УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МОНТАЖА Российский патент 1998 года по МПК G06F11/22 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для проверки электрического монтажа жгутов.

Известно устройство для контроля электрического монтажа [1], содержащее генератор импульсов, счетчик, дешифратор, блок индикации, коммутатор, два триггера, элемент И, формирователи импульса пуска и продолжения работы, компаратор, два индикатора состояния и элемент НЕ.

Недостатками устройства [1] являются сложность и неоднозначность информации при перемыкании более трех проводов.

Известно устройство для контроля электрического монтажа [2], содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор, блок индикации, триггер, элемент И, четыре нагрузочных резистора, формирователи импульса пуска и продолжения работы, сглаживающий конденсатор, n ячеек опроса, каждая из которых содержит повторитель напряжения с открытым коллектором и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ с открытым коллектором.

Недостатками устройства [2] являются ограниченные функциональные возможности, например, при проверке жгута, проложенного в закрытом канале, а также низкая информативность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату - прототипом изобретения является устройство [2].

Целью изобретения является повышение достоверности информации и расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что:
1) в устройство введены второй дешифратор, формирователь импульса, вторая группа светодиодов, элемент ИЛИ-НЕ, индикаторы останова и конца работы, второй нагрузочный резистор, переключатель режима работы, щуп, передатчик, среда связи и приемник;
2) введенные связи обеспечивают синхронизацию пуска, продолжения работы и останова;
3) передатчик и приемник могут быть реализованы любым известным способом, например, как преобразователи параллельного кода в последовательный и последовательного в параллельный соответственно, при этом средой связи будет пара проводов. Другими возможными вариантами реализации приемника и передатчика может быть использование модемов или радиоустройств, в этих случаях средой связи будет телефонная сеть или радиосигнал соответственно и так далее;
4) устройство конструктивно выполнено в виде двух блоков, один из которых подключается к началу линий проверяемого жгута, а второй - к концам соответствующих линий, причем передатчик и приемник конструктивно могут быть выполнены как отдельные блоки.

Изобретение иллюстрируется графически.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - пример реализации формирователя импульсов "Пуск" и "Продолжение работы; на фиг. 3 - пример формирователя импульса останова; на фиг. 4 - пример приемопередатчика; на фиг. 5 - форма сигналов на выходах соответствующих элементов (временная диаграмма).

Устройство содержит генератор тактовых импульсов 1, счетчик 2, первый дешифратор 3, блок индикации 4, второй дешифратор 5, триггер 6, элемент ИЛИ-НЕ 7, формирователь импульсов "Пуск" и "Продолжение работы" 8, формирователь импульса останова 9, первый нагрузочный резистор 10, сглаживающий конденсатор 11, индикаторы конца работы 12 и останова 13, переключатель режима работы 14, n элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ с открытым коллектором 15, n повторителей напряжения с открытым коллектором 16, передатчик 17, приемник 18, среда связи 19, второй нагрузочный резистор 20 и щуп 21.

Блок 4 индикации, например, представляет собой совокупность двух групп из n - последовательно соединенных ограничительного резистора и светодиода (в дальнейшем первая и вторая группа светодиодов), причем другие выводы резисторов соединены с источником питания. Катоды первой группы светодиодов соединены с первыми входами, а катоды второй группы светодиодов соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 15.

Формирователь импульсов "Пуск" и "Продолжение работы" 8 содержит две кнопки "Пуск" 22 и "Продолжение работы" 23, четыре нагрузочных резистора 24, 25, 26 и 27, два триггера 28 и 29, элемент И-НЕ 30 формирователь импульса 31.

Формирователь импульса останова 9 содержит элемент НЕ 32 и элемент 3И-НЕ 33.

