Устройство автоматического контроля монтажа с радиоэлементами Советский патент 1985 года по МПК G01R31/02 

1 Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано для проверки объемного и печатного монтажа, содержащего радиоэлементы, на.соответствие параметров радиоэлементов заданным допускам, а также на наличие связей, обрывов и коротких замыканий между цепями радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности контроля за счет сокращения длительности переходных процессов, обусловленных коммутацией цепей, в эталонном и контролируемом объектах путем подкл чения измерительного моста к источ1шку питания при нуле его выходного напряжения и отклонения измери тельного моста от источника питания при нуле в ветви сравнения, а попарную коммутацию следующей контролируемой и эталлоной цепей производят после отключения источника питания моста и установления нулево го значения тока, в результате чего снижаются перенапряжения на элементах эталлоного и контролируемого объектов при наличии в их составе реактивных элементов. Уменьшение перенапряжений на элем тах позволяет повысить напряжение питания измерительного моста и,как следствие, повысить точность контроля. На фиг.1 представлена функционал ная схема устройства автоматического контроля монтажа с радиоэлементами; на фиг.2 - то же, с примером выполнения блока управления и Индикатора окончания нормализации. Устройство (фиг. l) содержит измерительный мост, в первую ветвь которого включены первый коммутатор 1 первого плеча и второй коммутатор 2 первого пйеча, одноименные входы которых соединены между собой и с клеммами 3 для подключения эталонного объекта, первый коммутатор 4 второго плеча и второй коммутатор 5 второго плеча, одноименные входы которых соединены между собой и с клеммами 6 дпя подключения объекта контроля. Выходы первых ком мутаторов 1 и 4 соединены с первым входом допускового измерителя 7, выход второго коммутатора 5 второго плеча подключен к первому входу ис22точника 8 писания моста, вторая ветвь моста состоит из двух последовательно соединенных потенциометров 9 и 10, подвижные контакты которых подключены к второму и третьему входам допускового измерителя 7 соответственно, выход которого соединен с первым входом блока 11 управления, первый выход которого соединен с управляющими входами первого коммутатора I первого плеча и второго коммутатора 5 второго плеча, второй выход блока 11 управления соединен с управляющими входами второго коммутатора 2 первого плеча и первого коммутатора 4 второго плеча, а третий выход блока 11управления соединен с четвертым входом допуекового измерителя 7. Первый вход и выход индикатора I2 управления соответственно, второй вход индикатора 12 окончания нормализации и трети € вход блока 1 1 управления соединены с выходом индикатора 13 нуля тока, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу второго коммутатора 2 первого плеча и к вершине измерительного моста, которая через электронный ключ 14 соединена с вторым выходом источника 8 питания моста. Управляющий вход электронного ключа 14 соединен с пятым выходом блока 11 управления, четвертый вход которого соединен с выходом индикатора 15 нуля напряжения, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами источника 8 питания моста. Индикатор 12 окончания нормализации (фиг.2 содержит элемент И 16, входы которого подключены к входам , индикатора 12, а выход - к входу разрядного ключа 17, выход которого соединен с общим выводом конденсатора 18 и резистора 19 и с входом компаратора 20, выход которого соединен с R -входом триггера 21, выход которого соединен с выходом индикатора 12. Вторые выводы конденсатора 18 и резистора 19 подключены к общей ишне и шине питания соответственно. 5 -вход триггера 21 соединен с выходом элемента И 16. Блок 11 управления содержит формирователь 22 управляющих сигналов, вход которого соединен с четвертым входом блока 11 и с первым входом элемента И 23, второй вход которого соединен с пятым выходом блока 11 и единичным выходом триггера 24, выход элемента И 23 через блок 25 задержки соединен с формирователем 26 строба выход которого соединен с третьим выходом блока 1 ), Нулевой выход три гера 24 соединен с четвертым выходом блока 11, R -вход триггера 24 соединен с выходом элемента И-ИЛИ 27, первый вход которого соединен с третьим входом блока 1J, второй вход с выходом триггера 28 окончания измерения, 5 -вход которого соединен с выходом элемента И 29, первый вход которого соединен с выходом формирователя 26 строба и первым входом элемента ИЛИ 30, выход которого соединен с R -входом триггера 31 готовности, выход которого соединен с первым входом элемента И 32, второй вход которого соединен с тактовым выходом формирователя 22 управляющих сигналов, а выход - с 8 -входов триггера 24.Опорньй выход формирователя 22 соединен с вторым входом элемента И 29, 5 -вход триггера 31 готовности соединен с выходом блока 33 задержки, вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 34, выход которого соединен с R-входом триггера 28 окончания измерения. Вход блока 33 задержки соединен с входом счетчика 35 и вькодом формирователя 36 импульсов счетчика, вход которого роединен с выходом элемента ИЛИ 37, первый вход которого соединен с выходом элемента И 39, первый вход которого соединен с вторым входом блока II, а второй вход - с выходом триггера 39 брака, 6-вход которого соединен с первым входом блока I1, а R -вход - с выходом элемента ИЛИ 40. Выход счетчика 35 соединен с входом счетчика 41. Разрядовые выходы счетчиков 35 и 41 соединены с входами блока 42 индикации и с первым и вторым выхода ми блока 1I управления. К вторым вхо дам элементов 30, 34, 37 и 40 и к третьему входу элемента 27 подклюг чей 4юрмирователь команды Пуск (условно не показан, первый вход элемента 40 подключен к формирователю команды Продолжение (условно не показан). Допусковый измеритель 7 выполнен , на основе детектора и зонного компаратора. Формирователь 22 управляющих сигналов выполнен на транзистор- шх ключевых каскадах формирования на тактовом выходе коротких тактирующих импульсов , соответствующих началу положительной полуволны напряжения источника 8, и на опорном выходе импульсов опорного напряжения падающих по времени с отрицательными полуволнами напряжения источника 8. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии измеритель-: ный мост обесточен, так как электронный ключ 14 выключен. При запуске оператором блока 1I управления последний выдает сигналы на коммутаторы I, 2, 4 и 5, которые подключают первые цепи эталонного и контролируемого объектов через клеммы 3 и 6 соответственно в плечи ветви сравнения моста. Затем по сигналу индикатора 15 нуля напряжения из блока II управления вьодается сигнал на включение электронного ключа 14 и источник 8 питания моста подключается к измерительному мосту. Через время задержки, равное чатверти периода питающего напряжения после прохождения тока в ветви сравнения через нуль, из блока 11 управления в допусковый измеритель 7 поступает опросный стробирующий импульс и на выходе допусковсрго измерителя 7 появляется сигнал о соответствии контролируемой цепи заданному допуску при положительной полуволне напряжения, затем аналогично с такой же задержкой относительно нулевого значения напряжения включается допусковый измеритель 7 при отрицательной полуволне напряжения источника 8. В случае несоответствия параметров проверяемой цепи допуску, заданному потенциометрами 9 и 10, прерывается работа блока 1I управления, на котором отображается в этом случае номера клемм проверяемой цепи объекта контроля, соответствующие состояниям коммутаторов 1, 2, 4 и 5, и загорается табло Врак. Дальнейшая проверка производится только после подачи оператором на блок I1 управления команды Продолжение. В случае соответствия параметров проверяемой цепи допускам при обеих полярностях напряжения питания блок Ii управления по первому сигналу с индикатора 15 иуля тока выключает

