Устройство для контроля электрических цепей Советский патент 1984 года по МПК G01R31/08 G01R31/306 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано для контроля качества разветвленных кабельных сете с большим числом точек подключения, печатных плат, в том числе и многослойньпс. Известно устройство дая контроля электрических цепей, содержащее панель с разъемами дпя подключения контролируемых цепей, коммутатор и ключ lj . Однако данное устройство имеет ограниченную область применения, та как не позволяет проверять цепи с большим числом точек подключения, проверка которых возможна только с помощью автоматических устройств. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля злектрических цепей, содержащее блок ввода и упра ления, соединенный первым и вторым выходами соответственно с первыми входами блока переключений и запоминающего блока, входом - с первым выходом измерителя, третьим выходом с первым входом генератора импульсов и с первым входом элемента ЗАПРЕТ, четвертыми выходами - с соответствующими первьми входами регистра адреса, соединенного вторым входом с выходом генератора импульс первыми выходами - с первыми входами соответствующих вентилей, соединенных вторыми входами с выходами элемента ЗАПРЕТ, выходами - с первы ми входами распределителя, соединен ного вторыми входами с вторыми вь1ходами регистра адреса, выходами со вторыми входами запоминающего блока соединенного первым выходом с первы входом измерителя и со вторым входо генератора импульсов, вторыми выходами - со вторыми входами блока пер клю ений, соединенного выходами и управляющими входами коммутатора, информационные входы которого соеди нены с клеммами для подключения пер вых и вторых контролируемых электри ческих цепей 21, Недостатком известного устройств является его низкая надежность, обу ловленная свариванием контактов во время пе{)еключения групп за счет энергии, накопленной монтажной емкостью объекта контроля и соединител ных кабелей. При групповом способе контроля разобщенных цепей в известном устройстве к измерительным шинам одновременно подключены все цепи объекта контроля, образующаяся при этом суммарная емкость монтажа, приложенная к шинам, зависит от количества проверяемых цепей, их длины, взаимного расположения, материала диэлектрика и т.д., а энергия, накапливаемая ею, зависит и от величины напряжения, которым проверяется сопротивление изоляции. Групповой способ контроля отличается очень большой емкостью монтажа. Сваривание контактов реле коммутатора обусловлено тем, что при переключении групп цепи, ранее подключенные к разным шинам, подключаются к одной и емкость между этими цепями, заряженная в предыдущем такте, разряжается через замкнутые контакты реле. Далее, благодаря разбросу времени размыкания и замыкания контактов реле, при переключении групп шины оказываются кратковременно закороченными двумя или несколькими контактами герконов, участвующих в переключении, через которые и разряжается Оммарная емкость монтажа. Наиболее подвержены свариванию контакты герконов, которые, благодаря своим высоким эксплуатационным характеристикам, широко применяются в устройствах для контроля электрических цепей. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля электрических цепей, содержащее блок ввода и управления, соединенный первым и вторым выходами соответственно с первыми входами блока переключений и запоминающего блока входом - с первым выходом измерителя, третьим выходом - с первым входом генератора импульсов и с первым входом элемента ЗАПРЕТ, четверт 1ми выходами - с соответствующими первыми входами регистра адреса, соединенного вторым вхоом с выходом генератора импульсов, первыми выходами - с первыми входами соответствующих вентилей, соединенных вторыми входами с выходами элеента ЗАПРЕТ, выходами - с первыми ходами распределителя, соединенного вторыми входами с втооыми выходами регистра адреса, выходами - с вторыми входами запоминающего блока, соединенного первым выходом с первым входом измерителя и со вторым входом генератора импульсов, вторыми выхода ми-СО вторыми входами блока переключений, соединенного выходами с уп равляющими входами коммутатора, информационные входы которого соединены с клеммами для подключения первых и вторых контролируемых цепей, введе ны элемент разряда, измеритель напря жения, первое и второе реле и блок анализа, соединенный первым входом с входом элемента ЗАПРЕТ, первым выходом - с обмотками первого и второго реле, вторым выходом - с третьим входом генератора импульсов, вторым входом - с вторым выходом измерителя третьим выходом - с входом комбинато ра, третьим входом через измеритель напряжения - с выходом элемента разр да, соединенного первым и вторым вхо дом с нормально разомкнутыми контактами соответственно первого и второго реле, нормально замкнутые контакт первого реле подключены соответствен но к первому выходу коммутатора и вт рому входу измерителя, а нормально замкнутые контакты второго реле - к второму выходу коммутатора и третьем входу измерителя. Блок анализа содержит первый элемент И, соединенный первым входом с первым входом блока, а через инвер тор - с первым входов второго элемен та И, соединенного вторым входом со вторым входом первого элемента И и со вторым входом блока, выходом с вторым выходом блока, соединенного первым выходом и первым выходом триг гера, соединенного вторым выходом с третьим выходом блока, первым входом - с выходом первого элемента И, вторым входом - с третьим входом бло ка. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для контроля электрических цепей. Устройство содержит коммутатор 1, выполненный, например, на герконах, измерительные шины 2 и 3, измеритель 4, блок 5 переключений, запоминаю- . щий блок 6, распределитель 7, выполненный, например, в виде двоичного матричного дешифратора, вентили , 8 1-8 И, регистр 9 адреса, элемент - 10 ЗАПРЕТ, комбинатор 11, генератор 12 импульсов, блок 13 ввода и управления, первое и второе реле, элемент 15 разряда, выполненный, например, в риде резистора, измеритель 16 напряжения, вы-, полненный, например, нз операционном усилителе, блок 17 анализа. Блок 17 анализа содержит первый 18 и второй 19 элементы .И, инвертор 20, триггер 21 . Устройство содержит также первую 22и вторую 23 контролируемые электрические цепи и паразитную емкость 24 между ними. Эти элементы в состав устройства не входят и приведены для пояснения принципа его действия. Первый и второй выходы блока 13 ввода и управления-соединены соответственно с первыми входами блока 5 переключений и запоминающего блока 6, входом - с первым выходом измерителя 4, третьим выходом - с первым входом генератора 12 импульсов и первым входом элемента 10 запрета, четвертыми выходами - с соответствующими первыми входами регистра 9 адреса, соединенного вторым входом с выходом генератора 12 импульсов, первыми выходами - с первыми входами соответствующих вентилей , соединенных вторыми входами с выходами элемента 10 ЗАПРЕТ, выходами с первыми входами распределителя 7, соединенного вторыми входами с вторыми выходами регистра 9 адреса, выходами - со вторыми входами запоминающего блока 6, соединенного первым выходом с первым входом измерителя 4 и со вторым входом генератора 12 импульсов, вторыми выходами со вторыми входами блока 5 переключений, соединенного выходами с управляющими входами коммутатора 1, информационные входы которого соединены с клеммами для подключения первых 22 1-22 И и вторых 23 1-23 контролируемых электри.ческих цепей.. . Первый вход блока 17 анализа соеинен со входом элемента ЗАПРЕТ, ервый выход - с обмотками первого и второго реле, второй выод - с третьим входом генератора 12 мпульсов, второй вход - со вторым ыходом измерителя 4, третий выход о входом комбинатора 11, третий ход через измеритель 16 напряжения с выходом элемента 15 разряда, соединенного первым и вторым входом с нормально разомкнутыми контактами соответственно первого и второго реле, нормально замкнутые контакты первого реле подключены соответственно к первому выходу коммутатора 1 и второму входу измерителя 4 , а нормально замкнутые контакты второго реле 14 2 - к второму выходу коммутатора 1 и третьему входу измерителя 4. .

