Материал: 1284
190
Элементы |
|
Функции |
|
||
Обозначе- |
Наименование |
Обозначе- |
Описание |
|
|
ние |
|
ние |
|
|
|
|
|
|
Электрическое соединение |
||
|
Измерительный |
|
между контактной поверх- |
||
Е1 |
Ф1 |
ностью объекта измерения |
|||
щуп |
|||||
V1 и клеммами входного |
|||||
|
|
|
|||
|
|
|
устройства Е2 |
|
|
|
Входное устрой- |
|
Деление напряжения, дей- |
||
Е2 |
Ф2 |
ствующего на измеритель- |
|||
ство |
|||||
ном щупе Е1 |
|
||||
|
|
|
|
||
|
|
|
Выделение постоянной со- |
||
|
|
|
ставляющей напряжения со |
||
|
Среднеквадра- |
|
входного устройства Е2, |
|
|
Е3 |
Ф3 |
которое прямо пропорцио- |
|||
тичный детектор |
|||||
нально среднеквадратич- |
|||||
|
|
|
|||
|
|
|
ному значению напряжения |
||
|
|
|
на измерительном щупе Е1 |
||
|
|
|
Обеспечение высокого со- |
||
|
|
Ф |
противления и чувстви- |
|
|
|
|
тельности входного |
|
||
|
|
4 |
|
||
|
|
|
|
||
Е4 |
Усилитель посто- |
|
устройства Е2 |
|
|
янного тока |
|
Подача сигнала на магни- |
|||
|
|
Ф |
тоэлектрическую систему |
||
|
|
для отклонения стрелочно- |
|||
|
|
4 |
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
го измерителя Е5 |
|
|
|
Стрелочный из- |
|
Отображение значения из- |
||
|
меритель магни- |
|
|||
Е5 |
Ф5 |
меряемого напряжения для |
|||
тоэлектрической |
|||||
оператора V2 |
|
||||
|
системы |
|
|
||
|
|
|
Защита внутренних эле- |
|
|
|
|
Ф |
ментов вольтметра Е - Е |
5 |
|
|
|
6 |
2 |
||
Е6 |
Корпус |
|
от внешних воздействий V3 |
||
|
|
Ф |
Фиксация внутренних эле- |
||
|
|
|
|
||
|
|
6 |
ментов вольтметра Е2 - Е5 |
||
|
|
|
|||
191
Таблица 3.23 Измерение постоянного и переменного напряжений (улучшенный вари-
ант)
|
Элементы |
|
Функции |
|
|
Обозначе- |
Наименование |
Обозначение |
Описание |
|
|
ние |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электрическое соединение |
|
|
|
Измерительный |
|
между контактной поверх- |
|
Е1 |
|
Ф1 |
ностью объекта измерения |
||
|
щуп |
||||
|
V1 и клеммами входного |
||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
устройства Е2 |
|
|
|
Входное устрой- |
|
Деление напряжения, дей- |
|
Е2 |
|
Ф2 |
ствующего на измеритель- |
||
|
ство |
||||
|
ном щупе Е1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выделение постоянной со- |
|
Е3 |
|
Детектор |
Ф3 |
ставляющей напряжения со |
|
|
|
|
|
входного устройства Е2 |
|
|
|
Блок аналого- |
|
Преобразование аналого- |
|
|
|
|
вой величины напряжения, |
||
Е4 |
|
цифрового преоб- |
Ф4 |
||
|
выделенной детектором |
|
|||
|
|
разования |
|
Е3, в дискретную величину |
|
|
|
|
|
||
|
|
Устройство циф- |
|
Отображение цифрового |
|
|
|
|
значения измеряемого |
|
|
Е5 |
|
рового отсчета |
Ф5 |
|
|
|
напряжения для оператора |
||||
|
|
(индикатор) |
|
V2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Защита внутренних эле- |
|
|
|
|
Ф |
ментов вольтметра Е - Е |
5 |
|
|
|
6 |
2 |
|
Е6 |
|
Корпус |
|
от внешних воздействий V3 |
|
|
|
|
Ф |
Фиксация внутренних эле- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
ментов вольтметра Е2 - Е5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
Интерфейсный |
|
Передача цифровых дан- |
|
Е7 |
|
Ф7 |
ных об измеряемой вели- |
||
|
блок |
||||
|
чине в ЭВМ V4 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
192
Окружающая |
|
Объект |
|
Оператор V2 |
|
ЭВМ V4 |
|
|
|
|
|
||
среда V3 |
|
измерения V1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф |
|
Ф1 |
|
|
|
|
|
|
|
Ф5 |
|
Ф7 |
||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок аналого- |
Ф4 |
Устройство |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Измеритель- |
Ф1 |
Входное |
Ф2 |
|
Ф3 |
цифрового |
цифрового |
|
Интерфейсный |
||||
Корпус Е6 |
|
Детектор Е3 |
преобразова- |
|
отсчета |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
ный щуп Е1 |
|
устройство Е2 |
|
|
|
ния Е4 |
|
(индикатор) Е6 |
|
блок Е7 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф4 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3.12 - Улучшенная функциональная структура вольтметра
7. Составление морфологических таблиц. Анализ задачи показывает,
что различные способы реализации функций Ф2, Ф5, Ф6 мало влияют на устранение недостатков прототипа и повышение критерия его качества. Поэтому для этих функций не будем рассматривать различные альтернативные варианты реализации и не будем включать их в морфологическую таблицу. Результаты работы по заполнению морфологической матрицы приведены в таблице 3.24.
