Устройство для определения динамической нестабильности переходного сопротивления контакта Советский патент 1988 года по МПК G05B23/02 

,г - 5 -s:: у Л К

фу-| Цу

ТГЧ

оо о

Од

114

Изобретение относится к контролю параметров элементов и может быть использовано при автоматизированном измерении переходного сопротивления контакта..

Цель изобретения - повышение точности и производительности операции замера динамической нестабильности переходного сопротивления контакта,

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- блок-с хема блока управления} на фиг фиг. 3 - блок-схема блока учета параметров усилительного тракта; на фиг. 4 - блок-схема блока анализа параметров; на фиг. 5 - блок-схема бло- .ка преобразования информации.

Устройство содержит источник 1 на25

пряжения, блок 2 калибровки, коммута-20 вход счетчика 4.2, который меняет свое

состояние, выход которого является первым выходом блока 4, определяющим номер (адрес) проверяемого в данный момент контакта 21. Элемент 4.5 сравнения сравнивает информацию на вхо- 13, дах и при совпадении формирует импульс сброса, поступающий на второй вход сброса счетчика 4.2.Устройство переходит снова в режим Калибровка,

30 на втором входе узла 4.1 при наличии в векторе Режим команды Первый проход, данная команда снимается.

Блок учета параметров усилительного тракта работает следующим образом.

35 . В режиме Калибровка (нулевое состояние счетчика 4.2) разрешающий потенциал, поступающий с третьего выхода блока 4 на второй вход блока 15, осуществляет выбор узла 15.4 .затор 3, блок 4 управления, усилитель 5, блоки вычитания 6, деления 7, регистрации 8, задания величины сопроз- тивления 9 и формирования опорного уровня сигнала .10, первьй селектор 11, аттенюатор 12, второй селектор аналого-цифровой преобразователь (А1Щ) 14, блоки учета параметров усилительного тракта 13, анализа параметров 16, памяти 17, преобразова- ния информации 18, регулировки коэф- фициента передачи аттенюатора 19, синхронизатор 20.

Блок 4 управления (фиг. 2) состоит из узла 4.1 задания режимов, содержащего группу переключателей и триггеров, счетчика 4.2, дешифратора 4.3 нулевого состояния счетчика, узла 4.4 задания числа проверяемых контактов, элемента 4.5 сравнения, гене-40 данного значения сигнала и разрешение ратора 4.6, элемента И 4.7.Блок 15 (фиг. З) состоит из узла

записи результата с третьего выхода узла 15.1 вычитания в регистр. Узел 15.1 осуществляет сравнение информации с выхода АЦП 14 {первьй вход блока 15) с заданным уровнем, определя;- емым узлом 15.4.

1511 вычитания, первого 15.2 и второ- г о 15.3 регистров, узда 15.4 заданного значения сигнала.

Блок 16 анализа параметров (фиг.4) состоит из арифметическо-логического узла (АЛУ) 16.1, синхронизатора 16.2, регистров, минимального 16.3 и максимального 16.4 значений сигнала.

Блок 18 преобразования информации (фиг. 5) состоит из последовательно включенных узла 18.1 умножения, преобразователя 18,2, регистра 18.3.

Проверяемый элемент 21 при испытании подсоединяют к устройству (согласно фиг. 1).

Блок 4 управления работает следующим образом.

При замыкании любого кнопочного переключателя узла 4.1 (Пуск, Первый проход, Съем информации) формируют импульс сброса счетчика 4.2 (третий выход) и вектор режима работы устройства Режим на втором выходе узла 4.1. Дешифратор 4.3, подключенный к выходу счетчика 4.2, формирует разрешающие потенциалы на первом и втором:выходах.

При наличии управляющего сигнала на первом входе узла 4.1, на четвертом вьпсоде узла 4.1, соединенном с вторым входрм элемента И 4.7, формируется разрешающий потенциал и с выхода элемента 4.7, первый вход которого соединен с выходом генератора 4.6, импульс поступает на счетный

данного значения сигнала и разрешение

записи результата с третьего выхода узла 15.1 вычитания в регистр. Узел 15.1 осуществляет сравнение информации с выхода АЦП 14 {первьй вход блока 15) с заданным уровнем, определя;- емым узлом 15.4.

