Устройство для автоматического контроля последовательных электрических цепей Советский патент 1984 года по МПК G01R31/28 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано для автоматического кон троля последовательных электрических цепей. Известно устройство, содержащее последовательно соедине}шые программный блок и блок управлоиия, измерительный блок, первый вход которого соединен с одним из выходов блока управления, другой выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, включающего в себя группу переключателей, нормально разомкнутые контакты которых соединены с выходом источника измерительных сигналов, а нормально замкнутые контакты - с контактами контролируемой электрической цепи tnНедостаток этого устройства - низкая точность контроля. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического контроля электрических цепей, содержащее элемент запрета, одновибратор, коммутатор, соединенный с выходом опроса и входами ответа блока контроля. Каждый вывод коммутатора подключен через нормально разомкнутые контакты первой контактной группы соответствующего реле коммутатора к первому входу ответа блока контроля и через элемент запрета - к выходу опроса блока контроля, а через контакт программного блока и переключающиеся контакты вто рой контактной группы - к двум другим входам-ответа блока контроля. Выход ответа блока контроля одновременно соединен с входами коммутатора и через одновибратор с вторым входом элемента запрета 2Т. Однако известное устройство характеризуется недостаточной точностью и трудоемкостью контроля, неисправности цепи, так как оно устанавливает факт наличия неисправности в цепи,не конкретизируя его до элемента цепи, т.е. такое устройство предназначено лишь для контроля правильности монта,жа и сопротивления изоляции цепи.Для контроля электрических цепей указанное устройство требует наличия эталонной электрической цепи. Целью изобретения является повышение достовер гости контроля путем автоматм-зации процесса обнаружения конкретной неисправности с точностью до элемо 1тя цепи. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с входом регистра опроса, коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом регистра опроса, входы коммутатора соединены с клеммами для подключения элементов контролируемой цепи, введень магазин добавочных сопротивлений, компаратор напряжений, измерительный резистор, блок памяти, дешифратор неисправности, блок управления сигнализацией, табло отображения, причем входы магазина добавочных сопротивлений через коммутатор подключены к клеммам для подключения элементов контролируемой ,цепи, а выход - к первому входу компаратора напряжений, второй вход которого соединен с выходом регистра опроса, первый вывод измерительного резистора соединен с первым входом к омпаратора напряжений второй выводс общей шиной устройства, выход компаратора напряжений соединен с входом блока памяти, вЫход которого соединен с входом дешифратора неисправности, выход которого через блок управлениясигнализацией подключен к табло отображения. На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для автоматического контроля последовательных электрических цепей; на фиг.2схема, поясняющая принцип контроля, заложенного в устройстве на фиг.З пример обнаружения неисправности; на фиг.4 - временная диаграмма неисправности. Устройство содержит генератор импульсов 1, регистр 2 опроса, представлякяций собой последовательный регистр сдвига единицы, магазин 3 добавочных сопротивлений, коммутатор 4, клеммы для подключения элементов контролируемой цепи 5, компаратор 6 напряжения, блок 7 памяти, блок 8 управления сигнализацией, дешифратор 9 неисправности, табло 10 отображения, измерительный резистор 11 (R). Выход генератора импульсов 1 соединен с входом регистра 2 опроса, управляющий вход коммутатора 4 соединен с выходом регистра 2 опроса, входы магазина 3 добавочных сопротивлений через коммутатор 4 подключены к клеммам для подключения элементов контролируемой цепи 5, вькод магазина 3 добавочных сопротивлений соединен с первым входом компаратора 6 напряжений, второй вход которого соединен с выходом регистра 2 опроса первый выход измерительного резистора 11 соединен с первым входом компаратора 6 напряжений, второй вывод измерительного резистора 11 соединен с общей шиной 12 устройства, выход компаратора 6 напряжений соединен с входом блока 7 памяти, выход которог соединен с входом дешифратора 9 неис правности, выход которого через блок 8 управления сигнализацией подключен к табло 10 отображения. Устройство работает следующим образом. Последовательная электрическая ко тролируемая цепь.5 через коммутатор представляющий собой ряд малогабарит ных герконовых реле, подключена к ма газину 3 добавочных сопротивлений. Принцип контроля последовательной электрической цепи заключается в сле дующем. Через последовательную злект рическую цепь, состоящую из элементов 13-1 - 13-h, от источника напряжения и пропущен постоянньш электрический ток. Коммутатор 4, тактируемы регистром 2 опроса, осуществляет последовательное подсоединение каждой точки электрической контролируемой цепи к магазину 3 добавочных сопротивлений, который дополняет сопротив ление подключенного к нему участка цепи до полного сопротивления всей цепи Таким образом, если на контроль взята точка последовательной электри ческой цепи между элементами 13-3, 13-4, Аа А, то добавочное сопротив ление R магазина 3 добавочных сопротивлении составит