Устройство для допускового контроля @ , @ , @ -параметров и импедансов двухполюсников на функциональной плате Советский патент 1984 года по МПК G01R27/26 

1

Изобретение относится к области контрольно-измерительнойТехники и может быть использовано для автоматического контроля и измерения RiLjCпарамеТров и импедансов двухполюсников, расположенных на функционально плате, в широком дршамическом диапазоне.

Известно устройство для допускового контроляR,U, С-параметров двухполюсников на функциональной плате, KdTopoe содержит блок контактирующих электродов для подключения к функциональной плате, задающий генератор, детектор, последовательно соединенные низкочастотный коммутатор цифровой вольтметр, вычислительный блок и блок вывода информации, а также блок управления, соединенный с управляющими входами задающего генератора, низкочастотного коммутатора,, вычислительного блока и блока вывода информации lj .

Недостаток данного устройства заключается в недостаточной достоверности контроля из-за влияния на точность измерений паразитных параметров соединительных кабелей и коммутаторов, с помощью которых контролируемые двухполюсники подключаются к измерительной цепи.

Известен стробоскопическийизмеритель параметров комплексных сопротивлений, содержаний блок управления, задающий генератор, выход которого соединен с стробоскопическим преобразователем, два выхода которого соединены с входами фазометра, выход которого соединен с одним из входов вычислительного блока, выход которого соединен с одним из входов блока вывода информации, а также цифровой вольтметр и цифровой омметр zj .

Недостатками указанного измерителя являются отсутствие возможности достоверного контроля L,С двзосполюсников, расположенных на функциональной штате, а также незначительный динамический диапазон контролируемых параметров двухполк1сников.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля и расщирение динамического диапазона.

Цель достигается тем, что в устройство для допускового контроля RjLjC-параметров и импедансов явухпо782

люсников на функциональной плате, содержащее блок управления, задающий генератор, выход которого соединен с стробоскопическим преобразователем, два выхода которого соединены с входами фазометра, выход которого соединен с одним из входов вычислительного блока, выход которого соединен с одним из входов блока вывода информации, а также цифровой вольтметр, введены и измерительных трансформаторов, блок контактных электродов, два высокочастотных коммутатора и один низкочастотный, причем концы вторичных обмоток измерительных трансформаторов соединены с входами блока контактных электродов, начала первичных и вторичных обмоток измерительных трансформаторов соединены между собой и подключены к общей шине, параллельно первичной обмотке каждого измерительного трансформатора включен согласуЮ1ЦИЙ резистор, а концы первичных

обмоток измерительных трансформаторов соединены через первый и второй высокочастотные коммутаторы с входами строб оскопического преобразователя, выходы которого подключены к входам

низкочастотного коммутатора, выход которого соединен с цифровым вольтметром, выход которого соединен с другим входом вычислительного блока, а выходы блока управления соединены

с входами задающего генератора, двух высокочастотных коммутаторов, низкочастотного коммутатора, вычислительного блока и блока вьгеода информации, выход задающего генератора

соединен с первым высокочастотньм коммутатором.

Кроме того, блок управления содержит блок считывания с перфоленты, выход которого соединен с входами

адресного регистра и регистра команд, выходы которых являются выходами блока управления.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства допускового контроля; на фиг. 2 - блок-схема одного из возможных вариантов исполнения блока управления; на фиг. 3 - схема подключения измерительных трансформаторов к контролируемым двухполюсникам.