Уровень сигнала на первом выходе узла 15.1 вычитания (второй выход блока 15, подключенный к первому входу блока 19 регулировки коэффициента . передачи аттенюатора) несет информацию о соотношении информации АЦП 14 и узла 15.4 - в какую сторону следует изменить коэффициент передачи ат- тенюатора 12, чтобы достичь равенст-- ва. Разрешающий потенциал на втором выходе узла 15.1 вычитания (третий выход блока 15, подключенньй к второму входу синхронизатора 20) форми

руется при равенстве информации АЦП 14 и блока 15.А. А информация с третьего выхода узла 15.1 заносится в регистр 15.3 (информация о величине смещения нуля усилительного тракта).

При отсутствии разрешающего потенциала на втором зходе блока 15 (ненулевое состояние счетчика 4.2) осуществляется выбор регистра 15.3, одновременно запрещая запись в него новой информации, и разрешение записи в регистр 15.2. При каждом замере АЦП 14 с его тактом производится запись в регистр 15.2 результата замера с учетом поправки на смещение нуля усилительного тракта.(усилителя 5 и аттенюатора 12), хранимой в регистре 15.3.

Блок анализа пара метров работает следующим образом.

Данный блок производит сравнение :текущего результата замера с уже имеющимися значениями минимального и максимального уровней сигнала по каж дому контакту, записанными в регистры минимального 16.3 и максимального 16.4 значений, синхронизирует р аботу блока 16 синхронизатор 16..2, первый вход которого является вторым входом блока 16, п одключенным к четвертому выходу блока 4 (вектор Режим). Сравнение осуществляется АЛУ 16.1, вход выбора режима которого (выбор - выполняемой функции) соединен с пер- вьм выходом синхронизатора 16.2, Анализ осуществляется за четыре такта. В первом такте сравнивается текущая информация (выход блока 15) с содержимым регистра 16.3 минимального значения, при текущей информации, мень- шей содержимого регистра 16.3, синхронизатор. 16.2 задает режим АЛУ 16.1 для записи текущего значения информации в регистр 16.3 во втором такте. В противном случае (текущая величина сигнала -больше минимальной) второй такт является холостым. В третьем такте осуществляется сравнение текущей информации (выход блока 15) с содержанием регистра 16.4 максимального значения и при текущей информации большей содержимого регистра 16.4, синхронизатор 16,2, второй вход которого соединен с выходом переноса АЛУ 16,1, задает режим АЛУ 16.1 для записи текущего значения информации в регистр 16.4 максимального значения в четвертом такте. В противном случае

0

5

0

5

0

5

0

5

(текущая величина сигнала меньше максимально имеющейся) чётвертьй такт является холостым. Таким образом, при текущей информации, меньшей минимально имеющейся, данная информация заносится в регистр 16.3 минимального значения, при большей максимально имеющейся - в регистр 16.4 максимального значения. В противном случае содержимое регистров не меняется.

Обмен информацией между регистрами 16.3и16.4 и блоком 17 памяти осуществляется при смене номера контакта за четыре такта. В первые два такта производится перепись информации из регистров 16..3 и 16.4 в блок 17 памяти, а во вторые два такта перепись информации из -блока 17 памяти в регистры 16.3 и 16.4, т.е. перепись минимального и максимального значений сигнала, достигнутых в процессе испытания для данного номера контакта. Синхронизирует обмен синхронизатор 16.2. При наличии в .векторе Режим команды Первый проход обмен информацией между регистрами 16.3 и 16.4 и блоком 17 памяти происходит следующим образом. .Информация регистров 16.3 и 16.4. заносится в .блок 17 .памяти по адресам сгзгласно номеру контакта, а в регистры записана первая текущая информация .из блока 15 (при первом цикле в блоке 17 памяти нет информации о величинах минимального и максимального значений).

Устройство работает следующим образом.

Блок 4, задает режим работы и синхронизирует работу устройства. Существуют три режима работы устройства: режим Калибровка усилительного тракта; непосредственно режим Изме- рение величины сопротивления в про цессе испытания; режим Съем информации по окончании испытания.

.