Таблица 3.24 Морфологическая таблица вариантов цифрового вольтметра
Ф1 - способ кон- |
Ф3 - выделение |
Ф4 - преобразо- |
Ф7 - передача |
|
такта между по- |
постоянной со- |
|||
вание аналого- |
цифровых дан- |
|||
верхностью объ- |
ставляющей |
|||
вой величины |
ных об измеря- |
|||
екта измерения |
напряжения со |
|||
напряжения в |
емой величине в |
|||
и измеритель- |
входного |
|||
дискретную |
ЭВМ |
|||
ным щупом |
устройства |
|||
|
|
|||
|
A31 - пиковый |
|
1 |
|
|
(амплитудный) |
1 |
A7 - |
|
1 |
A4 - |
параллельный |
||
детектор с |
времяимпульсное |
|||
A1 - вакуумный |
интерфейс |
|||
|
открытым |
преобразование |
||
|
данных LPT |
|||
|
входом |
|
||
|
|
|
||
2 |
A2 - пиковый |
|
A2 - последова- |
|
A1 - |
3 |
2 |
7 |
|
(амплитудный) |
тельный интер- |
|||
механический |
A4 - поразрядное |
|||
детектор с |
уравновешивание |
фейс данных |
||
контакт |
||||
закрытым входом |
|
COM |
||
|
|
|
|
193 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 3.24 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф1 - способ |
Ф3 - выделение |
|
Ф4 - |
|
|
|
|
контакта между |
|
|
Ф7 - передача |
|
|||
постоянной |
преобразование |
|
|||||
поверхностью |
цифровых |
|
|||||
составляющей |
аналоговой |
|
|||||
объекта |
данных об |
|
|||||
напряжения со |
величины |
|
|
||||
измрения и |
|
измеряемой |
|
||||
входного |
напряжения в |
|
|||||
измерительным |
величине в ЭВМ |
|
|||||
устройства |
дискретную |
|
|||||
щупом |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
A3 - клейкое |
|
|
|
|
|
A3 - универсаль- |
|
1 |
A33 - детектор |
|
A43 |
|
|
7 |
|
электропровод- |
|
- |
|
ная последова- |
|
||
ное покрытие |
среднеквадра- |
параллельное |
тельная шина |
|
|||
измерительного |
тичного значения |
уравновешивание |
USB аппаратной |
|
|||
щупа |
|
|
|
|
|
версии 1.0 |
|
|
|
|
A4 |
- |
|
A4 - универсаль- |
|
|
|
|
|
7 |
|
||
|
|
|
4 |
|
|
ная последова- |
|
|
|
комбинирован- |
|
||||
|
4 |
тельная шина |
|
||||
|
ное преобразова- |
|
|||||
|
A3 - детектор |
USB аппаратной |
|
||||
|
средневыпрям- |
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
версии 2.0 (по- |
|
|||
|
ленного значения |
ние ( A4 |
, A4 ); |
|
|||
|
1 |
3 |
2 |
3 |
вышенная ско- |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
( A4 , |
A4 ); ( A4 , |
A4 ) |
рость передачи |
|
|
|
|
|
и т.д. |
|
|
||
|
|
|
|
данных) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
8. Выбор наиболее эффективных ТР. В соответствии с таблицей 3.24
число возможных вариантов ТР цифрового вольтметра составляет N = 3 4 4 4 = 192. Поскольку N < 104, то сокращение альтернатив в столбцах проводить не нужно.
Сокращение множества возможных вариантов ТР. В соответствии с указаниями методики строится таблица 3.25, в которой исключаются наихудшие комбинации. Затем строится таблица 3.26, в которой устраняются наихудшие комбинации (зачеркнуты двумя линиями). Поскольку осталось много допустимых вариантов, то для них проводится сравнительная оценка, и из них исключаются худшие (зачеркнуты одной чертой).
|
|
|
Таблица 3.25 |
Сокращение комбинаций из двух элементов |
|||
A31 |
A32 |
A33 |
A34 |
A11 |
|
|
|
A2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
A3 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
194 |
|
|
|
|
|
Таблица 3.26 |
|
Сокращение комбинаций из трех элементов |
|||
|
A41 |
A42 |
A43 |
A44 |
A11 A31 |
|
|
|
|
A11 A32 |
|
|
|
|
A11 A33 |
|
|
|
|
A12 A31 |
|
|
|
|
A2 A2 |
|
|
|
|
1 |
3 |
|
|
|
A2 A3 |
|
|
|
|
1 |
3 |
|
|
|
Строится окончательная таблица 3.27, в которой сначала устранили явно худшие варианты (зачеркнуты двумя линиями). Оставшиеся варианты сравниваются между собой с использованием также дополнительных показателей сравнения (надежность, трудоемкость изготовления, стоимость). Исключенные при этом варианты зачеркнуты в таблице 3.27 одной чертой.
Таблица 3.27
Сокращение комбинаций из четырех элементов
№№ |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
A7 |
A7 |
A7 |
A7 |
1 |
1 |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
A1 |
A3 |
A4 |
|
|
|
|
2 |
A11 A32 A43 |
|
|
|
|
||
3 |
A1 A2 A4 |
|
|
|
|
||
|
1 |
3 |
4 |
|
|
|
|
4 |
A11 A33 A41 |
|
|
|
|
||
5 |
A11 A33 A43 |
|
|
|
|
||
6 |
A11 A33 A44 |
|
|
|
|
||
7 |
A12 A32 A41 |
|
|
|
|
||
8 |
2 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
A1 |
A3 |
A4 |
|
|
|
|
9 |
A2 A2 A4 |
|
|
|
|
||
|
1 |
3 |
4 |
|
|
|
|
10 |
A12 A33 A41 |
|
|
|
|
||
11 |
A2 A3 A3 |
|
|
|
|
||
|
1 |
3 |
4 |
|
|
|
|
12 |
A2 A3 A4 |
|
|
|
|
||
|
1 |
3 |
4 |
|
|
|
|