Устройство для контроля электрического монтажа Российский патент 2024 года по МПК H02H7/00 

Область техники

Изобретение относится к радиоэлектронике и вычислительной технике, предназначено для контроля электрического монтажа, а именно проверки соответствия объекта контроля его электрической схеме, и может быть использовано для контроля наличия связей, замкнутых контактов, возникновения замыканий, сопротивления изоляции, контроля параметров элементов объекта контроля.

Уровень техники

Известен программно-аппаратный комплекс автоматизированного функционального контроля электрических монтажных структур (патент RU №129281, МПК G06F 17/00, опубл. 20.06.2013), который содержит рабочую станцию, блок соединителей, блок коммутации с соответствующими каналами и платой соединительной, блок переходной и блок измерительный, блок внешнего питания с автоматическим выключателем и устройством контроля пробоя изоляции и блок внутреннего питания. В качестве рабочей станции применена ЭВМ. Блок коммутации снабжен микропроцессорным контроллером с системой управления и программируемым источником тока и напряжения, а блок измерительный - вольтметром. Осуществление проверки правильности функционирования изделия осуществляют при подаче на него номинального напряжения питания (27±0,5) В и изменении напряжения источников питания в пределах от 24 до 32 В.

Недостатком известного решения является отсутствие возможности проверки правильности функционирования изделия при подаче на него высоковольтного переменного напряжения, а также ограниченность функционала за счет использования вольтметра в структуре блока измерительного.

Известно устройство автоматизированного контроля электрической прочности изоляции изделий, наиболее близкое по сущности к заявляемому и выбранное за ближайший аналог (патент RU №146457, МПК G01R 31/02, опубл. 10.10.2014), который содержит рабочую станцию (PC), управляющий контролер (УК), блок соединителей (БС), блок фиксации пробоя (БФП), блоки коммутации (БК), каждый из которых содержит сдвиговый регистр (CP) и коммутирующие элементы, а также блок внешнего электропитания (БВЭП), источник внутреннего электропитания (ИВЭП) и высоковольтный источник испытательного напряжения (ВИИН), в качестве рабочей станции применен персональный компьютер (ПК), БВЭП снабжен автоматическим выключателем (АВ), ВИИН выполнен программируемым, а коммутирующие элементы БК выполнены в виде, по меньшей мере, трех высоковольтных реле (BP).

Недостатком известного устройства является ограниченный функционал в силу возможности его применения только с целью контроля электрической прочности изоляции цепей изделий.

Основной технической задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей.

Основным техническим результатом является реализация возможности проверки электрического монтажа электрических цепей на предмет контроля наличия связей, замкнутых контактов, отсутствия замыканий, сопротивления изоляции, параметров элементов.

Технический результат достигается за счет того, что в устройстве контроля электрического монтажа, содержащем блок внешнего электропитания с автоматическим выключателем, к которому подключены пульт управления, выполненный на базе персонального компьютера с блоком программного управления, программируемый высоковольтный источник испытательного напряжения, пробойная станция, блок коммутации контактов устройств контроля к шинам и контактов объекта контроля к шинам, содержащий блок соединителей и выполненный в виде модулей коммутатора, коммутирующие элементы которого выполнены в виде, по меньшей мере, трех высоковольтных реле, блок управления блоком коммутации, управляемый блоком программного управления блок ввода-вывода, который включает в себя клавиатуру, мышь, управляющий контроллер, плату ввода-вывода коммутатора, блок устройств контроля, монитор и принтер, согласно предложенному решению, блок устройств контроля включает мультиметр и высоковольтный источник испытательного напряжения, а модуль коммутатора выполнен в виде плат коммутатора, блок соединителей выполнен в виде платы соединительной, расположенной в модуле коммутатора, а блок управления блоком коммутации выполнен в виде плат управления коммутатором и плат управления блоком устройств контроля.

Заявляемое изобретение поясняется рисунком с представленной электрической схемой устройства, где обозначены:

1 - блок внешнего электропитания (БВЭП);

2 - пульт управления;

3 - блок коммутации;

4 - модуль коммутатора;

5 - блок управления блоком коммутации;

6 - клавиатура;

7 - мышь или манипулятор;

8 - управляющий контроллер;

9 - мультиметр;

10 - монитор;

11 - принтер;

12 - индикаторная панель.

