Устройство для контроля электрического монтажа Советский патент 1988 года по МПК G01R31/02 

Изобретенкге относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля правильности монтажа электрических проводников жгутов и печатных плат, в том числе и с установленными радиоэлементами, на наличие связей, обрьшов, коротких замыканий, сопротивление изоляции.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности контроля монтажа с радиоэлементами.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - электрическая схема измерения параметров контролируемой цепи.

Устройство содержит контактирующий .блок 1, коммутатор 2, резистор 3, источник 4 постоянного испьп ательного напряжения, блок 5 памяти, синхронизатор 6, логический блок 7, блок 8 регистрации, пульт 9 управления, усилитель 10, общую шину 11, первый

0

5

0

нен также вторым выходом с неинвертирующим входом, а третьим выходом с инвертирующим входом первого дифференциального усилителя 12, соединенного выходом с входом усилителя 10, соединенного выходом с входом первого вьшрямителя 14, соединенного выходом с входом первого фильтра 16 низких частот, соединенного выходом с входом первого порогового элемента 18, соединенного выходом с первым входом логического блока 7, соединенного третьим входом с выходом второго порогового элемента 19, соединенного входом с выходом второго фильтра 17 низких частот, соединенного входом с выходом второго вьшрямителя 15, соединенного входом с выходом второго дифференциального усилителя 13, соединенного инвертирующим входом с выходом первого дифференциального усилителя 12, а неинвертирующим входом - с первым выводом источника 4 постоянного испьп а

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля правильности монтажа электрических проводников, жгутов и печатных плат, в том числе с установленными радиоэлементами на наличие связей, обрывов коротких замьгканий, сопротивления изоляции. Изобретение позволяет расширить область применения устройства за счет обеспечения возможности контгп роля монтажа с радиоэлементами. Устройство содержит контактирующий блок 1, коммутатор 2, резистор 3, ис- .точник 4 постоянного напряжения, блок 5 памяти, синхронизатор б, логический блок 7, блок 8 регистра- 1ЩИ, пульт 9 управления, усилитель 10, общую шину 11, дифференциальные усилители 12 и 13, выпрямители 14 и 15, фильтры 16 и .17 нижних частот, пороговые элементы 18 и 19, источник 20 переменного испытательного напряжения, объект 21 контроля, содержащий радиоэлементы 21.1-21.п. Коммутатор 2 содержит ячейки 2.1-2,п по числу контролируемых точек монтажа. Ячейки 2.1- 2.П содержат ключи 2.1.1-2.п. 1, 2.1.2- 2.п.2, 2.1.3-2.п.3 и 2.1.4-2.п.4. Процесс контроля заканчивается, когда будут проверены все комбинации пар точек, заданные программой контроля. . i 1 табл., 2 .ил. 4 с S (Л bo

12 и второй 13 дифференциальные уси- 25 тельного напряжения. В коммутаторе 2

30

лители, первый 14 и второй 15 вьшрями- тели, первый 16 и второй 17 фильтры низких частот, первьй 18 и второй 19 пороговые элементы, источник 20 переменного испьггательного напряжения, объект 21 контроля, содержащий радиоэлементы 21.1-21.п.

Коммутатор 2 содержит ячейки 2.1- 2.П по числу контролируемых точек монтажа. Ячейки 2.1-2.П содержат пер- вьм 2.1.1-2.П.1, вторые 2.1.2-2.п.2, 35 третьи 2.1.3-2.п.3, четвертые 2.1.4- 2.п.4 ключи. Контактирующий блок 1 соединен входами с объектом 21 контроля, выходами с информационными входами коммутатора 2, соединенного пер вым выходом через резистор 3 с первым выводом источника 4 постоянного испытательного напряжения, соединенного вторым выводом с первым выводом источника 20 переменного испытательного напряжения , соединенного вторым выводом с общей Шиной 11, соединенной с четвертым выходом коммутатора 2, соединенного управляющими входами с вькодами блока 5 памяти, соединен- 50 ного входом с первым выходом синхронизатора 6, соединенного вторым выходом с вторым входом логического блока 7,

