Устройство для определения места короткого замыкания электрических цепей Советский патент 1987 года по МПК G01R31/08 G01R31/02 

Фиг.1

Изобретение относится к электро- змерительной технике и предназнаено для определения мест коротких амыканий в многослойных печатных латах, а также объемном монтаже адиоэлектронных устройств.

Цель изобретения - повьшение точости обнаружения места короткого амыкания в электрической цепи конт- олируемого прибора, снижение веротности его повреждения в процессе контроля за счет того, что испытательное напряжение прикладывается к контролируемой электрической цепи не непосредственно, а индуцируется через электромагнитное поле, а также за счет возможности контроля разветвленных цепей и расширение области применения,

На фиг,1 изображена схема устройства; на фиг.2 - 4 - промежуточные характерные точки исследуемых цепей плоского монтажа; на фиг, 5 и 6 - то же, объемного монтажа,

Устройство для определения места короткого замыкания электрических цепей содержит управляемый импульсный генератор (УИГ) I.излучатель 2, детектор 3, аналоговый ключ 4, формирователь 5 амплитуды, индикатор 6, усилитель 7, диодный ограничитель 8, причем исследуемая цепь 9 подключена к входу усилителя 7, выход которого через последовательно соединенные аналоговый ключ 4 и формирователь 5 амплитуды соединен с входом индикатора 6, Выход аналогового ключа 4 через детектор 3 соединен с управляющими входами УИГ 1, выход которого соединен с управляющим входом аналогового ключа 4 и с входом излучателя 2, индуцирующего испытательный сигнал в исследуемую цепь 9, Диодньг ограничитель 8 подключен к выходу усилителя 7,

Устройство работает следующим образом.

Дпя обнаружения места короткого за1 1кания проводники исследуемой цепи 9, между которыми есть короткое замыкание, подключают к усилителю. 7 (фиг.2 - 6).

При включении устройства УИГ 1 вырабатывает импульсы большой скважности с.частотой, определяемой напряжением на выходе детектора 3, поступающим на управляющий вход УИГ 1, Сигнал с УИГ 1 поступает на

излучатель 2 и управляющий вход аналогового ключа 4. Излучатель 2 представляет собой катушку индуктивности на П-образном или кольцевом

сердечнике с зазором.

Если поднести излучатель 2 к участку 10 - II исследуемой цепи 9 (фиг.2), то при этом максимальный сигнал в исследуемой цепи 9 наводится при соблюдении параллельности оси зазора сердечника излучателя 2 участку 10 - 11 цепи 9 и при мини мальном расстоянии между ними. Сигнал с исследуемой цепи 9 поступает

на вход усилителя 7, Усиленный сигнал с выхода усилителя 7 поступает на аналоговый вход аналогового ключа 4, стробирование которого повышает помехоустойчивость устройства,

исключая влияние переходных процессов ё излучателе 2 и исследуемой цепи 9. Сигнал с выхода аналогового ключа 4 подается на вход детектора 3 и формирователя 5 амплитуды. Чем выще уровень сигнала, наведенного в исследуемой цепи 9, тем выше уровень напряжения на выходе детектора 3, управляющего частотой УИГ I, тем выше частота импульсов, вырабатываемых УИГ 1. Формирователь 5 амплитуды ограничивает сигнал по амплитуде и выдает его на индикатор 6, регистрирующий частоту.

Манипулируя излучателем 2 над

участком 10 - II исследуемой цепи 9, добиваются максимального значения частоты на индикаторе 6. При этом ориентация зазора излучателя указывает направлегние участка 10 - 11 исследуемой цепи 9. Перемещая излучатель 2 над плоскостью исследуемой цепи 9, представленной двухполюсником, и добивс1ясь максимального показания индикатора 6, можно проследить топографию цепи, представл-енной участками цепи между точками 10-11, 11-12 и 12-13, т.е. найти участок 11-12 короткого за№1кания. Точность поиска определяется зависимостью

частоты как функции от управляющего напряжения УИГ 1 и величиной зазора в излучателе 2.

Если замыкание на участках цепи между точками 14 - 15 и точками 16 - 17 (фиг.З) и если отношение сопротивления цепи 14. - 17- 16- 15 к сопротивлению участка цепи 14 - 15 не стремится к бесконечности, имеют

I, и I.