Устройство состоит из блока внешнего электропитания (БВЭП) с подключенными к нему пультом управления 2 в виде персонального компьютера с блоком программного управления, блоком коммутации 3, выполненного в виде модулей коммутатора 4, блока управления 5, блок ввода-вывода, включающего клавиатуру 6, мышь 7, управляющий контроллер 8, мультиметр 9, монитор 10 и принтер 11, и индикаторной панелью 12.

БВЭП 1 включает в себя сетевой кабель на 220 В 50 Гц, расширительные колодки для подключения устройств блока коммутатора 3, источник питания блока коммутаторов, обеспечивающий постоянными напряжениями +5 В, +15 В и -15 В питание схем плат коммутатора, и выключатель питания установки.

Пульт управления 2 является рабочим местом оператора. Конструктив пульта позволяет разместить системный блок управляющего компьютера с встроенными контроллером 8, устройства отображения информации 10 и 11 и устройства ввода информации 6 и 7. Пульт управления располагается в непосредственной близости от стойки (или в стойке) и соединяется с ней кабелями.

Блок программного управления установлен на ПК и представляет собой приложение для WINDOW, вызываемое оператором управления, и управляет блоком ввода-вывода.

Блок управления блоком коммутации 5 выполнен в виде плат управления для каждого модуля коммутатора 4, тем самым он обеспечивает выбор модуля коммутатора 4 и платы, с реле которой проводится операция установки на шину или снятия с шины устройства.

Блок коммутации 3 контактов устройств контроля к шинам расположен на плате управления устройствами и обеспечивает возможность использования мультиметра 9 и подачи воздействующих напряжений от программируемого высоковольтного источника испытательного напряжения.

Блок коммутации 3 контактов объекта контроля выполнен в виде плат коммутатора, стыка для подключения технологических кабелей и технологических кабелей и позволяет подключить любую точку платы на любую шину.

Стойки коммутации изготовлены в стандарте «Евромеханика-19». Подвижные опорные шарниры стойки позволяют перемещать ее на небольшие расстояния по ровной поверхности.

Модули коммутаторов 4 выполнены на печатных платах и располагаются в стойках в блочных каркасах.

Для подключения объекта контроля используются технологические кабели, которыми соединяют все контакты разъема изделия и, при необходимости, корпус разъема изделия.

Осуществление изобретения

Блок управления 5 блоком коммутации обеспечивает ввод вывод данных между ПК и блоком управления 5 блоком коммутации, получает питание для всех частей устройства, управляет подключением контактов приборов к шинам и выдает управляющие воздействия на модули коммутаторов 4.

Плата управления устройствами блока управления (БУ) 5 обеспечивает ввод вывод данных между ПК и БУ 5 и выдает управляющие воздействия на модули коммутаторов (МК) 4. На плате управления устройствами расположены:

- схема управления регистрами ЦАП и режима (D1…D4);

- регистры значения ЦАП - D5, D6;

- регистр режима - D7;

- регистр управления ЦАП - D9;

- схема управления режимом контроля (D8, T1, P1.1, Р1.2, Р2…Р5, Р6.1, Р6.2, Р7);

- программно управляемый источник постоянного напряжения (D9...D12).

Модуль коммутатора 4 управляет подключением контактов объекта контроля к шинам. Управляющие воздействия на модуль коммутатора 4подается либо от платы управления устройствами БУ5, либо по Кабелю 3. Выход блока коммутатора 3 с помощью кабелей стыка выводится на коммутационное поле коммутатора.

В модуле коммутатора 4 установлены плата управления коммутатором, плата коммутатора.

Плата управления коммутатором обеспечивает ввод вывод данных между ПК и БУ 5 и выдает управляющие воздействия на модули коммутаторов 4 по кабелю 3.

На плате расположены:

- схема управления регистрами адреса (D1…D4);

- регистры адреса - D7, D8;

- схема управления значениями Y0…Y3 (D5, D6);

- схема управления сигналом «Блок» (D9…D12);

- дешифратор выбора модуля D14 и П1;

- дешифратор выбора платы модуля D10, D13, D15, D16.