При нулевом состоянии счетчика 4,2 блока 4 устройство переходит в режим Калибровка. Синхронизатор 20, на первьй вход которого поступает разрешающий потенциал с выхода блока 4, дает команду селектору 11 на попеременное подключение входа аттенюатора 12 к общему проводу () и к выходу блока 10, первый вход которого соединен с выходом блока 9 задания величины сопротивления (задается коэффициент деления), а на второй вход

30

подано опорное напряжение, снимаемое с блока 2,

; Разрешающий потенциал-с второго ;выхода синхронизатора 20, подключен- ного к второму входу блока 19, раз- jperaaeT работу последнего, первый вход iKOToporo соединен с выходом блока уче- |та параметров усилительного тракта, |И определяет направление изменения ю |коэффициента передачи аттенюатора 12. Разрешающий потенциал с третьего |выхода синхронизатора 20 дает коман- |ду селектору -13 на. подключение входа :АЦП 14 к выходу усилителя 5 посредст- 15 |вом RC-цепочки. Таким образом А1Щ 14 ;измеряет только переменную составля- |ющую (исключено влияние смещения ну |ля усилительного тракта).

; При появлении разрешающего потен- 20 |циала на выходе блока 15 (равенство информации с выхода АЦП 14 и узла

|15.4), подключенного к второму входу |синхронизатора 20, устройство пере- |ходит в подрежим замера смещения нуля 25

|усипительного тракта. Синхронизатор |20.дает команду селектору II на под- |ключение к выходу второго входа (вы- |ход блока 10), по второму выходу запрещает работу блока 12 - коэффици- ;ент стабилизируется, а по третьему 1вьгх:оду дает команду селектору 3 на непосредственное подключение входа АЦП 14 к выходу усилителя 5. Таким образом, АЦП 14 производит замер опорного уровня сигнала в реальных условиях с учетом смещения нуля усилительного трашта. Блок учёта параметров усилительного тракта осуще- ствляет замер -величины смещения нуля 40 усилительного тракта. Замер осуществляется в один такт, по окончании которого сигнал с четвертого выхода синхронизатора-20, соединенного с входом блока 4, переводит устройство 45 в режим измерения величины.сопротивления контакта.

Коммутатор 3 осуществляет подключение к измерительному тракту соответствующего контакта 21. Синхрони- 50 затор 20 задает команду селектору 11 на подключение входа аттенюатора 12 к выходу коммутатора 3, подтверждает запрет работы блока 19, дает команду селектору 13 на непосредственное под- gg ключение входа АЦП 14 к выходу усилителя 5. АЦП 14 производит замер те- где кущего сигнала, блок 16 корректирует . результат замера на величину смещения

35

нуля анал смен блок макс куще 17 п репи о ве ного конт

I

кноп форм води

- Б знач вида с ус Узел исти коде зует на с счис

так ж щест му н осущ маль ному запи реги На вт зова форм и ра же д блок перв ется ного меру реде ност блок реги ле:

0

0

5

0 5

0 g где .

5

нуля усилительного тракта, блок 16 анализирует полученный результат.При смене номера контакта информация с блока-16 (величины минимального и максимального значений сигнала по текущему контакту) заносится в блок 17 памяти, а из него производится перепись имеющейся в наличии информации о величине минимального и максимального значений по следующему номеру контакта.

I

По окончании испытания нажатием кнопочного переключателя Съем информации у5ла 4.. I устройство переводится в режим выдачи информации.

- Блок 18 восстанавливает истинное значение сигнала из нормализованного вида и работает при съеме информации с устройства по окончании испытаний. Узел 18.1 умножения восстанавливает истинное значение сигнала в двоичном коде. Преобразователь 18.2 преобраг зует полученную информацию сдвигом на семь разрядов из двоичной системы счисления в двоично-десятичную.