расположенным на функциональной плате. ,

Устройство для допускового контроля (фиг. 1) содержит h измерительных трансформаторов 1.1, 1.2,,,,1.Ц концы вторичных обмоток которых подключены к входам блока 2 контактных электродов, контролируемую функциональную плату 3, между началом и концом первичной обмотки каждого измерительного трансформатора включен согласующий резистор 4. Концы первич ных обмоток измерительных трансформаторов соединены через первый 5 и второй 6 высокочастотные коммутаторы с входами соответственно опорного и сигнального каналов стробоскопического преобразователя 7, выходы которого подключены к цифровому фазометру 8 и через низкочастотный коммутатор 9 - к цифровому вольтметру 10, выходами соединенных с вычислительным блоком 11, подключенным к блоку 12 вывода информации. Выход задающего генератора 13 Соединен с входом опорного канала стробоскопического преобразователя Блок 14 управления соединен с управляющими входами первого 5 и второго 6 высокочастотных коммутаторов, низкочастотного коммутатора 9, вычислительного блока 11, блока 12 вывода информации и задающего генератора 13 Блок 14 управления (фиг. 2) содержит блок 15 считывания с перфоленты, соединенный выходной шиной с адресным регистром 16 и регистром 17 команд. Выходные шины регистров 16 и 17 являются управляющими выходами блока 14 управления. В качестве блока 14 управления и вычислительного блока может использоваться миниЭВМ. Концы вторичных обмоток измерительных трансформаторов 1.1,1.2,... 1.П (фиг. 3) подключены в точках к контролируемым двухполюсникам 18-22, расположенным на функциональной плате 3. В устройстве для допускового контроля для передачи высокочастотных сигналов используются коаксиаль ные кабели. Коммутация высокочастот ных сигналов осуществляется с помощ высокочастотных коммутаторов 5 и 6, выполненных на высокочастотных реле с учетом согласования их с волно вым сопротивлением подключенных к ним коаксиальных кабелей. При этом высокочастотное напряжение задающег генератора 13 через высокочастотный коммутатор 5 может быть подано без искажений на первичную обмотку любого измерительного трансформатора из матрицы, а с вторичной обмотки на любой двухполюсник, расположенный на функциональной плате. Например, на контролируемый двухполюсник 18 (фиг. 3) подается напряжение высотой частоты с вторичной обмотки измерительного трансформатора, другой .полюс двухполюсника 18 через низкоомное сопротивление вторичной обмотки измерительного трансформатора подключен к общей точке всего устройства. Входное сопротивление каждого измерительного трансформатора со стороны первичной обмотки согласуется с помопц ю согласующих резисторов 4 с волновым сопротивлением подключенных к ним коаксиальных кабелей. Измерительные трансформаторы 1.1, 1.21 . п исключают шунтирующее влияние волнового сопротивления коаксиальных кабелей на измеряемый , импеданс, кроме того, со стороны вторичной обмотки они представляют собой источники высокочастотного напряжения с малым выходным сопротивлением, н-епосредственно подключенные к контролируемым двухполюсникам. Это позволяет, например, исключить влияние на результат измерения индуктивности параллельного импеданса, образованного неинформативньми двухполюсниками 19 и 20. Матрица измерительных трансформаторов с мальм сопротивлением вторичных обмоток позволяет также измерять токи, протекаю чие через любой контР олируемый двухполюсник, расположенный на функциональной тшате. Например, .через контролируемый двухполюсник 18 и вторичную обмотку измерительного трансформатора 1.j протекает оДин и тот же ток. Модуль параллельного импеданса, образованного неинформатквньо4И двухполюсниками 21 и 22 значительно больше модуля сопротивления вторичной обмотки трансформатора 1. и практически не шунтирует ее. Полюса всех неинформативных двухполюсников через низкоомное сопротивление вторичных обмоток измерительnisx. трансфо1 1аторов цодключены к общей точке. При этом исключается попадание во вторичную обмотку измерительного трансформатора 1.J тока, протекающего по ка кой-либо другой цепи. 51 При протекании тока во вторичной обмотке измерительного трансформатора ,/на концах его первичной об мотки формируется высокочастотное напряжение, пропорциональное этому току. Это напряжение по каналу связ согласованному по волновому сопротивлению, через высокочастотный ком мутатор 6 поступает на вход измерительной цепи и измеряется. Устройство работает следуюпрм образом. Высокочастотные коммутаторы 5 и 6 (фиг. 1) по команде с блока i 4 управления подключают выход задающего генератора 13 н вход сигнального канала стробоскопического преобразователя 7 к первичным обмоткам соответственно измерительных трансформаторов 1.1 и 1-J, концы вторичных обмоток которых через входы блока 2 контактных электродов соеди нены с точками на функциональной плате 3, в которых находятся полюса контролируемого двз полюсника 18 (фиг. 3). Высокочастотное напряжение с выхода задающего генератора 13 чере высокочастотный коммутатор 5 поступает на вторичную обмотку измерительного трансформатора 1.. Тестовое напряжение, сформированное на его вторичной обмотке, прикладьгоается к контролируемому двухполюсни40ку 18, подключенному через вторичну обмотку измерительного трансформатора 1.J к общей точке. Низкое выходное сопротивление из мерительного трансформатора 1.j со стороны вторичных обмоток позволяет реализовать в широком диапазоне частот трехзажимную измерительную цепь и исключить влияние на результат измерения параметров контролиру емого двухполюсника 18 параллельных импедансов, образованных неинформативними двухполюсниками 19-22, а также другими элементами на функциональной плате медду полюсами двухполюсника 18 .и общей точкой. Через контролируемый двухполюсник 18 и вторичную обмотку измерительного трансформатора l.j протека ет один и тот же ток. Так как полюс неинфо1 1ативных двухполюсников подключены к общей точке через низкоом ное сопротивление вторичнЕЛХ обмоток измерительных трансформаторов, то токи, протекающие по какой-либо другой цепи, не влияют на ток во вторичной обмотке измерительного трансформатора 1. J . Фиксированная частота напряжения задающего генератора 13 устанавливается по команде с блока 14 управления. Напряжение снимаемое с первичной обмотки измерительного трансформатора l-i, пропорциональное току, через контролируемый двухполосник, коммутатор 6 подается на вход сигнального канала стробоскопического преобразователя 7, Hrf вход опорного канала которого поступает выходное напряжение задающего генератора 13. Преобразованные напряжения низкой фиксированной частоты с выходов стробоскопического преобразователя поступают на входы цифрового фазометра 8, с помопцэю которого измеряется аргумент импеданса контролируемого двухполюсника, и через низкочастотный коммутатор 9 попочередно по команде с блока 14 управления подаются на вход цифрового вольтметра 10, с помощью которого измеряются значения этих напряжений. Результаты измерений с выходов фазометра и вольтметра поступают в вычислительный блок 11, где вычисляется отношение измеренных вольтметром напряжений, пропорциональное модулю импеданса контролируемого двух ул полюсника. В вычислительном блоке 11 значения модуля и аргумента сравниваются с заданными уставками, занесенными с блока 14 управления, а результаты сравнения и измерения поступают в блок 12 вьгоода информации для регистрации. Программа контроля набивается на перфоленте в виде кодов команд, содержащих адресную и командную части. Адресная кодовая комбинация с выхода блока 15 считывания поступает в. адресный регистр 16, а коды команд в регистр 17 ксманд. Команды управления в виде адресных и командных кодов с выходов регистров 16 и 17 соответственно поступают на блоки 5,6,9,11,12 и 13. Под их воздействием осуществляются измерение и контроль требуемого параметра. Путем замены программы в предпагамом устройстве контролируются раз711149788

