Устройство для контроля монтажа печатных плат Советский патент 1991 года по МПК G01R31/02 

27

77

Изобретение относится к автоматическому контролю электрических цепей, может быть использовано для контроля цепей печатных плат как с демонтажем, так и без демонтажа радиоэлементов контролируемой платы и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1357884.

Целью изобретения является повышение быстродействия контроля, расширение функциональных возможностей и области применения устройства за счет достоверного контроля электрических цепей печатных плат со смонтированными на них радиоэлементами, так и для контроля цепей демонтированных плат, введения индикации о наличии обрыва в проверяемой цепи и индикации номера неисправной цепи.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления.

Устройство (фиг. 1) содержит проверяемые платы 1 с радиоэлементами 2-6 и без радиоэлементов 7, с электрическими цепями 8-10 соответственно, контактный блок 11 с клеммами 12-15, а также с N входными 16-18 и N выходными 19-21 клеммами для подключения объекта контроля, N резисторов 22-24, количество которых равно количеству проверяемых в плате 7 электрических цепей, (Ы+1)-й резистор 25 и резистор 26, коммутатор 27, имеющий ключи 28-31,источник 32 питания, первый блок 33 индикации и второй блок 34 индикации, компаратор 35тока, элементЗб совпадения, блок 37 управления, шифратор 38, индикатор 39, кнопку Сброс 40 и двухпозицион- ный ключ 41, причем каждый первый вывод каждого из резисторов 22-24 соединен с соответствующей клеммой 19-21 контактного блока 11 длУ подключения выходов контролируемых цепей 8-10 печатной платы 7, а вторые их выводы соединены между собой, первыми входами компаратора 35 тока и ключа 41.1, нормально разомкнутый контакт которого подключен к соединенным между собой нормально замкнутым контактам ключей 28-31 коммутатора 27, а второй вход ключа 41.2 - с выходом источника 32 питания, нормально замкнутый контакт данного ключа соединен с первым выводом (N+1)-ro резистора 25, а нормально разомкнутый контакт - с первым выводом резистора 26, вторые выводы которых соединены между собой, первым входом первого блока 33 индикации и соединенными между собой нормально разомкнутыми контактами ключей 28-31 коммутатора 27, вторые входы первого 33 и второго 34 блоков индикации соединены между собой и

общей шиной, выход первого и первый вход второго блоков 33 и 34 индикации соответственно подключены к первому я второму входам элемента 36 совпадения,-выход которого соединен с первым входом блока 37 управления, второй вход которого подключен к первому контакту кнопки Сброс 40/ а выход- к управляющему входу коммутатора 27 и входу шифратора 38, выход которого

0 соединен с входом индикатора 39, второй вход компаратора 35 тока соединен с вторым контактом кнопки Сброс 40 и общей шиной, а его выход - с вторым входом элемента 36 совпадения, проверяемая плата 1

5 с радиоэлементами 2-6 через клеммы 12-15 контактного блока 11 соединена с входами ключей 28-31 коммутатора 27 и соответствующими входами электрических цепей 8-10 проверяемой платы 7 через клеммы 16-18

0 контактного блока 11.

Блок 37 управления (фиг. 2) содержит генератор 42 импульсов, логический элемент И 43, счетчик 44 импульсов, дешифратор 1 из п 45, причем выход генератора 42

5 соединен с вторым входом элемента И 43, первый вход которого подключен к выходу элемента 36 совпадения, а выход - к счетному входу счетчика 44 импульсов, установочный вход которого соединен с первым

0 контактом кнопки 40, а выход - с входом дешифратора 1 из п 45, выходы которого подключаются к соответствующим управляющим входам коммутатора 27 и входам шифратора 38.

5Блок 34 индикации выполняет функции

порогового устройства, аналогично блоку 33 индикации в части индикации наличия обрыва в проверяемой цепи, когда на его первом входе сигнал меньше какого-то

0 порогового уровня.

Устройство работает следующим образом.

Объект контроля (печатная плата с монтажом или без радиоэлементов соответст5 венно) через контактный блок 11 подключается к выходу коммутатора 27 или входами контролируемых цепей к коммутатору 27, а выходами этих же цепей через резисторы 22-24 к первому входу компара0 тора 35 тока и входу ключа 41.1 соответственно.