Плата коммутатора обеспечивает подключение 16 контактов объекта контроля на шины 1 и 2.

На плате коммутатора расположены:

- дешифратор выбора X ячейки D1;

- 16 ячеек коммутатора Я1…Я16.

Сигнал CP - «ВЫБОР ПЛАТЫ» через диод VI и включенное реле ячейки поступает на вход разряда Р2.0 PIO. Он используется системой управления коммутатором для определения состояния реле на плате (если сигнал равен нулю - все реле платы в выключенном состоянии).

Плата управляемого источника постоянного напряжения обеспечивает выдачу постоянного напряжения на шины 1 и 2.

На плате расположены:

-ЦАП А1;

- умножитель напряжения D1.

ЦАП А1 через USB кабель подключается к ПК.

В зависимости от напряжения, установленного на ЦАП, устанавливается выходное напряжение источника.

В заявляемом изобретении контроль монтажа осуществляется:

- для определения соответствия электрического монтажа проверяемого объекта его электрической схеме;

- для проверки параметров, в том числе, электрического сопротивления изоляции и ее электрической прочности;

- для проверки правильности функционирования с помощью действий оператора по запросу программы контроля.

Определение соответствия электрического монтажа проверяемого объекта его электрической схеме проводится методом омметра - контролируются сопротивления связей между подключенными к коммутатору точками цепи электрического монтажа проверяемого объекта. Контроль выполняется с помощью мультиметра, работающего в режиме омметра. Контроль проводится на низких уровнях напряжений и токов, что позволяет избежать возможных разрушений при производственных дефектах монтажа.

Проверка изоляции осуществляется методом вольтметра-амперметра. Мультиметром определяются токи утечки. При этом к испытуемым цепям прикладываются напряжения от источника постоянного тока. Электрические цепи, изоляция которых должна подвергаться проверке, точки приложения испытательного напряжения, его значение, форма и длительность воздействия указываются в файле, содержащем задание для контроля объекта.

Все элементы устройства выполнены в едином корпусе, и соединены между собой сборочными операциями, и находятся в функционально-конструктивном единстве с реализацией общего функционального назначения с реализацией функциональной связи.

Таким образом, решение поставленной задачи позволяет достичь заявляемый технический результат, а именно расширить функциональные возможности за счет реализации возможности проверки электрического монтажа электрических цепей на предмет контроля наличия связей, замкнутых контактов, отсутствия замыканий, сопротивления изоляции, параметров элементов.

Изобретение относится к радиоэлектронике и вычислительной технике, предназначено для контроля электрического монтажа. Техническим результатом является реализация возможности проверки электрического монтажа электрических цепей на предмет контроля наличия связей, замкнутых контактов, отсутствия замыканий, сопротивления изоляции, параметров элементов. Для этого в устройстве контроля электрического монтажа блок устройств контроля включает мультиметр и высоковольтный источник испытательного напряжения, а модуль коммутатора выполнен в виде плат коммутатора, блок соединителей выполнен в виде платы соединительной, расположенной в модуле коммутатора, а блок управления блоком коммутации выполнен в виде плат управления коммутатором и плат управления блоком устройств контроля. 1 ил.

Устройство для контроля электрического монтажа, содержащее блок внешнего электропитания с автоматическим выключателем, к которому подключены пульт управления, выполненный на базе персонального компьютера (ПК) с блоком программного управления, программируемый высоковольтный источник испытательного напряжения, пробойная станция, блок коммутации контактов устройств контроля к шинам и контактов объекта контроля к шинам, содержащий блок соединителей и выполненный в виде модулей коммутатора, коммутирующие элементы которого выполнены в виде, по меньшей мере, трех высоковольтных реле, блок управления блоком коммутации, управляемый блоком программного управления, блок ввода-вывода, который включает в себя клавиатуру, мышь, управляющий контроллер, плату ввода-вывода коммутатора, блок устройств контроля, монитор и принтер, отличающийся тем, что блок устройств контроля включает мультиметр и высоковольтный источник испытательного напряжения, модуль коммутатора выполнен в виде плат коммутатора, блок соединителей выполнен в виде платы соединительной, расположенной в модуле коммутатора, а блок управления блоком коммутации выполнен в виде плат управления коммутатором и плат управления блоком устройств контроля.