Устройство для контроля электрических соединений Советский патент 1987 года по МПК G01R31/306 

00 СП

:о Изобретение относится к контролю электрического монтажа и может быть использовано для нераэрушающего контроля электрических соединений в проводном и печатном монтаже радиоэлектронной аппаратуры. Известно устройство для контроля соединений в печатных платах, содержащее стабилизированный источник тока, нагружающий контролируемое .соеди нение импульсом тока, дозированным по амплитуде и дпитель,ности (например |, 30 А и 5 мс), датчик разрушения контролируемого соединения, управЛЯЮ1ЦИЙ средством выключения источника тока, если контролируемое соединение содержит дефект и разрушается за время, меньшее длительности импульса тока. Недостатком этого устройства является невозможность обеспечения неразрушающих режимов контроля: процес сы разруше1шя дефектов контролируемо го соединения сопровождаются .большими тепловыделениями, которые приводят к разрушению изоляции и; близлежащих к дефекту соединений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля металлизированных отверстий печатных плат, содержащее компаратор и генератор импульсов, связанный первым заходом с блоком запуска, а первым выходом с источником тока, выход которого связан с четырехкоятактшлм зондом, причем выход последнего подсоединен к запоминающему усилителю, а второй вьЬсод генератора соединен с управляющим входом первого ключа, дафференциальный усилитель, индикатор сигналов. I Недостатками этого устройства являются узкие функциональные возмож ности, заключающиеся в необходимости предварительного задания длительности и амплитуды импульса тока в зависимости от геометрических характерис тик контролируемого элемента по сечению и длине. В связи с этим область его использования ограничивается контролем металлизированных отверстий Печатных плат, отличающихся устойчивой геометрией; устройство не позволяет контролировать соединения, имекяцие неопределенную длину, не имеет средств для предотвращения разрушения дефектных элементов соединений, что снижает выход годных монтажных изделий. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Цель изобретения достигается тем, что в устройство для контроля электрических соединений, содержащее компаратор и генератор импульсов, связанный первым входом с блоком запуска, а первым выходом - с источником- тока, выход которого связан с четырехконтактным зондом, причем выход последнего через первый ключ подсоединен к запоминающему усилителю, а второй выход генератора соединен с управляющим входом первого ключа, введены второй ключ, усилитель и делитель, причем выход четьфехконтактн.ого зонда соединен через конденсатор с входом усилителя и входом второго ключа, управлякшщй вход последнего соединен с вторым выходом генератора импульсов, выход усилителя соединен с первым входом компаратора, при этом выход запоминающего усилителя через делитель подключен к второму входу компаратора, а выход компаратора соединен с вторым входом генератора импульсов. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема генератора импульсов; на фиг. 3 - функциональная схема источника тока. Устройство содержит генератор 1 , импульсов, связанный первым входом с бло.ком 2 запуска, а выходом - с источником 3 тока, выход которого подключен к четырехконтактному зонду 4 с разделенными токовыми 5 и потенциальными 6 контактами, причем последние через первый ключ 7 и последовательно соединенные запоминающий усилитель 8 и делитель 9 подключены к первому входу компаратора 10, причем потенциальные Контакты через конденсатор 11 подключены к входу второго ключа 12 и через усилитель 13 - к второму входу компаратора 10, выход которого связан с вторым входом генератора Г. Устройство работает следующим образом. После установки контактов 5 и 6 на монтажные элементы контролируемого соединения на первый вход генератора 1 поступает сигнал, по которому генератор I включает источник 3 тока, нагрузкой которого является контролируемое соединение, подключаемое с помощью токовых контактов 5. При этом на потенциальных конттактах 6 появляется напряжение U(t)IR +IRo«tT(t)U + &U(t), где T(t) - нарастающая во времени температура разогрева соединения; I - ток нагружения контролируемого соединения; R - сопротивление цепи в исходном (холодном) соетоянии;«С - температурный коэффициен омического сопротивления материала соединения. На втором выходе генератора 1 формируется короткий импульс, соответствующий фронту нарастания тока в контролируемом соединении. Этот импульс поступает на управляющие входы ключей 7 и 12, что приводит к кратковременному их замыкаш1ю. Ключ 7 кратковременно пропускает на запоьинающий усилитель 8 уровень напряжения Uj,, соответствующий паде нию напряжения на сопротивлении кон ролируемого соединения в исходном (холодном) состоянии, т.е. после установления тока нагружения, но до начала разогрева соединения этим Током. Ключ 12 замыкает вход усилителя 13 на время установления тока в кон ролируемом соединейии. Конденсатор 11, предшествующий входу усилителя 13, заряжается до напряжения 11, соответствующего исходному состояни контролируемого соединения. После этого ключ 12 размыкается, и дальне ший прирост напряжения на контролируемом соединении uU(t), возникающий в результате разогрева п)роводни ка током, усиливается усилителем 13 Напряжение с выхода усилителя 13 соответствующее значению uU(t),cpaB нивается компаратором 10 с напряжением на выходе делителя 9, соответствующим значению k Uo. Момент достижения контролируемым соединением заданной температуры Т устанавливается сравнением на входах 1сомпаратора 10 значений uU(t) и UQ так, что при T(t)T3, MJ (t) kUg , где k(,T . При достижении равенства bU(t)kUp, означающего, что контролируемое соединение нагрелось до заданной температуры Tj, сигнал с выхода компаратора 10 поступает на второй вход запирания генератора 1 импульсов, который выключает источник 3 тока, предотвращая разрущение соединания и окружающей его изоляции, так как значение Tj устанавливается меньшим температуры разрушения элементов мон- тажного изделия. Генератор 1 импульсов содержит (фиг. 2) репе 14 времени управления максимальной длительностью импульса тоКа, реле 15 времени формирования импульса-управления ключами 7 и 12 и триггер 16. Источник 3 тока содержит (фиг.З) транзистор 17, схему сравнения: усилитель 18 постоянного тока, эталонное сопротивление 19, ключ 20, и представляет собой транзисторный компенсационный стабилизатор напряжения с последовательным регулирующим элементом, напряжение на схему сравнения которого подается с сопротивления 19, последовательно включенного в цепь нагрузки. Включение и выключение источника 3 тока производится при помощи ключа 20, подключенного параллельно выходу усилителя 18 постоянного тока. Ключ 20 управляется сигналом с выхода управления источником тока генератора 1 импульсов. Усилитель 13 выполнен на опера-, ционном усилителе, включенном по схеме неинвертирующего усилителя с регулируемым коэффициентом усиления. Компаратор 10 выполнен на операционном усилителе И имеет небольшую петлю гистерезиса для исключения возможных включений, вызываемых переходными процессами при отключении источника 3 тока.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕдаНЕНИЙ, содержащее компаратор и генератор импульсов, связан|1ый первым входом с блоком запуска, а первым выходом - с источником тока, выход которого связан с четырехконтактным зондом, причем выход последнего через первый ключ га подсоединен к запоминающему усилителю, а второй шлход генератора соединен с управляющим входом первого ключа, отличающееся тем, Что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй ключ, усилитель и делитель, причем гаыход четырехконтактного.зонда соединен через конденсатор с входом усилителя и входом второго кгаоча, управляющий вход последнего соединен с вторым выходом генератора импульсов, выход усилителя соединен спервым входом компаратора, при этом выход запоминающего усилителя через делитель подключен к второму входу компаратора, а выход компаратора ел соединен с вторым входом генератора импульсов.

фиг.

фиг.З