Способ обнаружения неисправных элементов электрической схемы Советский патент 1991 года по МПК G01R31/28 

о

NJ

4

GJ О Ю

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при диагностировании радиотехнических и электрических устройств.

Цель изобретения - повышение досто- верности за счет увеличения разрешающей способности обнаоужения неисправных элементов.

На чертеже изображена блок-схема для реализации предлагаемого способа.

Способ определения неисправных элементов электрической схемы можно разделить на два этапа: моделирование и испытание, сущность которых заключается в следующем.

На первом этапе на моделируемую электрическую схему воздействуют испытательным сигналом, создавая необходимые условия ее функционирования. Уровень и форма испытательного сигнала определи- ются типом электрической схемы.

Амплитуда и время запаздывания испытательного сигнала в каждой последующей измерительной точке электрической схемы зависят от значений параметров элементов схемы, частоты испытательного сигнала и амплитуды и времени запаздывания испытательного сигнала в предшествующей измерительной точке схемы. Следовательно, для каждого выделенного блока электриче- ской схемы, соответствующего выбранной измерительной точке схемы и ей предшест- гующей, по результатам моделирования неисправностей элементов схемы могут бьпь пострсены функциональные зависимости следующего вида

F(y,X1,X2Хп, СО)-0,(1)

где у - отношение значения амплитуды испытательного сигнала в выбранной измерительной точке схемы к значению амплитуды испытательного сигнала в предшествующей измерительной точке схемы или разность времени запаздывания испытательного сигнала в соответствующих точках схемы;

xi - значения параметров элементов вы- деленного блока электрической схемы; со- частота испытательного сигнала

.В большинстве случаев для электрических схем функции (1) имеют достаточно сложную структуру. Поэтому для каждого выделенного блока электрической схемы по результатам моделирования составляют функциональные зависимости контролируемых характеристик испытательного сигнала от значений параметров элементов схемы при фиксированных значениях частоты испытательного сигнала

%,xi.x2,...xn)-0;J-1,m.

5

10

15

20

25 30 35

4045

50 55.

В частном случае зависимости (2) амплитуды и времени запаздывания испытательного сигнала от параметреэ элемент ос схемы могут составляться в гзидь некоторых дискретных функций, заданных таблично. Однако, в связи с тем, что неисправность может иметь не только характер полного отказа элемента, но также заключаться в отклонении от допустимых техническими условиями значений на некоторую величину, при кодиризэкии контролируемых характеристик испытательного сигнала доя всех релльно возможных комбинаций различных неисправностей электрической схемы необходимо имет:. таблицы большого объема,

Составленные на этапе моделирования функциональные зависимости амтлит уды ц времени запаздывания испытательного сигнала в измерительных точках -.хемы от значений электрических параметюр элементов схемы используются для опредепениг знаие- ний параметров элементов при проведении испытаний электрической .хемы. ;:огсрые состоят из следующей послед ргтепьчгттм й- СТР.ИЙ.

Подавая на электрическую схему испытательный сигнал, измеряют амплптуд и время запаздыозния и пьпотельного сигналз по на правлению распространения испытательного сигчапа от входа до , Если контролируемые характэг Ист- - м м пыта- тельного сигнала в измерительной точке не удовлетворяют технически услоси-- -, г- определяются значения арэ е-рсз элементов соотоетстп/ющо. О б. , ской схемы.

Для определения параметров элементов электрической схемы -. я «угров изменяют на «сметные; f пичины. ,c подавая на схему испытательяы о г ГУЛ, проводят очередное испытание электрической схемы и измеряют иэменониг. амг.литуды времени запаздь;зани испыгате- -ьного сигнала в измерительных ТОЧКЕ схемы. Закономерность выбора элементов .для изменения их параметров зависит ov конкретней испытываемой электрической схемы, которая определяет структуру зависимости (2). При отом выбор элементов диктуется простотой технической реализации изменен - параметра г,а задаваемое значение.

Основой для выбора изменяемы;, параметров анализ чувствительности измеряемых характеристик . -спытательного сигнала к изменению параметра элемент.. Рекомендуется выбирать те параметры, изменение которых обеспечивает напоольшее изменение измеряемы:; харз гсркстик (т.е. обеспечивающее максимальное зч -гчие функции, чувствительности), т.-if как при не

f-o. biiu i чуг jit пильчости н результат ди- ам.осыки t казывают негативна влияние пч и ют ,:ода ь змехи и погрешности измерений Кроме того, значения изменяемых злрк чески/. параметров элементов долж- ны выбираться таким образом, чтобы они не приводили к наоушению режима нормальнее функционирования объекта (превышению предельно допустимых режимов работы элементов). Количество изменяемых элекгрическлх параметров элементов схемы и количество проводимых испытаний определяется необходимостью выполнения хсловия разрешимости задачи диагностики эгрктричнской схемы, что ч .ргктеризуется существованием нетсив агьного решения системы уравнений.

Информация о проверяемой электрической оеме, полученная в результат--- прове- ДРНИЯ испытании для каждого чнлзлснного

принимзс вид

I {Cxi J- Axil, t Л 2 , ..,хп+ АхП| yj.i), j -- 1 ,m;

i- i,n. (3)

где Л xii - зчл,э 1&емыэи менения значения 1-го параметра эыделегного блока электрической схемы пгррд 1-ым испытанием,

yji - измерение контролируе- , mix хзрактр. нети к i спыт тельгого сигнала в измьр :телонои точке схемы, полученные н ом испытании при частоте испытатель- нэго сигнала, равной со,.

