozni. A rendelkezésre álló idő 100 /is, ami azt jelenti, hogy az A/D konvertert a 40 MHz-el szemben elégséges 10 kHz-el járatni. További biztonságra törekedve, az A/D konverter ütemadóját ennek tízszeresére választottuk. A kapcsolás részletes működését a könnyebb érthetőség kedvéért öt részben tárgyaljuk: 1. 10 csatornás erőmintavétel tárolása és csúcsérték tartása. 2. Automatikus nullhiba korrekció. 3. Nyúlás mintavétel és tárolás. 4. Szakadásvizsgálat. 5. Ad atki vitel 1. Tízcsatomás erőmintavétel tárolása és csúcsérték tartása Feltételezzük, hogy a kezdő időpontban a 12 bites első 224 regiszter tartalma nulla, a 12 bites első és második átmeneti 321 és 322 tárolók még nem vesznek részt az adatforgalomban, a vonalválasztó 319 fokozat a második 225 regiszter kimeneteit kapcsolja a 223 RAM-memória bemeneteire és a 313 komparátor logika sem dolgozik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