Первый вход первого элемента 18 И соединен с первым входом блока 17, а через инвертор 20 - с первым входом5 второго элемента 19 И, соединенного вторым входом со вторым входом первого элемента 18 И и со вторым вход блока 17, выходом - с вторым выходо блока 17, соединенного первым выход с первым выходом триггера 21, соеди некного вторым выходом с третьим выходом блока 17, первым входом - с выходом первого элемента 18 И, вторым входом - с третьим входом-блока 17. Устройство работает следующим образом. Сначала производится проверка всех электрических сообщенных цепей При этом из блока 13 ввода и управления в регистр 9 адреса параллельно поступают адресные сигналы, в запоминающий блок 6 - команды подкл чения точки к шине 2, а в блок 5 переключений - команды подключения точки к шине 3. Информация адреса с выходов регистра 9 адреса поступает на входы распределителя 7, причем с единичных 40 с

выходов - непосредственно, а с нулевых выходов - через вентили 8, на вторые входы которых связанные через элемент 10 ЗАПРЕТ с комбинатором 11 сигналы не поступают, так как в режиме проверки сообщенных цепей элемент 10 запрета сигналом с выхода блока 13 ввода и управления находится в состоянии запрета.

С выходов распределителя 7 адрес поступает в запоминающий блок 6, где в случае подключения точки к шине 2 он запоминается и, поступая через блок 5 переключений, включает в коммутаторе 1 соответствующее реле ши ны 2.

В случае подключения точки к шине 3 адрес, пройдя через запоминающий

блок 6, где он не запоминается, в блок 5 переключений включает в коммутаторе 1 соответствующее реле 3.

При проверке сообщенных цепей начало цепи подключается к шине 2, а о тальные ее точки - к шине 3, причем после каждого замера точка от шины 3 отключается, а адреса начал цепрй хранятся в запоминающем блоке 6 и используются для последующей проверки разобщенных цепей.

После проверки сообщенных цепей начинается проверка разобщенных цепей способом параллельной разбивки всех

ввода и управления выключение реле шины 2 и включение реле шины 3, т.е. переключение точек с одной шины на другую. Измеритель 4, подключенный через нормально замкнутые контакты реле 14 переключателя шин к измерительным шинам 2 и 3, обеспечивает в каждом состоянии комбинатора 11 замер сопротивления изоляции. I

При проверке сопротивления изоляции к цепям, как правило, прикладывается высокое напряжение, которое заряжает емкость 24 монтажа цепей, подключенных к разным шинам.