Генератор 1 выходом связан с входом формирователя импульсов "Пуск" и "Продолжение работы" 8, с входом строба формирователя импульса останова 9 и входом счетчика 2, разрядные выходы которого связаны с соответствующими входами первого дешифратора 3 и передатчика 17, выход которого через среду связи 19 связан с входом приемника 18, выходы которого соединены с соответствующими входами второго дешифратора 5, выход переноса счетчика 2 соединен с первым входом элемента 7 и индикатором конца работы 12, выходы дешифратора 3 связаны с первыми входами соответствующих элементов 15. Первый и второй входы каждого элемента 15 соединены с соответствующими входами блока индикации 4, а выходы элементов 15 объединены и связаны с информационным входом формирователя импульса останова 9 и с первыми выводами первого нагрузочного резистора 10 и сглаживающего конденсатора 11, вторые выводы которых подключены к шине питания и нулевой шине соответственно, переключатель режима 14 первым входом соединен с выходом элемента 7, вторым входом соединен с одним концом второго нагрузочного резистора 20 и щупом 21, а выходом соединен с входом останова генератора 1, причем другой конец второго нагрузочного резистора соединен с шиной питания, выход формирователя 9 связан с установочным входом триггера 6, вход сброса которого соединен с первым выходом формирователя 8, второй выход которого соединен с входом сброса счетчика 2, инверсный выход триггера 6 соединен с входом разрешения формирователя 9, а прямой выход триггера связан с входом индикатора останова 13 и вторым входом элемента 7. Выходы второго дешифратора 5 связаны с входами соответствующих повторителей 16. Вторые входы каждого элемента 15 являются первыми входами устройства, а выход каждого повторителя 16 - вторыми входами устройства.

Второй дешифратор 5, элементы 16 и приемник 18 конструктивно выделены в отдельный блок, а все остальные элементы образуют другой блок. Передача информации от одного блока к другому осуществляется с помощью передатчика 17 и приемника 18 через среду связи 19, которая может быть реализована в виде радиосигнала, двужильного провода, телефонной сети, m-жильного кабеля, где m=log₂n+1, а n-число проводов в проверяемом кабеле, и другими способами.

Устройство работает следующим образом.

Пусть к первому и второму входам устройства подключены концы проводов исправного n-жильного жгута, а в качестве передатчика и приемника, например, используются преобразователи параллельного кода в последовательный и обратно, при этом средой связи является двужильный провод. Переключатель 14 переключается в положение "Базовый" и обеспечивает связь выхода элемента 7 с входом генератора 1. При нажатии кнопки "Пуск" 22 формирователя 8 сбрасываются триггер 6 и счетчик 2, а тактовый генератор запускается. Параллельный двоичный код с выходов счетчика 2 подается на входы передатчика 17, который преобразует параллельный код в последовательный сигнал и через среду связи 19 поступает на приемник 18, с выходов которого преобразованный обратно параллельный код поступает на второй дешифратор 5. Таким образом на входы дешифраторов 3 и 5 поступят сигналы со счетчика 2, а на выходах дешифраторов появляется сигнал "Бегающий ноль". Сигналы от первого дешифратора 3 поочередно зажигают первую группу светодиодов, а сигналы с выхода второго дешифратора через повторители 16 и жилы проверяемого жгута, поочередно зажигают вторую группу светодиодов. Эти сигналы также поступают на первые и вторые входы соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ с открытым коллектором. Так как на входах одного из элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ всегда будут присутствовать сигналы логического нуля, а в это время на остальных - сигналы логической "1", то на объединенных выходах элементов 15 будет присутствовать логическая "1", которая не меняет состояния триггера
Когда на выходе переполнения счетчика 2 появится единица, через элемент ИЛИ-НЕ 7 остановится генератор и загорится индикатор "Конец работы". На блоке индикации 4 не горит ни один светодиод. Проверка окончена. Причем во время проверки поочередно будут зажигаться пары первых, вторых и так далее светодиодов.

