Устройство для контроля сопротивлений Советский патент 1987 года по МПК G01R31/02 G01R27/00 

Йзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления электрических цепей, изоляции и электрорадиоэлементов.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и расширение области его применения.

На фиг. I представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока управления.

Устройство содержит коммутатор 1, источник 2 напряжения, блок 3 управления, измеритель 4, эталонные резисторы 5, блок 6 выделения максимального напряжения, блок 7 выделения минимального напряжения, переключатель 8, входные клеммы 9, причем первый вход коммутатора 1 соединен с первым выходом источника 2 напряжения, второй выход которого соединен с первьм выходом переключателя 8, первая, вторая, ..., п-я входная клеммы 9 соединены с соответствующими выводами первой группы выводов ко.ммутатора , управляющий вход которого соединен с управляющим выходом блока 3 управления, второй выход которого соединен с управляющим входом измерителя 4, первый вход которого соединен с вторым выходом источника 2 напряжения, первый, второй, .,., п-й вьшоды группы входов блоков выделения минимального 7 и максималь - ного 6 напряжений и второй группы вьшодов коммутатора 1 соответственно соединен) с первыми выводами первого второго, ..., п-го эталонных резисторов, вторые выводы которых соединены с первым входом измерителя, второй вход которого соединен с вторым выводом переключателя 8, третий и четверти выводы которого соединены с выходами соответственно блока 7 выделения минимального напряжения и блока 6 В з деления максимального напряжения,, пятый - к выходу коммутато ра 1, а зтгравляющий вход - к третьему выходу блока.3 управления, вход которого соединен с выходом измерителя 4.

Блок }Т1равлеиия содержит первый 10 и второй 11 дешифраторы, первый 12 и вторюй 13 счетчики, первый 14 и второй 15 триггеры, генератор 16, первый 17 и второй 18 блоки сравнения, блок 19 задания уставок, эле

5

0

5

0

5

0

5

0

5

менты 20 группы элементов И, первый 21, второй 22, третий 23, четвертый 24, пятый 25 и гцестой 26 элементы И, элементы 27 первой группы элементов ИЛИ, элементы 28 второй группы элементов ИЛИ и первый 29 и второй 30 элементы ИЛИ, клемму 31 Пуск и выходной разъем 32 устройства, причем выходы первого дешифратора 10, кроме последнего, подключены к первым входам соответствующего элемента 20 группы элементов И, выходы,которых, кроме первого элемента 20 группы элементов И, подключены к вторым входам соответствующих элементов первой группы элементов ИЛИ, выходы ,которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами второго дешифратора I1, выход первого элемента 20 группы элементов И подключен к первым входам первых элементов 27 и 28 первой и второй групп элементов ИЛИ, выходы элементов первой группы элементов ИЛИ соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ этой же группы, выходы первого счетчика 12 подключены к соответствующим входам первого дешифратора 10 и информаци- oHHbiM входам второго счетчика 13, выходы которого соединены с соответствующими входами второго дешифратора 1 1 , последние выходы первого 10 и второго 11 дешифраторов соединены соответственно с вторым управляющим входом генератора 16 и входом установки в единичное состояние первого триггера 14, единичный выход которого соединен с объединенными вторыми входами элементов 20 группы элементов И и первым входом первого элемента И 2, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика 12, а второй вход соединен с первым выходом генератора 16, входом установки в единичное состояние второго триггера 15, первым входом второго элемента ИЛИ 30 и вторым входом второго элемента И 22, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика 13, а первый вход соединен с его управляющим входом, первыми входами пятого 25 и шестого 26 элемен- тов И и инверсным входом установки в нулевое состояние второго триггера 15, вторым входом второго элемента