.-40

45

информационные входы ячеек 2.1-2.П соединены с соответствующими информационными входами коммутатора 2, управляющие входы ячеек 2.1-2.П соединены с управляющими входами коммутатора 2, первые, вторые, третьи и четвертые выходы ячеек 2. 1-2 .п соединены соответственно между собой и с первым, вторым, третьим и четвертым выходами коммутатора 2. В каждой из ячеек 2.1-2.П первые выводы ключей 2.т.1-2.т.4 соединены между собой с информационным входом ячейки, вторые выводы ключей 2.т.1 и 2.т.2, 2.т.3 и 2.т.4 соединены попарно и соединены с управляющими входами ячейки, третьи выводы первого 2.т.1, второго 2.т.2, третьего 2.т.3 и четвертого 2.т.4 соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами ячейки.

Устройство работает следующим образом.

Программа контроля записана в блоке 5 памяти. По команде с пульта 9 управления синхронизатор 6 вьщает на блок 5 памяти управляющие сигналы, под действием которых программа контроля считывается из блока 5 памяти и поступает на управляющие входы комПрограмма контроля записана в бло ке 5 памяти. По команде с пульта 9 управления синхронизатор 6 вьщает на блок 5 памяти управляющие сигналы, под действием которых программа конт роля считывается из блока 5 памяти и поступает на управляющие входы ком

соединенного выходом с первьм входом

блока 8 регистрации,соединенного вто- 55 мутатора 2. Последний в соответствии

рым входом с третьим выходом синхр они за- с кодом на его управляющем входе,

тора 6 , соединенного входом с выходом

пульта 9 управления. Коммутатор 2 соедиподключает одновременно две точки контролируемого монтажа. Первая точк

30

- 35 50 ,

40

45

информационные входы ячеек 2.1-2.П соединены с соответствующими информационными входами коммутатора 2, управляющие входы ячеек 2.1-2.П соединены с управляющими входами коммутатора 2, первые, вторые, третьи и четвертые выходы ячеек 2. 1-2 .п соединены соответственно между собой и с первым, вторым, третьим и четвертым выходами коммутатора 2. В каждой из ячеек 2.1-2.П первые выводы ключей 2.т.1-2.т.4 соединены между собой с информационным входом ячейки, вторые выводы ключей 2.т.1 и 2.т.2, 2.т.3 и 2.т.4 соединены попарно и соединены с управляющими входами ячейки, третьи выводы первого 2.т.1, второго 2.т.2, третьего 2.т.3 и четвертого 2.т.4 соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами ячейки.

Устройство работает следующим образом.

Программа контроля записана в блоке 5 памяти. По команде с пульта 9 управления синхронизатор 6 вьщает на блок 5 памяти управляющие сигналы, под действием которых программа контроля считывается из блока 5 памяти и поступает на управляющие входы комподключает одновременно две точки контролируемого монтажа. Первая точка

31404984

монтажа через соответствующий первьм

t

ключ 2.1.1-2.П. 1, первый выход коммутатора 2 и резистор 3 подключается к последовательно соединенным источникам постоянного 4 и переменного 20 испытательного напряжения, вторая точка монтажа через соответствующий четвертый ключ 2.1.4-2.п.4, четвертый выход коммутатора 2 подключается к общей шине 11. При этом к контролируемой цепи прикладьшается испытательное напряжение. Падение напряжения на контролируемой цепи зависит от ее параметров. В соответствии с электрической схемой (фиг. 2) полное испытательное напряжение

U,(t)E,+l,(t), (1) где Е, - напряжение источника постоянного испытательного напряжения ;

мгновенное напряжение ис- точника переменного испытательного напряжения. Ток в контролируемой цепи опре- .деляется выражением

./..(t) . .

-(,-r4)-Z/ где i(t) - мгновенный ток в контролир уемой цепи;

R - сопротивление резистора 3; - сопротивление соответствую

щих открытых ключей; Z - полное сопротивление контролируемой цепи.