разницу полного сопротивления цепи и сопротивления участка цепи из элементов 13-1-13-3 и определится по формуле п 3 «ot T«-i-1rT 3- , П. где т;- - полное сопротивление - -гз-- контролируемой цепи; i-1 - сопротивление участка Р„ цепи из элементов 13-1 -13-3. Если последовательная электрическая цепь смонтирована правильно и состоит из элементов, соответствующи номиналу, а маркировка выходных точек цепи не перепутана, ток на выходе магазина 3 добавочных сопротивлений в каждом такте опроса последовательной электрической цепи будет постоянным, то и падение напряжения на измерительном резисторе также должно сохраняться неизменньпч. Компаратор 6 напряжений следит за уровнем напряжения на резисторе 11. Анализ падения напряжения производится в каждом такте работы регистра опроса. Компаратор 6 напряжений производит преобразование аналогового сигнала уровня падения напряжения на измерите1пьном резисторе в дискретный отсчет с одним из результатов: соответствие номинальному уровню напряжения; превьшение номинального уровня напряжения ; напряжение - ниже номинального уровня напряжения. Результат отсчета записывается в память и 5 ранится в блоке 7 памяти, представляющем собой триггерное устройство, объем которого определен регистром 2 опроса. Момент записи результата в последний триггер блока 7 памяти определяет окончание проверки всех точек контролируемой цепи и является синхронизирующим для анализа информации блока 7 памяти дешифратором 9 неисправности. Если падение напряжения на измерительном резисторе сохраняется неизменным и равным номинальному в течение всего цикла опроса контролируемой цепи, дешифратор 9 неисправности выявит это и с помощью блока 8 управления сигнализацией высветит лампу НОРМА на та&ло 10 отображения. В случае наличия неисправности в контролируемой цепи каждой конкретной неисправности будет однозначно соответствовать комбинация результата тактового опроса, хранимая в блоке 7 памяти. Схема дещифратора 9 неисправности устанавливает соответствие меж ду комбинацией, записанной в блоке 7 памяти, и неисправностью в контролируемой электрической цепи и с помощью блока 8 управления сигнализацией высвечивает на табло 10 отображения номер неисправного элемента цепи или ошибку в монтаже контролируемой цепи. Допустим наличие последовательной электрической цепи, состоящей из последовательно включенных элементов т 2з 4 5--- п качестве которых могут быть установлены активные сопротивления, обмотки реле. S трансформаторов, дроссели и т.д. (фиг.2). Элементы последовательной электрической цепи и добавочные резисторы Rl, , Rj, Rj, «4, . . ., RH связаны соотношениями ,-. .п Контакты kl ,K2,Ki, . .м компаратора замыкаются последовательно. Таким образом, ток J , протекающий через измерительный резистор 11, в каждом такте опроса ПЭЦ составит 3 -5 экв в случае, если элементы ПЭЦ соедин ны правильно и соответствуют номин лам. При этом на резисторе 11 пада напряжение Предположим, что в ПЭЦ .1ерепутаны маркировки выходов 6 и в , при это схема примет вид, показанный на фиг.З. Через резистор 11 будут про текать -)ки: в период Т1 (К1 - замкнут, К2, Км - разомкнуты) в период Т2 (К2 - замкнут, К1, К4, ..., Ки - разомкнуты) т У R +R экв Т2 ,-t-R. 1 2 3 2 ЭК6 3 -йпериод ТЗ (КЗ - замкнут, К1, К4, ..., Кп - разомкнуты) 70 о о экв 3 R, R 3 в периоды временит Т4, ..., Тп токи будут соответствовать эквивалентному значению т4 т5 тпэкв Соответственно и падения напряжения на измерительном резисторе по периодам измерения составят иТ1 9кв (.фиг .4). Комбинация значений падений напряжения по периодам характеризует неисправность в последовательной электрической цепи. Для большинства практических последовательных электрических цепей достаточно знать качественно равно ли напряжение на измерительном резисторе U эквивалентному значению, превьппает его или меньше его без количественной оценки его величины. Для более сложных цепей можно ввести квантование уровня по напряжению в течение каждого периода, т.е. более детально описать состояние проверяемой цепи. Таким образом, данное устройство обеспечивает повьшение достоверности контроля последовательной электрической цепи; за счет автоматизации процесса обнаружения конкретной неисправности с точностью до элемента цепи.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с входом регистра опроса, коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом регистра опроса, входы коммутатора соединены с клеммами для подключения элементоя контролируемой цепи, отличающееся тем. контроля путем автоматизации процесса обнаружения конкретной неисправности с точностью до элемента цепи, введены магазин добавочных сопротивлений, компаратор напряжений, измерительньй резистор, блок памяти, дешифратор неисправности, блок управления сигнализацией, табло,отображения, причем входы магазина добавочных сопротивлений через коммутатор подключен к клеммам для подключения элементов контролируемой цепи, а выход - к первому входу компаратора напряжений, второй вход которого соединен с выходом регистра, опроса, первый вьгаод и измерительного резистора соединен с первьи входом компаратора напряжений, второй вьшод - с общей шиной устройства, выход компаратора напряжений соединен с входом блока памяти, вы- g ход которого соединен с входом дешиф- ратора неисправности, выход которого через блок управления сигнализацией подключен к табло отоб00 ПЯЖ.РНИЯ. с ч|

R1R2

.д

а i/f/

-КЗ

R1 W

Фин.г

г к

R//

R3 Rit

К2

R1 W

Ь/С

PuiJ

/

(.