личные функциональные платы, а также двухполюсников на функциональной плапо сравнению с известным повьшгена те в более широком динамическом диападостоверность контроля параметров зоне.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ R,U,C-IIAPAMETPOB И ИМПЕДАНСОВ ДВУХПОЛЮСНИКОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПЛАТЕ, содержащее блок управления, задающий генератор, выход которого соединен с стробоскопическим преобразователем, два выхода которого соединены с входами фазометра, выход которого соединен с одним из входов вычислительного блока, выход которого соединен с одним из входов блока вьшода информации, а также цифровой вольтметр, отличающееся тем, что, с целью повьпвения достоверности контроля и расширения динамического диапазона, в него введены п измерительных трансформаторов, блок контактных электродов, два высокочастотных коммутатора и один низкочастотный, причем :концы вторичных обмоток измерительных трансформаторов соединены с входами блока контактных электродов, начала первичных и вторичных обмо-ток измерительных трансформаторов соединены между собой и подключены к общей шине, параллельно первичной обмотке каждого измерительного транс§ форматора включен согласующий резисТ(эр, а.концы первичных обмоток измеСО рительных трансформаторов соединены через первый и второй высокочастотные коммутаторы с входами стробоскопического преобразователя, выходы ко§ торого подключены к входам низкочастотного коммутатора, выход которого соединен с цифровым вольтметром, выход которого соединен с другим вхо дом вычислительного блока, а выходы блока управления соединены с входами QD задающего генератора, двух высокочастотных коммутаторов, н изкочаотот00 ного коммутатора, вычислительного блока и блока вывода информации. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит блок считывания с перфоленты, выход которого соединен с входами адресного регистра и регистра памяти, выходы которых являются выходами блока управления.

1 I

/(5,6,9,1lf2JJ

fpuz.l

Фиг 2

/v V - ri

//7