И 30 и первым входом третьего элемента И 23, третий выход генератора 16 подключен к первому входу четвертого элемента И 24, вторые входы третьего 23 и четвертого 24 элементов И соединены с выходами соответственно первого 17 и второго 18 блоков сравнения, вторые входы которых соединены с соответствзпощими выходами блока 19 задания уставок, выход третьего элемента И 23 подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 29 и второму входу шестого элемента И 26, выход четвертого элемента И 24 подключен к второму входу первого элемента ИЛИ 29 и второму входу пятого элемента И 25, выход первого элемента ИЛИ 29 соединен с входом установки в нулевое состояние первого триггера 14, первые входы первого 17 и второго 18 блоков сравнения соединены с первым входом блока 3 управления, выходы второго элемента ИЛИ 30 и второго триггера 15 соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока 3 управления выходы первого 12 и второго 13 счетчиков, а также выходы пятого 25 и шестого 26 элементов И соединены с четвертым выходом блока 3 управления, первый управляющий вход генератора 16 соединен с вторым входом блока 3 управления, выходы первого дешифратора 10, первый выход второго дешифратора 11 и выходы элементов 28 второй группы элементов ИЛИ соединены с управляющим выходом блока 3 управления.

Устройство работает следующим образом.

В начальном состоянии счетчики 12 и 13 обнулены, первый триггер 14 блока 3 управления установлен в единичное состояние.

При запуске генератора 16 на его первом выходе формируется импульс, который через первый элемент И 21 поступает на счетный вход первого счетчика 12. На первом выходе первого дешифратора 10 появляется сигнал 1, который замыкает первый ключ коммутатора 1. Одновременно с помощь первой .группы элементов И, первой и второй группы элементов ИЛИ замыка- ются Ключи второй половины коммутатора 1. Таким образом первая электрическая цепь через первый контакт группы ключей коммутатора 1 подклю

25

85407 4

чается к первому выходу источника 2 напряжения, а другие электрические цепи (соединенные с входными клеммами 9 устройства) через вторую груп5 пу ключей коммутатора 1 подключаются к входам блоков выделения максимального 6 и минимального 7 напряжений и к первым зажимам эталонных резисторов 5. Импульсом с первого выхода

fO генератора 16 второй триггер, 15 устанавливается в единичное состояние и подвижные контакты переключателя 8 устанавливаются в верхнее по схеме положение..Задним фронтом импульса

t5 с первого выхода генератора 1 через второй элемент ИЛИ 30 запускается измеритель 4.

Напряжение на i-м входе блока 6 (или блока 7) может быть определено

20 из следующего выражения

UR,

30

35

0

и,

я.; (1)

4i +«0

где U - напряжение на выходе источника 2 напряжения;

RQ- сопротивление эталонных ре- зисторов 5;

сопротивление между первой электрической цепью и цепью, подключенной к i-му входу блоков 6 и 7.

Из (1) следует, что напряжение на i-M входе максимально, когда Rj минимально, и напряжение U минимально, когда Rji максимально.

Максимальное напряжение выделяет- . ся блоком 6 и через нормально замк-п нутый контакт переключателя 8 посту- - пает на измеритель 4. Минимальное со-; противление между первой цепью и остальными определяется по формуле

R

где и и„к,

(2).

К результат измерения напряжения на выходе блока 6 измерителем 4;

коэффициент усиления операционных усилителей, входящих в блок .6.

Результат измерения измерителем 4 напряжения на выходе блока 6 выделе- ления максимального напряжения сравнивается с помощью первого блока 17 сравнения, входящего в блок 3 управления, с верхним допуском, который задается блоком 19 задания уставок. В случае првьш1ения допуска с приходом

импульса с второго выхода генератора 16 на выходе третьего элемента И 23 формируется импульс, который чере первый элемент ИЛИ, 29 устанавливает первый триггер 14 в нулевое состоя- ние. Под действием импульса с. второго выхода генератора 16 второй триггер 15 устанавливается в нулевое состояние и, следовательно, подвижные контакты переключателя 8 уста- навливаются в нижнее по схеме положение. При этом через замкну1Ъ е контакты второй группы контактов переключателя 8 и нормально замкнутый контакт второй ключей комму- татора 1 на тот вход блока 7 выделения минимального напряжения, который не подключен к входной клемме 9 устройства (в данном случае первый), с третьего выхода источника 2 напря- жения подается уровень напряжения, заведомо превьшающий уровень на ос- входах блока 7 выделения минимального напряжения. Это необходи