В режиме проверки объекта контроля ключ 41.2 устанавливается в соответствующее положение (фиг. 1). Кратковременным

5 нажатием кнопки Сброс 40 производится установка в исходное состояние блока 37 управления (счетчика 44 импульсов, фиг. 2) и по сигналу с его выхода (с первого выхода дешифратора 45, фиг. 2) срабатывает ключ 28, соединяя через клемму 12 проверяемую

цепь с коммутатором 27. Одновременно сигнал с выхода блока 37 управления через шифратор 38 в преобразованном виде отображается на табло индикатора 39, индицируя десятичную цифру рарную номеру проверяемой цепи (при срабатывании ключа 28 она может быть равна единице). Все остальные цепи объекта контроля через соответствующие контакты контактного блока 11 и ключи коммутатора 27 соединены с первым входом компаратора 35 тока, второй вход которого соединен с общей (земляной) шиной.

На выходе компаратора 35 тока формируется выходной сигнал только при наличии хотя бы незначительного тока на его входе. Ток на входе компаратора присутствует лишь в случае исправности контактного устройства и отсутствия обрыва в цепи. Таким образом, сигнал на выходе компаратора свидетельствует об отсутствии обрыва в проверяемой цепи. Этот сигнал поступает на второй вход элемента 36 совпадения и на первый вход блока 34 индикации, При отсутствии сигнала на выходе компаратора 35 тока, на втором входе элемента 36 совпадения и на первом входе блока 34 индикации последний индицирует наличие обрыва.

Если между проверяемой цепью и любой другой цепью объекта контроля есть короткое замыкание, то первый вход блока 33 индикации замыкается на первый вход компаратора 35 тока через сопротивление короткого замыкания, При этом напряжение на первом входе блока 33 индикации становится меньше некоторого порогового уровня, что приводит к отсутствию сигнала на его выходе (на первом входе элемента 36 совпадения) и он индицирует наличие короткого замыкания.

Только при наличии двух сигналов на входах элемента 36 совпадения на его выходе формируется выходной сигнал, поступающий на вход блока 37 управления (на первый вход логического элемента И 43, фиг, 2), после чего блок 37 управления подает команду путем формирования сигнала на втором выходе дешифратора 45 (фиг. 2), при которой следующий ключ 29 коммутатора 27 подключает проверяемую цепь к устройству, а предыдущий ключ 28 возвращается в исходное состояние.

Процесс повторяется.

Сопротивление элементов объекта контроля (печатная плата с монтажом радиоэлементов) может быть в пределах от нескольких ом до нескольких мегаом,

Сопротивление резистора 26 выбирается из условия

Rze -r--RK3-Ri .

1кз

(1)

где U - напряжение источника 32 питания, величина которого ограничена допустимым

напряжением, не являющимся разрушающим для объекта контроля;

1кз ток в цепи при коротком замыкании (его величина не должна превышать максимального входного тогч компаратора,

при котором компаратор сохраняет свои свойства, а именно равенство потенциалов первого и второго входов);

RI - сопротивление между контактами контактного устройства, ключа 41 и цепями

объекта контроля;

RKS сопротивление между короткозам- кнутыми цепями объекта контроля.

В режиме проверки объекта контроля ключ 41.1 устанавливается в соответствующее положение (фиг. 1). Кратковременным нажатием кнопки Сброс 40 производится установка в исходное состояние блока 37 управления и по сигналу с его выхода срабатывает ключ 28, соединяя через клемму 15

вход проверяемой цепи 8 с коммутатором 27. Одновременно индикатор 39 индицирует порядковый номер проверяемой цепи. Все входы остальных цепей объекта контроля через соответствующие клеммы 17 и 18

контактного блока 11 и ключи 29 и 30 коммутатора 27 соединены между собой, а все выходы проверяемых цепей 8-10 через соответствующие клеммы 19-21, резисторы 22-24 соединены с первым входом компаратора 35 тока.

При наличии обрыва в проверяемой цепи ток на первом входе компаратора 35 и сигнал на его выходе (на первом и втором входах блока 34 индикации и элемента 36

совпадения соответственно) отсутствуют, как и в предыдущем случае.