Падение напряжения на контролируемой цепи:

Ut(t)i(t)Z,,(3)

l.(t) r.«r

где ) - мгновенное падение напряжения на контролируемой цепи. С другой стороны

Ur(t)U,(t) i(t)(R+r,+r,j). (4)

Падение напряжения Uj(t) на контролируемой цепи Z у через открытые второй и третий ключи коммутатора подается на входы первого дифференциального усилителя 12, имеющего коэффициент передачи К,1.

Входное сопротивление первого дифференциального усилителя много больше сопротивления открытых второго и тре

Это напряжение после его обработки первым выпрямителем 14 и первым фильтром 16 низких частот, подается на вход первого порогового элемента 18. Если напряжение, приложенное к его входу, меньше порога срабатывания, на выходе появляется логическая 1. Согласно (9) это произойдет, когда сопротивление контролируемой цепи меньше заданного максимально допустимого. При этом на выходе второго дифференциального усилителя 13 согласно (2), (4) и (7) сигнал близок к максимальному, напряжение на входе второго порогового элемента больше порогового, на выходе - логический О, Если сопротивление конттьего ключей, поэтому напряжение на

выходе первого дифференциального уси-55 ролируемой больше максимально лителя 12 Uj(t) равно падению напря-допустимого, на выходах первого 18

жения на контролируемой цепи Ua(t):и второго 19 пороговых элементов имеU3(t)K,U2.(t)U2(t).(5)ется логический О. Если контроля0

Напряжение на выходе усилителя 10, имеющего коэффициент передачи , в соответствии с (5)

U(t), (t)(t). (6) Напряжение на вькоде второго дифференциального усилителя 13, имеющего коэффициент передачи в соответствии с электрической схемой и (5) U5(t)K,U,(t)-U, (t),U,(t)- -UjCt).(7)

Напряжение ) с выхода усилителя 10 обрабатывается первым вьшрями- телем 14, первым фильтром 16 низких 5 частот и подается на вход первого порогового элемента 18, который вырабатывает на своем выходе сигнал логической 1, если напряжение на его входе становится меньше порогового. Q Напряжение UjCt) с выхода второго дифференциального усилителя 13 обра- батьшается вторым выпрямителем 15, вторым фильтром 17 низких частот и подается на вход второго порогового 5 элемента 19, который вырабатывает на своем выходе сигнал логической 1, если напряжение на его входе становится меньше порогового. Каящая пара . точек контролируемого монтажа может принадлежать одной цепи, разным цепям или иметь включенный в цепь радио- элемент. Если точки принадлежат одной цепи, то

Z x- R+ri+r (8)

и в соответствии с (2), (3) и (6) напряжение на выходе усилителя 10

U,(t)K,U,(t),. (9)

Это напряжение после его обработки первым выпрямителем 14 и первым фильтром 16 низких частот, подается на вход первого порогового элемента 18. Если напряжение, приложенное к его входу, меньше порога срабатывания, на выходе появляется логическая 1. Согласно (9) это произойдет, когда сопротивление контролируемой цепи меньше заданного максимально допустимого. При этом на выходе второго дифференциального усилителя 13 согласно (2), (4) и (7) сигнал близок к максимальному, напряжение на входе второго порогового элемента больше порогового, на выходе - логический О, Если сопротивление конт0

5

0

5

руемые в данный момент точки монтажа принадлежат разным цепям, то

,(10)

и в соответствии с (2), (4) и (7) на- пряжение на выходе второго дифференциального усилителя 13

J,(t)-K,-(),

(11)

Это напряжение после его обработки ig ход коммутатора через резистор соевторым выпрямителем 15 и вторым фильтром 17 низких частот подается на вход второго порогового элемента 19. Если напряжение, приложенное к его входу, меньше порога срабатывания, на выходе порогового элемента появляется логическая 1. Согласно (11) это про- .исходит, когда сопротивление изоляции Z больше заданного минимально допустимого. При этом на выходе усилителя 10 согласно (2), (3) и (6) сигнал близок к максимальному, напряжение на входе первого порогового элемента 18 больше порогового, на выходе - логический О. Если сопротивление изоляции меньше минимально допустимого, на выходах первого 18 и второго 19 пороговьк элементов имеется логический О. Применение источников постоянного 4 и переменного 20 испытательного напряжения позволяет определить полное сопротивление цепей как постоянному, так и переменному току. Благодаря этому индуктивность со сколь угодно малым сопротивлением постоянному току устройство- отличает от электрического проводника. Цепи, содержащие конденсатор, даже с малыми токами утечки устройство отличают от разобщенных цепей.

