Устройство для количественной оценки качества контактирования переменных резисторов Советский патент 1984 года по МПК G01R31/02 G01R27/00 

Изобретение относится к электроиэ мерительной технике в радиодеталестроении, в частности к приборам, используемым при испытаниях переменных резисторов.

Известен прибор для проверки непрерывности контактирования потенциометров, который позволяет фиксироват как полное нарушение контакта, так и качественное его ухудшение Щ.

Недостаток устройства - отсутствие информации о величине переходного сопротивления контакта.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для количественной оценки качества контактирования переменньк резисторов, содержащее источник постоянного тока, электромеханический привод, преобразователь величины текущего переходного сопротивления контакта в пропорциональное ей напряжение постоянного тока, сглаживающий блок, детектор и сумматор, выход которого подключен к индикатору, причем один из входов сумматора подключен к выходу преобразователя через последовательно соединенные детектор и дифференцирующий блок, а второй вход - через сглаживающий. блoк.C2J,

Однако результат измерений в данном устройстве зависит от влияния параметров измерительной схемы, а именно от стабильности источника постоянного тока, от температурной и временной нестабильности дрейфа по напряжению во всех каскадах преобразования информации, предшествующих индикации, иот величины входного сопротивления преобразователя, Кроме того, устройство характеризуется отсутствием информации о нахождении контролируемого резистора в электрическом контакте с входными цепями преобразователя или о наличии обрьтов в резистивном элементе j так как устройство в этом случае может вьщать ложную информацию о хорошем качестве контактирования

Цель изобретения - повьш1ение точности информации о качестве контактирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для количественной оценки качества контактиро-, вания переменных резисторов, содержащее источник постоянного тока, преобразователь текущего переходного сопротивления контакта, выход которого соединен с входом дифференцрующего блока, первый индикатор, первую и вторую клеммы для подключения объекта контроля, первая клемма для подключения объекту контроля соединена с первым входом преобразователя текущего переходного сопротивления контакта, введены блок масштабных резисторов, делитель напряжений, второ индикатор, триггер и счетчик числа нарушений контактирования, причем выход блока масштабных резисторов соединен с первой клеммой для подключения объекта контроля, выход преобразователя текущего переходного сопротивления контакта подключен к второй для подключения объекта контроля и входу второго индикатора, а второй вход преобразователя текущего переходного сопротивления контакта подключен через делитель напряжения к источнику постоянного тока, выход дифференцирующего блока соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом первого индикатора и счетчиком числа нарушений контактирования, выход первого индикатора соединен с вторым установочным входом триггера.