Если между проверяемой цепью и любой другой цепью объекта контроля (между печатными проводниками платы) есть короткое замыкание, то первый вход блока 33 индикации замыкается на первый вход компаратора 35 тока через параллельно включающиеся резисторы 22-24. При этом может быть случай сочетания двух неисправностей проверяемых цепей, например короткое замыкание входов цепей 8 и 9 при одновременном обрыве в цепи 8 (фиг. 1). В этом случае первый вход блока 33 индикации замыкается на первый вход компаратора 35 тока через параллельно включающиеся резисторы 22 и 23. В обоих случаях напряжение на первом входе блока 33 индикации становится меньше некоторого порогового уровня, что приводит к отсутствию сигнала на его выходе (на первом входе элемента 36 совпадения) и он индицирует наличие короткого замыкания. После устранения данного вида неисправности индикацию обрыва в цепи 8 показывает блок 34 индикации до его исправления. Далее процесс проверки остальных цепей повторяется.

Сопротивление резисторов 22-24-N и 25 выбираются из условий

R 22 R 23 R 24 RN;(2)

R25;

R25

U

RK

Ri.

(3) (4)

RN

Us 2

В результате преобразований в выражении (4) с учетом выражения (1) находят, что

R25 .(5)

С учетом выражения (3) выражение для определения R 25 приобретает окончательный вид:

R26

R25:

(6)

a 26.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет расширить функ25 ной устройства и с первым входом второго блока индикации, выход которого соединен с вторым входом элемента совпадения, выход блока управления соединен с входом шифратора, выход которого соединен с вхоциональные возможности устройства путем

введения дополнительного контроля цепей 30 дом индикатора, первый вывод (N+1)-ro pe(печатных проводников) демонтированных плат, а также повысить оперативность контроля цепей плат, за счет снижения времени поиска неисправностей в обоих видах печатных плат (с демонтажем и без демон- 35 тажа радиоэлементов) путем введения индикации о наличии обрыва в проверяемой

I Выхода элемента 36 совпадения

зистора соединен с первым входом первого блока индикации, вторые выводы (N+1)-ro резистора и резистора через двухпозицион-. ный ключ соединены с первым выводом источника питания, второй вывод которого через кнопку Сброс соединен с вторым входом блока управления.

Mto

t

К первому контакту кнопки 40

цепи и индикации номера неисправной цепи.

Формула и з о б р е,тения

Устройство для контроля монтажа печатных плат по авт. св. № 1357884, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия контроля, расширение функциональных возможностей и области применения, в него дополнительно введены N входных и N выходных клемм для подключения объекта контроля, где N - число контролируемых цепей объекта контроля, N резисторов, (N+1)-u резистор, второй блок

индикации, шифратор, индикатор, кнопка Сброс, двухпозиционный ключ, причем каждая из N входных клемм соединена с соответствующим информационным входам коммутатора, каждая из N выходных

клемм через соответствующий резистор соединена с первым входом компаратора тока и через двухпозиционный ключ - с вторым выходом коммутатора, второй выход первого блока индикации соединен с общей шиной устройства и с первым входом второго блока индикации, выход которого соединен с вторым входом элемента совпадения, выход блока управления соединен с входом шифратора, выход которого соединен с вхозистора соединен с первым входом первого блока индикации, вторые выводы (N+1)-ro резистора и резистора через двухпозицион-. ный ключ соединены с первым выводом источника питания, второй вывод которого через кнопку Сброс соединен с вторым входом блока управления.

Mto

t

if

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для контроля цепей печатных плат как с демонтажем, так и без демонтажа радиоэлементов. Цель изобретения - повышение быстродействия, расширение функциональных возможностей и области применения, достигается за счет введения в устройство второго блока 34 индикации, шифратора 38, индикатора 39, кнопки Сброс 40, двухпозиционного ключа 41, N резисторов 22-24, N+1-го резистора 25, N входных 16-18 и N выходных 19-21 клемм для подключения объекта контроля. Устройство также содержит коммутатор 27, источник 32 питания, первый блок 33 индикации, резистор 26, элемент 36 совпадения, блок 37 управления, компаратор 35 тока. 2 ил.