электронный ключ 14 и запускает индикатор 12 окончания нормализации. Ввиду отключения источника 8 питания моста в момент нулевого значения тока в ветви сравнения, в последней после отключения источника 8 перенапряжений не возникает и максимальная амплитуда напряжения в реактивно цепи объекта контроля не превышает напряжения питания моста. Токи и напряжения переходного процесса в реактивных цепях проверяемого и эталонного объектов затухают, замыкаясь на низкоомные потенциометры 9 и 10 второй ветви моста. В случае колебательного характера переходного процесса с выхода индикатора 13 нуля «тока на входы индикатора 12 окончания нормализации и блока 1I згаравления поступают сигналы, соответствующие нулевым значе1 шям тока в переходном процессе.

При поступлении сигнала с индикатора 13 нуля тока в течение времени, равного половине периода, что свидетельствует об отсутствии переходного процесса, индикатор 12 окончания нормализации выдает на блок 1i управления сигнал, разрешающий проведение следующего цикла контроля Блок 1 управления подключает следующие входы коммутаторов 1 и 5 и в ветпь моста включаются следующие цепи эталонного и проверяемого объектов и аналогично осуществляется их сравнение. После подключения последних входов коммутаторов и 5 блок 1 управления подключает следующие входы коммутаторов 2 и 4 и вновь по порядку переключает входы коммутаторов 1 и 5.

Блок 11 управления и индикатор 12 окончания нормализации работает слеДУЮ1ЦИМ образом.

После включения питания триггеры блока 11 и индикатора 12 находятся в исходном состоянии, и электронньш ключ 14 питания моста выключен. По сигналу Пуск за-ускается формирователь 36 импульсов и на счетчик 35 поступает импульс, коммутаторы 1 и 5 подключают свои первые входы. Через время, заданное блоком 33 задержки, срабатывает триггер 31 готовности. По тактовому импульсу начала цикла проверки, вырабатываемому формирователем 22 управляющих сигналов, срабатывает триггер 24, разрешающий запуск блока 25 задержки и включающий электронный ключ 14 питания моста. Первый сигнал от индикатора 15 нуля напряжения запускает блок 25 задержки, выходной импульс которого включает формирователь 26 строба. Последний вырабатывает опросный строб, поступающий на допусковый измеритель 7, и переключает триггер 31 готовности в исходное состояние. Информация с допускового измерителя 7 о соответствии параметров проверяемой цепи объекта контроля в положительный полупериод заданным допуском поступает на триггер 39 брака, который срабатывает только в случае несоответствия параметров проверяемой цепи заданным дощскам.