Результаты контроля цепи приведены в таблице.

Логический блок 7, управляемый синхронизатором 6, вцдает результаты контроля каждой пары точек монтажа на блок 8 регистрации. Одновременно блок 8 регистрации фиксирует адреса этих точек, задаваемые синхронизатором 6. Процесс контроля заканчивается, когда проверены все комбинации пар точек, заданные программой контроля .

1

20

25

30

динен с первым выводом источника постоянного испытательного напряжения, выход первого порогового элемента соединен с первым входом логического

5 блока, выход которого соединен с пер вым входом блока регистрации, выход пульта управления соединен с входом синхронизатора, первьй, второй и тре тий выходы которого соединены соответственно с входом блока памяти и с вторыми входами логического блока и блока регистрации соответственно, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, в устройство введены первьй и второй дифференциальные усилители, второй пороговьй элемент, первьй и второй выпрямители, первьй и второй фильтры низких частот, источник пере менного испытательного напряжения, причем первьй и второй выводы источника переменного испьп ательного , напряжения соединены соответственно с вторым выводом источника постоянного испьп-ательного напряжения и общей шиной устройства, неинвертируюпщй и инвертирующий входы первого дифференциального усилителя соединены соответственно с вторым и третьим выходами коммутатора, четвертьй выход которого соединен с общей шиной устройства, выход первого дифференциального усилителя соединен с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя и с входом усили теля, неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя соединен с первым выводом источника постоянно го исльп-ательного напряжения, выход усилителя через последовательно вклю ченные первьй выпрямитель и первьй фильтр низких частот соединен с входом первого порогового элемента, выход второго дифференциального усилителя через последовательно соединен35

40

45

50

Формула изобретения

Устройство для контроля электрического монтажа, содержащее контактирующий блок, коммутатор, резистор, источник постоянного испытательного

напряжения, первый пороговьш элемент, усилитель, пульт управ; ения, синхронизатор, логический блок, блок регистрации, блок памяти, выход которого соединен с управляютщм входом коммутатора, информаи юнные входы которого через контактирующий блок соединены с объектом контроля, первьы вы

динен с первым выводом источника постоянного испытательного напряжения, выход первого порогового элемента соединен с первым входом логического

блока, выход которого соединен с первым входом блока регистрации, выход пульта управления соединен с входом синхронизатора, первьй, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом блока памяти и с вторыми входами логического блока и блока регистрации соответственно, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, в устройство введены первьй и второй дифференциальные усилители, второй пороговьй элемент, первьй и второй выпрямители, первьй и второй фильтры низких частот, источник переменного испытательного напряжения, причем первьй и второй выводы источника переменного испьп ательного , напряжения соединены соответственно с вторым выводом источника постоянного испьп-ательного напряжения и общей шиной устройства, неинвертируюпщй и инвертирующий входы первого дифференциального усилителя соединены соответственно с вторым и третьим выходами коммутатора, четвертьй выход которого соединен с общей шиной устройства, выход первого дифференциального усилителя соединен с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя и с входом усилителя, неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя соединен с первым выводом источника постоянного исльп-ательного напряжения, выход усилителя через последовательно включенные первьй выпрямитель и первьй фильтр низких частот соединен с входом первого порогового элемента, выход второго дифференциального усилителя через последовательно соединенные второй выпрямитель, второй фильтр низких частот и второй пороговый элемент соединен с третьим входом логического блока.

Вид соединения

Печатный или объемный проводник с сонротивлением меньше допуска

Разобщенные цепи с сопротивлением изоляции больше допуска

Соединение содержит радиоэлементы, сопротивление соединения больше допуска, сопротивление изоляции разобщенных цепей меньше допуска

Логические сигналы на выходах порогового элемента

Первый

Второй