Рассмотрим случай короткого замыкания, например замкнуты шестой, девятый и двенадцатый провода проверяемого жгута. В этом случае, когда счетчик досчитает до шести, то на шестых выходах дешифраторов 3 и 5 появится сигнал логического нуля, а на остальных выходах будут присутствовать сигналы логической "1". На обоих входах элемента 15 с порядковым номером 6 будут присутствовать сигналы логического "0", но поскольку упомянутые провода перемкнуты, сигнал логического нуля через повторитель 17 под номером 6 также поступит на вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 15 с порядковыми номерами 9 и 12, на первые входы которых в данный момент поступают сигналы логической "1", поэтому на объединенных выходах элементов 15 появится сигнал логического нуля, который, приходя в формирователь 9, инвертируется и стробируется сигналом от тактового генератора. Сигнал с выхода формирователя 9 установит триггер 6 и соответственно через элемент ИЛИ-НЕ 7 остановит тактовый генератор 1 и зажжет индикатор "Останов" 13. Таким образом, на блоке индикации 4 будут гореть шестой светодиод в первой группе светодиодов и шестой, девятый и двенадцатый светодиоды во второй группе светодиодов, что информирует о том, что провода контролируемого жгута под этими номерами перемкнуты. Причем загорание светодиода в первой группе указывает на номер провода в проверяемом жгуте, а его состояние (перемкнуто, перепутано, обрыв) указывает зажигание светодиода (светодиодов) во второй группе светодиодов. После этого нажатием кнопки 23 формирователя 8 схема досчитывает до n, зажигает индикатор "Конец" и останавливается.

Рассмотрим случай обрыва, например оборван провод под номером пять в проверяемом жгуте. Схема запускается и когда счетчик досчитывает до пяти, на пятых выводах первого и второго дешифраторов появляется сигнал логического нуля. Пятый светодиод из первой группы зажигается, а пятый светодиод из второй группы не зажигается. Сигнал логического нуля с выхода первого дешифратора поступит на первый вход элемента 16 (с порядковым номером пять), а так как провод оборван, то на его втором входе присутствует сигнал логической "1", и на объединенных выходах элементов 16 появится сигнал логического нуля, что приведет к остановке тактового генератора 1 и загоранию индикатора "Останов" 13. В результате на блоке индикации 4 останется гореть один пятый светодиод из первой группы, что информирует об обрыве пятого провода в контролируемом жгуте.

Рассмотрим случай проверки жгута со специальным монтажом проводов, например второй контакт с одной стороны проверяемого жгута соединен с десятым контактом с другой стороны. Когда счетчик досчитает до двух, загорится второй светодиод из первой группы и десятый светодиод из второй группы. Соответственно генератор остановится и светодиоды на блоке индикации останутся гореть, информируя о наличие соединения. Данное состояние будет сохраняться до момента нажатия кнопки "Продолжение работы".

Рассмотрим случай работы со щупом 21. Этот режим используется для идентификации номеров жил в проверяемом жгуте. Переключатель режима 14 переводится в положение "Щуп", при котором вход генератора будет связан с выводом щупа. К вторым входам устройства подключаются концы жил проверяемого жгута (первые входы устройства в этом режиме не используются), а начала жил остаются свободными. В первой группе индикаторов происходит последовательный перебор всех светодиодов, то есть схема работает в циклическом режиме. При соединении щупа с началом любой жилы проверяемого жгута через определенное время счетчик остановится и в первой группе индикаторов останется гореть светодиод, указывающий номер данной жилы, соответствующий ее порядковому номеру со стороны конца проверяемого жгута.

Изобретение соответствует критерию "изобретательский шаг", так как включает совокупность существенных признаков с соответствующими связями, а именно: тактовый генератор, счетчик, первый дешифратор, триггер, формирователи импульсов "Продолжение работы" и "Пуск", блок индикации с первой группой светодиодов, сглаживающий конденсатор, нагрузочный резистор, n элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ, n буферных повторителей напряжения, а также введенные второй дешифратор, формирователь импульса "Останов", элемент ИЛИ-НЕ, вторая группа светодиодов, индикаторы останова и конца работы, второй нагрузочный резистор, передатчик, среда связи, приемник, переключатель режима и щуп.

Техническое решение является "новым" и "промышленно применимым", так как указанная совокупность существенных признаков повышает достоверность информации за счет введенных связей синхронизации и расширяет функциональные возможности устройства за счет того, что устройство позволяет проверить уже проложенный жгут большой длины и предоставляет информацию о неправильных соединениях, а с помощью щупа устройство позволяет идентифицировать провода в жгуте.