Затем второй сигнал с индикатора 15 нуля напряжения вновь.запускает блок 25 задержки и формирователь 26 строба включает допусковый измеритель 7 для контроля проверяемой цепи при отрицательной полуволне напряжения источника 8 питания моста. Второй строб, соответствующий отрицательной полуволне, включает триггер 28 окончания измерения, после срабатывания которого по сигналу индикатора 13 нуля тока триггер 24 выключает электронный ключ 14 и разрещает работу индикатора 12 окончания нормгшизации. На последний начинают поступать сигналы с индикатора 13 нуля тока, которые включают триггер 21 и выключают разрядный ключ 17. Если нулевое значение тока в ветви сравнения моста сохраняется больше половины периода питающетО напряжения, на конденсаторе 18 напряжение превысит опорное, компаратор 20 сработает и переключит триггер 2I окончания нормализации, который, при отсутствии фиксации брака триггеров 39 брака, через элементы 38 и 37 запустит формиро:)атель 36 импульса счетчика, выходной импульс которого постуцит на счетчик 35, блок 33 задержки, и в устройстве начнется следующий цикл проверки.

В случае более частого поступления импульсов с выхода индикатора 13 нуля тока разрядный ключ 17 будет срабатывать чаще и напряжение на конденсаторе 18 не будет превьшать опорное, компаратор 20 не сработает 7 и триггер 21 останется включенным до окончания переходного процесса. Аналогично производится проверка всех цепей контролируемого объекта. Таким образом, применение индика тора окончания нормализации, электронного ключа индикаторов нуля тока и напряжения позволяет сократить вспомогательное время. В случае про верки активных цепей кроме времени, необходимого на коммутацию, затрачивается время, равное половине периода питающего напряжения, а в слу чае проверки реактивных цепей к ука занному времени добавляется время, необходимое дпя формированного затухания переходного процесса, отсут ствие остаточных зарядов в проверяемых цепях позволяет исключить их влияние на точность контроля и сок128ратить время контроля до одного периода напряжения питания. Кроме того, коммутация цепей в обесточенном состоянии после окончания переходного процесса позволила снизить требования к элементной базе коммутаторов и повысить их срок службы. Благодаря подключению моста к источнику питания при нулевом значеНИИ напряжения и отключению при нулевом значении тока исключены пробои полупроводниковых элементов объекта контроля и эталонного объекта от перенапряжений, т.е. повышена надежность проверяемых изделий и стабиль-ность измерений. При этом появилась возможность повысить напряжение питания моста, за счет чего упростился допусковый измеритель и снизились требования к его помехозащищенности.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МОНТАЖА С РАДИОЭЛЕМЕНТАМИ, содержащее измерительный мост, каждое из двух плеч первой ветви которого обра-. зовано двумя коммутаторами, одноименные входы которых соединены между собой и с клеммами для подключения эталонного и проверяемого объектов,выходы первых коммутаторов каждого плеча соединены с первым входом допускового измерителя, выход второго коммутатора второго плеча подключен к первому выходу источника питания моста, вторая ветвь которого состоит из двух последовательно соединенных потенциометров, подвижные контакты которых подключены к второму и третьему выходам допускового измерителя, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый выход которого соединен .с управляклцими входаьга первого коммутатора первого плеча и второго коммутатора второго плеча, второй выход блока управления соединен с управляющими входами второго коммутатора первого плеча и первого коммутатора второго ппеча, а третий выход блока управления соединен с четвертым входом допускового измерителя, отличающеес я тем, что, с целью повьиоения быст родействия и точности контроля, в устройство введены электронный ключ, индикаторы нуля тока и напряже{шя и индикатор окончания нормализации, первый вход и выход которого соеди3 нены с четвертым выходом и вторым входом блока управления соответственно, второй вход индикатора окончания нормализации и третий вход блока управления соединены с выходом индикатора нуля тока, первый, и второй входы которого подключены соответственно к выходу второго коммутатора первого плеча и к вершине измерительного моста, которая через -электронный ключ соединенас вторым выходом источника питаниямоста, управляющий вход электронного ключа соединен с пятым выходом блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом индикатора нуля напряжения, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами источника питания моста.

1U

1г

6 Г

фиг,1

11 9 Фиг. 2 fff