Устройство для определения местоположения динамически неустойчивого контакта Советский патент 1989 года по МПК G01R31/02 G01R31/08 

(/) с

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для создания устройств для контроля целостности электричес- ких цепей.

Цель изобретения - повышение достоверности определения местоположения динамически неустойчивого контакта i за счет увеличения помехозащищеннос- ти.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для определения местоположения динамически неустойчивого контакта.

Устройство -дпя определения местоположения динамически неустойчивого i контакта содержит приемный датчик 1, например индуктивный преобразователь , усилитель 2 высокой частоты, детектор 3, первый усилитель 4 низкой частоты, акустический преобразователь 5, второй усилитель 6 низкой частоты, фазовращатель 7, перемножитель 8. интегратор 9, пороговый эле- мент 10 и индикатор 11.

Приемный датчик I расположен в f ближней зоне излучения объекта 12 контроля (на расстоянии 1-10 мм над его элементами). Вьтход приемного дат чика 1 соединен ,с входом последовательно включенных усилителя 2 высоко частоты, детектора 3 и первого усилителя 4 ни зкой частоты. Акустический преобразователь 5 механически закреп- лен (например при помощи миниатюрной струбцины) на краю объекта 12 контроля (печатной платы), свободном от элементов. Дпя этого необходим участок 15x5 мм. Выход акустического преобразователя 5 соединен с входом последовательно включенных второго усилителя 6 1ШЗКОЙ частоть и фазовращателя 7. Выход фазовращателя 7 и выход первого усилителя 4 низкой часто ты соединены с соответствующими восо- дами перемножителя 8, а выход перемножителя соединен с последовательно включенными интегратором 9, порого- вым элементом 10 и индикатором 11.

Устройство работает следующим образом.

Объект 12 контроля (печатная плата) находится в рабочем состоянии (поданы питашгцие напряжения) и под- вергается механическому воздействию при помопщ устройства, создающего нормированный уДар. При этом механические колебания, распространяющиеся по контролируемой плате, созданы в акустическом преобразователе 5 сигнал и одновременно, если в объекте контроля присуствует динамически неустойчивый вюнтакт, стимулируют электромагнитное излучение в эфир. Это излучение воспринимается приемный датчик 1, усиливается усилителем 2 высокой частоты, амштитудно детектируется детектором 3 и усиливается усилителем 4 низкой частоты. С выхода усилителя 4 низкой частоты, сигнал подают на один из входов перемножителя 8, на второй вход которого приходит усиленный и сдЕннутьй по фазе сигнал с акустического преобразователя 5. Таким образом перемножитель 8 осуществляет операцию аналогового перемножения высокочастотного сигнала, наведенного в приемном датчике 1 (усиленного и детектированного), и акустического сигнала, поступившего на вход акустического преобразователя 5 (усиленного и сдвинутого по фазе). Произведение этих сигналов с выхода пере- множнтбшя 8 поступает на вход интег ратора 9, который служит для сглаживания сл5 айнъгх помех и-накопления полезной информации. С выхода интегратора 9 сигнала поступает на пороговое устройство, которое служит для ограничения уровня помех. С выхода порогового устройства 10 сигнал подается на индикатор 11.

В общем случае на вход приемного датчика 1 поступает сигнал, которьй состоит из аддитивной смеси полезного сигнала u(t) и случайной помехи .(t). Поэтом на выходе интегратора присутствует сигнал, который определяется выражением

i

и К j u(t)+2(t)-v(t)dt, (1)

где К - коэффициент, учитывающий преобразование каждого из сигналов, поступающих на входы перемножителя за счет прохождения через цепи устройства;

V(t) - сигнал акустического преобразователя;

t - время корреляции, которое определяется длительностью собственных незатухающих колебаний печатной платы.

Выражение (1) распадается на сумдвух интегралов

t V

и К( ( U(t) V(t)dt+ j (t) X

.( /

t-l

е-X V(t)dt| .

(2)

Так как сигнал на выходе акустического преобразователя 5 коррелирован с полезным сигналом, излучаемым в эфир динамически неустойчивым кон-- тактом, и не коррелирован с помехой, а второй интеграл в выражении (2) равен нулю, на выходе интегратора присутствует только полезный сигнал. Поскольку время корреляции определяется временем длительности механических колебаний печатной платы, сигнал в режиме пауз между ударными воздействиями практически отсутствует и определяет только собственными шумами

устройства,

I

Фазовращатель 7, включенньш в сос- тав канала обработки акустического сигнала, служит для получения макси- :мального коэффициента корреляций. Угол сдвига фазы акустического сигнала, осуществляемьш фазовращателем 7, выбирается таким образом, чтобы при наличии полезного сигнала и случайной .помехи на входе приемного датчика

получить максимальное отношение сигнал/помеха на выходе интегратора 9. Формула изобретения Устройство для определения местоположения динамически неустойчивого контакта, содержащее индикатор, приемный датчик, подключенный к входу усилителя высокой частоты, выход ко- 10 торого соединен через детектор с входом усилителя низкой частоты, о т личающееся тем, что, с целью повышения достоверности определения местоположения динамич ески не- 15 устойчивого контакта за счет увеличения помехоустойчивости, в него введены акустический преобразователь, второй усилитель низкой частоты, фа- зовращатель, перемножитель, интегра-. 20 тор и пороговый элемент, акустический преобразователь установлен на объекте контроля, выход акустического, преобразователя соединен с входов последовательно включенных второго 25 усилителя низкой частоты и фазовращателя, выход фазовращателя и выход первого усилителя низкой частоты соединены соответственно с первым и вторым входами перемножителя, выход ко- 30 торого соединен с входом интегратора, к выходу которого подключены последовательно соединенные пороговый элемент и индикатор.

Изобретение относится к области, контрольно-измерительной техники. - Устройство содержит приемный датчик 1, усилитель высокой частоты 2, детектор 3 и усилитель низкой частоты 4, регистрирующие радиочастотный сигнал дефектного контакта. Опорный сигнал формируется акустическим преобразователем 5, усилителем низкой частоты 6 и фазовращателем 7. Корреляционная обработка сигнала с помощью перемножителя 8 и интегратора 9 позволяет повысить достоверность обнаружения динамически неустойчивого, контакта. 1 ил.