Источники информации
1. А.с. СССР N 1619312, G 06 F 15/46.

2. А.с. СССР N 1794258, G 06 F 11/22 (прототип).

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам для контроля электрического монтажа. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение достоверности информации. Устройство содержит тактовый генератор, счетчик, два дешифратора, блок индикации с двумя группами светодиодов, индикаторы останова и конца работы, триггер, элемент ИЛИ-НЕ, формирователь импульсов пуска и продолжения работы, формирователь импульса останова, сглаживающий конденсатор, два нагрузочных резистора, n повторителей напряжения с открытым коллектором, n элементов исключающее ИЛИ-НЕ с открытым коллектором, передатчик, приемник, среда связи, переключатель режима и щуп. Устройство состоит из двух частей и этому позволяет проверить n-жильный жгут, уже проложенный в закрытом канале. Также можно проконтролировать жгут со специальным монтажем или идентифицировать номера проводов в жгуте, причем предоставляется полная картина состояния объекта контроля на блоке индикации (замыкание, обрыв, спецсоединения), что является техническим результатом. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для контроля электрического монтажа, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, разрядные выходы которого соединены с адресными входами первого дешифратора, n выходов которого (n - максимальное число контролируемых линий монтажа) соединены с первой группой индикаторов блока индикации соответственно и первыми входами соответствующих n элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ - НЕ с открытым коллектором, выходы которых объединены и связаны с первыми выводами первого нагрузочного резистора и сглаживающего конденсатора, вторые выводы которых подключены к шине питания и нулевой шине устройства соответственно, а вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ - НЕ являются первыми входами устройства для подключения к концам линий контролируемого монтажа, вход сброса триггера соединен с первым выходом формирователя импульсов "Пуск" и "Продолжение работы", второй выход которого соединен с выходом сброса счетчика, блок индикации с первой группой n индикаторов, n повторителей напряжения, причем выходы повторителей напряжения являются вторыми входами устройства для подключения к началам линий контролируемого монтажа, отличающееся тем, что в него введены формирователь импульса останова, вторая группа n индикаторов в блоке индикации, элемент ИЛИ - НЕ, второй нагрузочный резистор, индикаторы останова и конца работы, второй дешифратор, переключатель режима, щуп, приемник, среда связи и передатчик, входы которого соединены с соответствующими разрядными выходами счетчика, а выход передатчика через среду связи связан с входом приемника, выход которого соединен с соответствующими адресными входами второго дешифратора, выходы которого соединены с входами соответствующих n повторителей, выход тактового генератора соединен с входом формирователя импульсов "Пуск" и "Продолжение работы" и с входом строба формирователя импульса останова, вход разрешения которого подключен к инверсному выходу триггера, первый вход переключателя режима соединен с выходом элемента ИЛИ - НЕ, выход переключателя соединен с управляющим входом генератора, а второй вход - со щупом и первым выводом второго нагрузочного резистора, второй вывод которого соединен с шиной питания, выход переполнения счетчика связан с индикатором конца работы и первым входом элемента ИЛИ - НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера и индикатором останова, вход формирователя импульса останова соединен с объединенными выходами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ - НЕ, а выход - с входом установки триггера, причем вторая группа индикаторов блока индикации соединена с вторыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ - НЕ. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно конструктивно выполнено в виде двух блоков, в первый из которых входит генератор, счетчик, первый дешифратор, блок индикации, n элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ - НЕ, первый и второй нагрузочные резисторы, конденсатор, формирователь импульсов пуска и продолжения работы, триггер, формирователь импульса останова, индикаторы останова и конца работы, элемент ИЛИ - НЕ, щуп и переключатель режима работы, а во второй - n повторителей напряжения и второй дешифратор, при этом блоки между собой связаны через приемник и передатчик, выполненные любым способом, обеспечивающим преобразование параллельного кода, его передачу через среду связи и обратное преобразование, причем конструктивно передатчик и приемник могут входить в состав первого и второго блоков соответственно либо являться отдельными блоками.