После окончания переходного процесса заряда емкости 24 монтажа и при высоком качестве изоляции на первом выходе измерителя 4 появляется цепей на две группы. В этом режиме регистр 9 адреса находится в исходном состоянии, а с выхода блока 13 ввода и управления поступает сигнал, который выключает ,- лемент 10 ЗАПРЕТ, подключая выходы комбинатора 11 через вентили 8 к входам распределителя 7, и разрешает прохождение сигнала Норма от блока 4 через элемент И 18 блока 17.анализа. Каждому состоянию комбинатора 11 соответствует своя разбивка на две равные группы выходных сигналов распределителя 7, а все состояния комбинатора 11, число которых равно числу двоичных разрядов адреса, обеспечивает проверку всех точек коммутатора 1. В каждом состоянии комбинатора 11 сигналы адресов с выходов распределителя 7 параллельно поступают в запоминающий блок 6, с выходов которого в блок 5 переключений поступает только адреса разобщенных цепей, входящих в переключаемую группу. Блок 5 обеспечивает для выбранных адресов помощью команды с выхода блока 13 7 1 сигнал Норма, которь1Й через элемент 18 И включает по первому входу триггер 21, у которого при этом на первом выходе появляется сигнал включения реле 14. Контактами этих реле шины 2 и 3 переключаются на элемент 15 разряда, начинается разряд емкости 24 монтажа. Когда емкость 24 будет разряжена на выходе измерителя 16 напряжения появляется сигнал, который переключает по второму входу триггер 21 в исходное положение. При этом реле 14 переключения шин выключается, а на втором выходе блока 17 анализа формируется импульсный сигнал, которым комбинатор 11 переключается в следующее состояние и т.д. При отрицательном результате замера сигнал Брак со второго выхода измерителя 4 поступает в, блок 13 ввода и управления, который при этом сигналом с третьего выхода включает элемент 10 ЗАПРЕТ, запускает генератор 12, запирает первый элемент И 18 через инвертор 20 разрешает второй элемент И 19. Импульсы генератора 12 поступают на вход младшего разряда . регистра 9 адреса, обеспечивая формирование последовательности команд выбора адресов, которые через вентили 8 и распределитель 7 поступают в запоминающий блок 6. Сигнал выбора разобщенной цепи, поступающий с вь хода запоминающего блока 6, останавливает генератор 12 на данном адресе и включает измеритель 4, а блок 3 переключений обеспечивает, переключение данной цет{ с шины 2 на шину 3. После замера при положительном результате сигнал Норма с первого выхода измерителя 4 проходит через элемент И 19 и далее запускает генератор 12, и так далее до нахождения неисправной цепи. Таким образом, введение режима разряда ёмкости монтажа с помощью элемента 15 контроля остаточного напряжения на измерительных шиндх элементом 16 и формирование команды на сдвиг комбинатора 11 только после полного разряда емкости монтаЖа исключает сваривание контактов герконов при переключении групп, что существенно повьппает эксплуатационную надежность устройства, не снижая его производительности при групповс конт роле разобщенных цепей.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ, содержащее блок ввода и управления, соединенный первым и вторым выходами соответственно с первыми входами блока переключений и запоминающего блока, входом с первым выходом измерителя, третьим выходом - с первым входом генератора импульсов и с первым входом элемента ЗАПРЕТ, четвертыми выходами с соответствующими первыми входами регистра адреса, соединенного вторым входом с выходом генератора импульсов, первыми выходами - с первыми входами соответствующих вентилей, соединенных вторыми входами с выходами элемента ЗАПРЕТ, выходами - с первыми входами распределителя, соединенного вторыми входами с вторыми выходами регистра адреса, выходами - с вторыми входами запоминающего блока, соединенного первым вы-, ходом с первь1м входом -измерителя и со вторьм входом генератора импульсов, вторыми выходами - со вторыми входами блока переключений, .соединенного выходами с управляющими входами коммутатора, информационные входы которого соединены с клеммами для подключения перйых и вторых контролируемых электрических цепей, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены элемент разряда, измеритель напряжения, первое и второе реле и блок анализа, соединенный первым входом с входом элемента ЗАПРЕТ, первым выходом - с обмотками первого и второго реле, вторым выходом - с третьим входом генератора импульсов, вторым входом - с вторым выходом измерителя, третьим выходом с входом комбинатора, третьим входом через измеритель напряжения - с выходом элемента разряда, соединенного (Л первым и вторым входом с нормально разомкнутыми контактами соответствен но первого и второго реле, нормально замкнутые контакты первого реле подклю ены соответственно к первому выходу коммутатора и второму входу измерителя,а нормально замкнутые контакты второго реле - к второму выходу коммутатора и третьему входу измерителя. 2. Устройство п. 1, о т Д: и ч аN0 ю щ е е с я тем, что блок анализа U) содержит первый элемент И, соединенс с :ный первым входом с первым бходом блока, а через инвертор - с первым входом второго элемента И, соединенного вторым входом первого элемента И и со вторым входом блока, выходом - с вторым выходом блока, соединённого первым выходом с первым выходом триггера, соединенного вторым выходом с третьим выходом блока, первым входом - с выходом первого элемента И, вторым входом - с третьим входом блока.