Преобразование и съем информации, так же, как и анализ в блоке 16, осуществляется за четыре такта по каждому номеру контакта. На первом такте . осуществляется преобразование минимального значения информации по данному номеру контакта с одновременной записью результата преобразования в регистр. 18.3 и распечатка его в блоке 8. На втором такте осуществляется преобразование максимального значения информации по данному номеру контакта . и распечатка его в блоке 8, запись же данной информации в. регистр .18,3 блокируется (запись в него только в первом такте)5 в регистре 18.3 остается информация о величине максимального значения сигнала по данному номеру контакта. На третьем такте определяется динамическая нестабильность данного контакта при помощи блоков вычитания 6 и деления 7 (и регистрация его в блоке 8) по формуле:

Р мокс-К мин

в

Hof

динамическая нестабильность; максимальное значение сигнала ;

R

нор

.7,д

f ZTTu- минимальное значение сигмагЛ Л

ла; ,

- заданное значение величины сигнала (сопротивления) - второй выход блока 9, Блок 8 регистрации осуществляет регистрацию по каждому номеру контакта следующих значений: , .

Форму л а изобретения

Устройство для определения динамической нестабильности переходного сопротивления контакта содержащее источник напряжения, блок калибровки, коммутатор, блок .управления, усилитель и последовательно соединенные блоки вычитания, деления и регистрации, первый выход блока управления соединен с управляющим входом коммута тора, отличающееся тем, ЧТО, с целью повышения точности и производительности измерения переходного сопротивления, в устройство- введены блоки задания величины сопротивления и формирования опорного уров ня. сигнала, первый и второй селекторы, аттенюатор, аналого-цифровой преобразователь, блок учета параметров усилительного тракта, блок анализа па раметров, блок памяти, блок преобразования информации, блок регулировки коэ4)фициента передачи аттенюатора и синхронизатор, первьш и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго селекторов, .третий выход - с управляющим входом блока регулировки коэффициента передачи аттенюатора, а четвертьй выход - с входом блока управления, первый выход которого связан с управляющим входом блока памяти, второй и третий выходы - с управляющими входами соответственно аналого-цифрового преобразователя и блока учета параметров усилительного тракта, четвертьй выход - с управля- ющими входами блоков анализа параметров и преобразования информации, пятый выход - с первым входом синхронизатора, второй вход которого подклю661О

чен к первому выходу блока учета параметров усилительного тракта, информационный вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй выход - с информационным входом блока регулировки коэффициента передачи аттенюатора, а третий выход - с информационным вхо0 дом блока анализа параметров, выход блока памяти связан с первым информационным входом блока преобразования информации и с входом блока анализа параметров, информационньй вход блока

5 памяти подключен к выходу блока анализа параметров, первый выход блока преобразования информации соединен с входом уменьшаемого блока вычитания и с вторым входом блока регистрации, а 9 второй выход - с входом вычитаемого блока вычитания, второй информационный вход блока преобразования информации и вход делимого блока деления связаны с первым выходом блока задаS ния величины сопротивления, второй выход которого подключен к первому входу блока формирования опорного уровня сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока калибровки,

0 а выход - первым информационным вхо- ,дом первого селектора, второй, информационный вход которого связан с выходом коммутатора, группа входов которого является группой входов уст5 ройства для подключения контролируемых контактов, выход первого селекто- pia соединен с информационным входом аттенюатора, управляющий вход которого связан с выхрдом блока

0 :регулировки коэффициента передачи аттенюатора, а выход - с входом усилителя., выход которого соединен. с - первым информационным входом второго селектора и через сглаживающую цепь 5 с вторЫм информационным входом второго селектора, выход которого подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, выход источника напряжения и вход блока

0 калибровки являются соответственно выходом и входом устройства для подключения группы контролируемых контактов.

Фиг,д

Изобретение относится к контролю параметров и может быть использовано для определения переходного сопротивления контакта. Цель изобретения - повьшение точности и производительности замеров. Устройство содержит источник напряжения 1, коммутатор 3, два селектора 11, 13, аттенюатор 12, АЦП 14, синхронизатор 20, блоки калибровки 2, управления 4, вычитания 6, деления 7, регистрации 8, задания величины сопротивле - . ния 9, формирования опорного уровня сигнала 10, учета параметров усилительного тракта 15, анализа параметров 16, памяти 17, преобразования информации 18, регулировки коэ.ффициен- та передачи аттенюатора 19. Устройство позволяет учесть параметры уси- лительн ого тракта и автоматизировать .последующую обработку результатов замеров, за счет чего повышаются точность и производительность измерений. 5 ил. (Л

16.2

-

-

ф1/&

W

1ff.3

/ftV