местО два контура с точками i и При перемещении излучателя 2 (фиг,2 от усилителя 7 вдоль цепи в точке

14регистрируют изменение максимальной частоты на индикаторе 6, что свидетельствует о разветвлении проводящих цепей (в данном примере образование 2-контурности). Результатом анализа исследуемой цепи 9 является обнаружение местоположения участков цепи между точками 14,

15и 16, 17 короткого замыкания. Если короткое замыкание образовано между точками 18 и 19 (фиг.4) рассматривают работу устройства с диодным ограничителем 8, подключенным к выходу усилителя 7.(пример исполнения диодного ограничителя 8 на фиг.1).

Так как при перемещении излучателя 2 над точкой 18 (фиг.4) входной импульсный сигнал усилителя 7 изменяет полярность, а амплитуды положительных и отрицательных импульсов импульсного сигнала с нулевой постоянной составляющей имеют разную величину, шунтирование выхода усилителя 7 одним из диодов ограничителя 8 (в зависимости от исходной полярности его выходного сигнала) приводит к изменению общего размаха выхоного сигнала усилителя 7 в момент прохождения излучателя 2 под точкой 18 (фиг.4), что и фиксируется индикатором 6.

Если короткое замыкание между проводником в жгутовом монтаже и корпусом (фиг.5), то при исследовании цепи подключают усилитель 7 к корпусу и точке 20. При поиске становится известен путь укладки проводника в жгуте и участок 20-21 короткого замыкания. Точка 22 - земля (шина).

Если Известны точки 23 и 24 двух проводников, образующих замыкание при жгутовом монтаже (фиг.6), то при исследовании цепи обиару сивают путь укладки проводников по направлению тока и место короткого замыкания - точка 25.

Таким образом, при проверке монтажа электрических цепей в случае соблюдения параллельности и мини мального расстояния между зазором в

f5

5

сердечгшке магнитного датчика и исследуемым проводником УИГ 1 генерирует максималыгую частоту, т.е. частота УИГ 1 зависит от места рас- 5 положения излучателя относительно исследуемой цепи.

Применение плавной индикации взамен пороговой (да - нет) позволит

О повысить точность обнаружения места короткого замыкания в электрической цепи контролируемого прибора, а использование испытательных сигналов, не превьшающих 10 мВ, дает возможность снизить вероятность повреждения контролируемого прибора в процессе испытания. Кроме того, исполь- зование звуковой индикации повысит удобство эксплуатации устройства.

0

Формула изобретения

1.Устройство для определения места короткого замыкания электрических цепей, содержащее импульсный генератор, усилитель, детектор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обнаружения места короткого замыкания

0 в электрической цепи контролируемого прибора и снижения вероятности его повреждения в процессе контроля, в него введены аналоговый ключ, формирователь амплитуды, и излучатель,

5 а импульсный генератор выполнен

управляемым, причем первая и вторая клеммы для подключения исследуемой цепи соединены с соответствующими входами усилит(2ля, выход которого

0 через последовательно соединенные аналоговый ключ и формирователь амплитуды соединен с входом индикатора, выход аналогового ключа через детектор соединен с управляющим

5 входом импульсного генератора, выход которого соединен с управляющим входом аналогового ключа и с входом излучателя, индуцирующего испытательный сигнал fe исследуемую

0 цепь;

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью расщирения области применения, в него введен диодный ограничитель, под5 ключенный к выходу усилителя.

фиг. 4

фиг. 5

Изобретение относится к электроизмерениям. Цель - повышение точности обнаружения места короткого замыкания в электрической цепи (ЭЦ) контролируемого прибора и снижение вероятности его повреждения в процессе контроля. Для ее достижения в устройство, содержащее импульсный генератор (ИГ), детектор 3, индикатор 6, усилитель, введены аналоговый ключ 4, излучатель 2, формирователь 5 амплитуды, диодный ограничитель 8, а ИГ выполнен управляемым. Изобретение позволило прикладывать испытательное напряжение к контролируемой ЭЦ не непосредственно, а индуцировать через электрическое поле, а также контролировать разветвлённые це пи. Изобретение может быть использовано в многослойных печатных платах, объемном монтаже радиоэлектронных устройств. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. с SS (Л ИГ2 51 Г

Z5

.Редактор И. Дербак

Составитель В. Быков Техред Л.Сердюкова

Заказ 228/44

Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государсченного комитета СССР

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

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

фиг. 6

Корректор Л. Пилипенко