Порток изменения величин элементов оле тричоском схзмы определяется структурой (DyHKii ijHa/ibHb x зависимостей (2) и может пи5о a/t ipThCP заранее перед пег таниями °пектрической схемы, либо зависев, от оезутьгэточ испмтаний. При ке оСм°с.тэльно v зменен э электри- JCKHX парр сггов зсех элементов, те пяд ДХ-, , перед некоторыми исг таниями, могут быт зарнч нулю, в изстност1 . для первого испытания электрической cxevbt no всем блокам, соответст- оуюидиг измери ельным точкам схемы 0; I- 1.п.

Подстановка данных (3) в зависимости (2) позвол,зг получить для определения зкаиени /1 пар1м,ров элементов выделен- юго блока электрической схемы систему из (гп х i) урявнр;)ий для измеряемых значений тми щтугды испытательного сигнала и (т л k) уравнении для измер. ых зьачений времени запаздывания испытательного сигнала в измерительных течках схемы с л неизвестными

fjCji, xi+Axi,,. , хг ь Лxni) 0 ,m l 1,k (4)

Решет е сиьгемы урэчнсчий (4) дает искомое знэ1еиу|3 величин параметров эле

15

0

5 10

5

5

0

0

0

5

5

ментов схемы xi, ,Р. Таким образом величины параметров элементов электрической схемы определяются по результатам проводимых испытаний на основе составленных функциональных зависимостей.

Сравнение определенных значений параметров элементов испытываемой электрической схемы с допустимыми по техническим условиям величинами позволяет определить неисправности элементов схемы, а также оценить состояние электрической схемы, находящейся на границе работоспособности, т.е. определить один или группу элементов, параметры которых равны предельно допустимым значениям, и указать элементы, подлежащие замене, с целью повышения надежности испытываемой электрической схемы.

Устройство для реализации предлагае- мого способа содержит вычислительный блок 1 блок 2 сопряхения. 3 управления, блок 4 конгактиро эн ;1 ком уг цион- ную матрицу 5. блок 6 элементов, блоки 7.1-7.П воздействия и измерения, коммутатор 8 измерительных выходов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9.

Программа контроля по которой работает блок 1, содержит информацию о величине контрольных и контролируемых сигналов, о сремени установления пеоеход- ных процессов в блоках 7 1-7.п, о необходимых переключения/ в коммутационной матрице 5 и коммутаторе 8, о0 очередности подключений блоков 7.1-7 п к AL P S. о порядке подключения добавочных элементов к испытываемой электрической схеме.

По окончании процесса записи программы контроля в блоке 3 у поколения вычислительный блок 1 выдает команду Начало При этом блоки 7 i-7.n вирабаты- вают сигналы, поступающие через коммутационную матрицу 5 и блок 4 контактирования на испытываемую электрическую схему. Затем при подключении одного из блоков 7.1- 7.п к входу АЦП 9 осуществляется преобразование измеренного сигнала реакции схемы в цифровой код, который поступает в вычислительный блок 1.

Таким образом производится измерением преобразование амплитуды и t ремени запаздывания испытательного сигнала во всех измерительных точках схемы Повторные испытания электрической схемы проводятся при измененных параметрах элементов схемы, которые осуществляются посредством подключения к элементам схемы добавочных элементов с известными

значениями через коммутационную матрицу 5 и блок 4 контактирования.

Формула изобретения Способ обнаружения неисправных элементов электрической схемы, заключающийся в том, что на испытуемую электрическую схему воздействуют испытательным сигналом, выбирают контрольные точки испытуемой электрической схемы, расположенные по направлению распространения испытательного сигнала, измеряют амплитуду и время запаздывания испытательного сигнала в контрольных точках ис- пытуемой электрической схемы, моделируют дефекты испытуемой электрической схемы, после чего вновь измеряют амплитуду и время запаздывания испытательного сигнала, сравнивают полученные

результаты с эталонными значениями, о т- л ичающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет увеличения разрешающей способности обнэружения неисправных элементов, перед началом испытаний составляют функциональные зависимости амплитуды и времени запаздывания в контрольных точках от значения номинальных параметров элементов электрической схемы и принимают их за эталонные значения, при моделировании дефектов испытуемой электрической схемы изменяют но- минальные параметры элементов электрической схемы, по результатам сравнения измеренных значений амплитуды и времени запаздывания испытательного сигнала с эталонными определяют неисправные элементы испытуемой электрической схемы.

Изобретение относится к способам обнаружения дефектов и оценки состояния радиотехнических и электрических схем. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет увеличения разрешающей способности измерений. На контролируемую схему воздействуют испытательным сигналом с помощью блока 4 контактирования, коммутационной матрицы 5, блоков 7.1-7.П воздействий и измерений. Блок 6 добавочных элементов моделирует отклонения номиналов элементов в схеме по командам блока 3 управления. Вычислительный блок 1 моделирует неисправности и сравнивает их с данными измерений, поступающими через коммутатор 8 измерительных входов и аналого-цифровой преобразователь 9 в блок 3 управления и далее через блок 2 сопряжения. 1 ил. со