МО для того, чтобы при отключенном

каком-либо входе блока 7 вьщеления минимального напряжения от входной клеммы 9 устройства нулевой уровень на этом входе не воспринимался бы блоком 7 в качестве минимального. Напряжение на третьем выходе источника 2 напряжения формируется из напряжения на его первом выходе с пмощью резистивного делителя,

Блоком 7 выделяется минимальное напряжение, которое измеряется измерителем 4, Максимальное значение сопротивления может быть определено по фор14уле

Но(и-и„К5)

R

накс.

U«K.

где Kg - коэффициент усиления операционных усилителей, входящих в блок 7. Результат измерения напряжения на выходе блока 7 выделения минимального напряжения измерителем 4 сравнивается с помощью второго блока 18 сравнения, входящего в блок 3 управ- ления, с Нижним допуском, который задается блоком 19 задания уставок. В случае превышения допуска с приходом импульса с третьего выхода генератора 16 на Выходе четвертого эле- мента И 24 формируется импульс, который через первый элемент ИЛИ 29 устанавливает первый триггер 14 в нулевое состояние.

Если,первый триггер 14 останется

в единичном состоянии, т.е. значения сопротивлений между первой цепью и остальными находятся в зоне допуска, то с первого выхода генератора 16 через первый элемент И 21 на счет- ньй вход первого счетчика 12 поступит второй импульс и описанный процесс повторится. При этом будет производиться контроль сопротивлений между второй цепью и оставшимися и т.д.

Если первый триггер 14 будет переведен в нулевое состояние, т.е. в группе цепей будет обнаружено сопротивление, вышедшее из зоны допуска, по переднему фронту сигнала с инверсного выхода первого триггера 14, который поступит на управляющий вход, второго счетчика 13, во второй счетчик 13 будет записан код с выходов первого счетчика 12. С первого выхода генератора 16 через второй элемент И 22 ьмпульсы будут поступать на счетный вход второго счетчика 13 и, таким образом, будет производиться контроль сопротивлений между некоторой k-й цепью (код ко- торой записан в первом счетчике 12) и каждой из (N-k) оставшихся цепей отдельно. При обнаружении сопротивления, вьш1едшего из зоны допуска, на выходе пятого 25 или 26 элементов И формируется импульс, сигнализирующий О превьш1ении соответственно верхнего или нижнего допуска, который подается на выход устройства. С выходов первого 12 и второго 13 счетчиков на выходе устройства также выдается код цепей, сопротивление между которыми вышло из зоны допуска. По заднему фронту импульса с последнего выхода второго дешифратора 11 первый триггер 14 устанавливается в единичное состояние и устройство переходит к одновременному контролю сопротивлений .между (Кн-1)-й цепью и остальными.

Работа устройства заканчивается с возникновением и -1пульса на последнем выходе первого дешифратора 10, который останавливает генератор 6.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля сопротивлений, содержащее п входных клемм, блок управления, источник напряжения.

измеритель, переключатель, п эталонных резисторов, коммутатор, первый вход которого соединен с первым вы- I ходом источника напряжения, п входных клемм соединены с соответствующими вьшодами первой группы выводов коммутатора, управляющий вход которого соединен с управляющим выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом измерителя, первый вход которого соединен с вторым выходом источника напряжения, третий выход которого соединен с первым выводом переключателя, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и расширения области применения, в него введены блок выделения максимального напряз ения и блок вьщеления минимального напряжения, причем п вьшодов групп входов блоков выделения минимального и максимального напряжений и второй группы выводов коммутатора соответственно соединены с первыми вьшодами п I эталонных резисторов, вторые выводы

которых соединены с первым-входом :измерителя, второй вход которого coe динен с вторым вьшодом переключателя третий и четвертый выводы которого соединены с выходами соответственно блока вьщеления минимального напряжения и блока выделения максимального напряжения, пятый - с выходом коммутатора, а управляющий вход - с третьим выходом блока управления, первый вход которого соединен с выходом измерителя, второй вход блока управления соединен с клеммой Пуск устройства, а четвертый выход - с выходной клеммой устройства.