Преобразователь текущего переходного сопротивления контакта вьтолнен на дифференциальном операционном усилителе, причем инвертирующий вход ди)ференциального операционного усилителя соединен с первым входом преобразователя текзпцего переходного сопротивления контакта, неинвертирующий вход дифференциального операционного усилителя соединен с вторым входом преобразователя текущего переходного сопротивления контакта, а выход дифференциального операционного усилителя соединен с выходом преобразователя текущего переходного сопротивления контакта.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, делитель 2 напряжения, блок 3 масштабных резисторов 3.1-3.Л 5 клеммы для подключения объекта контроля - контролируемого резистора 4,преобразователь 5 текущего переходного сопротивления контакта, второй индикатор 6, информирующий о нахождении контролируемого резистора в электрическом контакте с входными цепями преобразователя 5 или о наличии обрывон в резистивном элементе, дифференцирующий блок 7, триггер 8, счетчик 9 числа нарушений контактирования и первый индикатор 10. Выход преобразователя 5 текущего переходного сопротивления контакта соединен со входом дифференцирующего блока 7, выход блока 3 масштабных резисторов соединен с первой клеммой для подклю чения объекта контроля, выход преобразователя 5 текущего переходного сопротивления контакта подключен к второй клемме для подключения объек- та контроля и к входу второго индика тора 6, второй вход преобразователя 5 текущего переходного сопротивления контакта подключен через делитель 2 напряжения к источнику 1 постоянного тока, выход дифференцирующего блока соединен с первым входом триггерами, выход которого соединен с входом пер вого индикатора 10 и счетчиком 9 числа нарушений, контактирования, выход первого индикатора 10 соединен с вторым установочным входом триггера 8. На чертеже для простоты не показаны цепи сигнала Сброс, служащего для установки показаний счетчика 9 и индикатора 10 в состоянии готов ности к работе. Работа устройства основана на свой&тве операционного усилителя при изменении величины сопротивления в цеаи отрицательной обратной связи изменять пропорционально коэффициент передачи. В исходном состоянии, когда качество контактирования хорошее, выполняются следующие условия О «10 R ,...Riti (3) где R - величина сопротивления к тролируемого резистора 4 ,Rii,..R,,j сопротивления резисторов 3.1-З.П блока 3; RX суммарное значение величины переходного сопротивления контакта Н текущего значения сопротив ления в цепи обратной связ.и при перемещении подвижной части (ползуна резистора. При хорошем качестве контактирования реличина переходного сопротивления контакта близка к нулю. Коэффициент передачи К преобразователя 5 в этом случае по неинвертирующему входу определяется соотношением Нарушение контактирования означает нарушение соотношения (/О, кото- R X -«-R U рое принимает вид , К RnПодготовка устройства к работе заключается в следуюпдем. Для значений Rx-R п° мощью делителя 2 напряжения на выходе преобразователя 5 устг навливаеуся некоторое значение выходного напряжения UQ , при этом величина Uo может быть любой, удовлетворяющей следующему условию .xmttx-UHl, где UH - суммарное значение нестабильности источника 1 постоянного тока и величины дрейфа преобразователя 5;U6bixtnax максимальное значение выходного напряжения для используемого типа операционного усилителя. Если взять значение UQ 0,5Uy,W(TVU( то условие (5) для большинства типов операционных усилителей заведомо будет выполнено. После выставки значения Но устройство готово к работе. Контроль качества контактирования осуществляется следующий образом. Контролируемый резистор устанавливается в контактное приспособление. Если при этом по какой-либо причине электрический контакт с входными цепями преобразователя 5 отсутствует или у подключенного крайнего вывода имеется обрыв резистивного элемента, то иа выходе преобразователя 5 индикатор 6 зафиксирует наличие высокого потенциала, равного UebixfndX, т.е. фактически индикатор 6 зафиксирует разрыв отрицательной обратной связи или значение К 2. Состояние жетриггера 8, счетчика 9 и индикатора 10 остается неизменHbiM. Если индикатор 6 сигнализирует о хорошем состоянии электрического контакта, то после приведения в состояние готовности (после прохождения общего сигнала Сброс) счетчика 9 и индикатора 10 проверка качества контактирования производится при подключенном резисторе s.). При нарушении контактирования про исходиу скачкообразное изменение коэффициента передачи преобразователя 5. Скопость изменения коэффициента передачи пропорциональна скорости изменения величины переходного сопротивления контакта. При скачкообразном изменении коэффициента передачи на выходе преобразователя 5 появляется перепад напряжения. Фронт этого перепада преобразуется дифференцирующим блоком 7 в короткий импульс, который переводит трмггер 8 из исходного состояния в новое, которое фиксируется счетчиком 9 и индикатором 10, при этом, индикатор 10 формирует импульс, возвращающий триггер 8 висходное состояние. Зафиксировав нарушение контакта при подключенном масштабном резисторе 3.1 () , проверку контактирования повторяют при подключенном резисторе 3. h (Ilin) значение которого может достигать нескольких мегом. Если при этом фшссируется нарушение контактирования, то можно говорить о полном нарушении контакта в этой точке между резистивным элементом и подвижным контактом. Если же наруюение контактирования не фиксируется приЯ Rin « ТО последовательно про водится проверка при других значенияxЛfi 5Ццдо тех пор, пока прибор не зафиксирует нарушение контакта. При нарушении контатирования величина переходного сопротивления контакта больше, чем О меньше, чем , где Rtj, - значение величины сопротивления масштабного резистора, при подключении которого начинает фиксироваться нарушение 11295 5 5 контактиронаиия. Если ня.рУ1пений контактирования несколько по всей длине резистивного элемента, то наличие счетчика 9 позволяет зафиксировать их число и при необходимости произвести анализ каждого нарушения контактирования в отдельности. Если на длине резистивного злемента имеются разрывы контактной дйрожки, в том числе и обрыв не подключенного крайнего вывода, то эти дефекты фиксируются устройством как нарушение контактирования с величиной переходного сопротивления контакта, превы- шающей значение ) . Таким образом, так как величина напряжения Do устанавливаемая на выходе преобразователя 5, при значении коэффициента передачи, удовлетворяющего условию (4), может быть любой, удовлетворяющей условию (5), то ни ре аичина дрейфа операционного усилителя, ни нестабильность источника 1 постоянного тока на результат измерений влияния не оказывают, так как суммарное значение этих параметров согласно условию (5) всегда меньше величины перепада напряжения на выходе преобразователя 5. Сам же способ включения контролируемого резистора в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя исключает влияние входного сопротивления преобразовате- результат измерений. Использование предлагаемого устройства в системах автоматизированного контроля позволяет в условиях массового производства резисторов значительно снизить трудоемкость контрольных операций с одновременным сохранением объективности результатов измерений и возможности проведения автоматической разбраковки резисторов по величине переходного сопротивления контакта.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА КОНТАКТИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ РЕЗИСТОРОВ, содержащее источник постоянного тока, преобразователь текущего переходного сопротивления контакта, выход которого соединен с входом дифференцирующего блока, первый индикатор, первую и вторую клеммы для подключения объекта контроля, первая клемма, для подключения объекта контроля соединена с.первым входом преобразоBaTejj.p текущего-переходного сопротивления контакта, отличающеес я тем, чТо, с целью повьшения точности информации о качестве контактирования, в него введены блок масштабных резисторов, делитель напряжений, второй индикатор, триггер и счетчик числа наругаений контактирования, причем выход блока масштабных резисторов соединён с первой клеммой для подключения объекта контроля, выход преобразователя текущего переходного сопротивления контакта подключен к второй клемме для подключения объекта контроля и входу второго индикатора а второй вход преобразователя текущего переходного сопротивления контакта подключен через делитель напряжения к источнику постоянного тока, выход дифференцирующего блока соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом первого индикатора и счетчиком числа нарушений контактирования, выход первого индикатора соединен с вторым установочным входом триггера. «О 2. Устройство по п. 1, отли- чающееся тем, что преобразователь текущего переходного сопротивления контакта выполнен . на дифференциальном операционном усилителе, причем инвертирующий вход дифференциального- операционного усили 0 со ел теля соединен с первым входом преоб,разователя текущего переходного сопротивления контакта, неинвертирующий вход дифференциального опера9д ционного усилителя соединен с вто:л рым входом преобразователя текущего переходного сопротивления контакта, а выход дифференциального операционного усилителя соединен с выходом преобразователя текущего переходйого сопротивления контакта.

S CK

Э

9e

f

T)

QC

-fl