I

2. Устройство- по П.1, о т л и ч а ,ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый и второй дешифраторы, первую и вторую группы элементов ИЛИ, группу элементов И, первый и второй счётчики, первый, второй, третий, четвертый, пятый и щес- той элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй блоки сравнения, первый и второй триггеры, блок задания убтавок и генератор, причем каждый выход первого дешиф- |ратора, кроме последнего, подключен к первому входу соответствующего элемента группы элементов И, выходы которых, кроме первого элемента группы элементов И, подключены к вторым входам сбответствующих элементов первой группы элементов ИЛИ, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов второй группы элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами второго дешифратора, выход первого элемента группы элементов И подключен к первому, входу каждого из первых элементов первой и второй групп элементов ИЛИ, выходы элементов первой группы элементов ИЛИ соединены с первыми входами со-

ответств5пощих элементов ИЛИ этой же группы, выходы первого счетчика подключены к соответствующим входам первого дешифратора и информационным входам ВТОРОГО- счетчика, выходы

которого соединены с соответствующими входами второго дешифратора, последние выходы первого и второго дешифраторов соединены соответственно с вторым управляющим входом генератора и входом установки в единич-. ное состояние первого триггера, единичный выход которого соединен с :. объединенными вторыми входами элементов группы элементов И и первым

входом первого элемента И, выход ко- торо1 о подключен к счетному входу первого счетчика,. а второй вход соединен с первым выходом генератора, входом установки в единичное состояние второго триггера, первым входом второго элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика, а первый вход соединен с

управляющим входом второго счетчика, первыми входами пятого и шестого элементов И и инверсным виходом первого триггера, второй выход генератора соединен с входом установки в

нулевое состояние второго триггера, вторьм входом второго элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента И, третий выход генератора подключен к первому входу четвертого эле1мен-

та И, вторые входы третьего и чет- вертого элементов И соединены с выходами соответственно первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых соединены с соответствующими

выходами блока задания уставок, выход третьего элемента И подключен к объединенным первому входу первого элемента ИЛИ и второму входу шестого элемента И, выход четвертого элемента И подключен к объединенным второму входу первого элемента ИЛИ и второму входу пятого элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом установки в нулевое состояние первого триггера, первые входы первого и второго блоков сравнения соединены с первым входом блока управления, выходы второго элемента ИЛИ и второго триггера соединены соответ- ственно с вторым и третьим выходами

Редактор С. Пекарь

5

К измерители

Ч

Фйг.2

Составитель А. Пржебельский

Техред И,ПоповичКорректор М. Демчик;

Заказ 7639/47 Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

блока управления, выходы первого и второго счетчиков, выходы пятого и шестого элементов И соединены с четвертым выходом блока управления, первый управляющий вход генератора соединен с вторым входом блока управления, выходы первого дешифратора, первый выход второго дешифратора и выходы элементов второй группы элементов ИЛИ. соединены с управляющим выходом блока управления.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может Входные клемпа ijcm/ ucmSa быть использовано для контроля сопротивлений электрических цепей, изоляции и электрорадиоэлементов. Цель изобретения - повьшение быстродействия устройства и расширение.области его применения. Для достижения поставленной цеЛи в устройство, содер- - жащее коммутатор 1, источник 2 напряжения, блок 3 управления, измеритель 4, эталонные резисторы 5, переключатель 8, входные клеммы 9, введены блоки выделения максимального 6 и минимального 7 напряжений. В описании изобретения приведен вариант построения блока управления. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. k) 00 сд 4 О