Устройство для контроля качества электрического соединения электропроводящих материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N27/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля качества электрического соединения.

Цель изобретения - снижение габаритов и энергозатрат.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит токовые зонды 1 и 2 и три потенциальных зонда 3-5, источник 6 тока, состоящий из источника 7 стабилизированного напряжения, конденсатора 8 и балластного резистора 9, задатчика 10 пороговых напряжений, компаратора 11 и формирователя 12 импульсов стабильного тока.

Блок 13 синхронизации состоит из элемента 14 задержки, дифференцирующего, элемента 15 и компаратора 16. Регистратор 17 содержит два дифференциальных усилителя 18 и 19, делитель 20 напряжения, два аналоговых запоминающих блока 21 и 22 и коммутатор 23, аналого-цифровой преобразователь 24, индикатор 25 и контролируемые образцы 26 и 27.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства в работу конденсатор 8 заряжается (U2. фиг,26) через резистор 9 от (U1. фиг.2а) источника 7. При этом на выходе компаратора 11 находится низкий уровень напряжения (U4, фиг.2в), так как потенциал прямого входа (U3, фиг 2а) компаратора, задаваемый с выхода зздатчика 10, более отрицательный, чем (U2) инверсного.

Низкий уровень напряжения U4 с выхода компаратора 11 поступает на второй вход формирователя 12 и запрещает прохождение тока с его первого входа на выход.

Конденсатор 8 продолжает заряжаться до тех пор, пока напряжение на нем (U2) не превысит напряжения на выходе задатчика 10 (U3), после чего на выходе компаратора 11 появляется высокий уровень напряжения (U4). Высоким уровнем напряжения на выходе компаратора 11 включается формирова- тель 12, обеспечивающий импульс стабильного тока (И, фиг.2г), протекающего через токовые зонды 1 и 2 и контролируемые образцы 26 и 27, источником которого является энергия, накопленная в конденсаторе 8. Кроме этого, высокий уровень напряжения на выходе компаратора (U4) поступает на вход задатчика 10 и вызывает на выходе последнего установление менее отрицательного потенциала (U3), чем был до этого, и соответственно изменение потенциала прямого входа компаратора 11. Напряжение на конденсаторе 8 (U2) по мере его разрядки уменьшается, снижается напряжение на инверсном входе компаратора 11 и когда оно становится меньше, чем на прямом входе конденсатора 11 (U3), на выходе последнего снова появляется низкий уровень напряжения, конденсатор 8 переходит в режим подзарядки, и описанный процесс повторяется.

В результате через токовые зонды 1 и 2 и контролируемые образцы 26 и 27 периодически проходят импульсы стабильного по амплитуде тока, длительностью 0,5 - 50 мс в зависимости от емкости, конденсатора 8 и

амплитуды тока. Короткие импульсы напряжения на выходе компаратора 11 (U4) задерживаются по времени на тз(115. фиг,2д) элементов 14 задержки, при этом уменьшается крутизна фроатсо этих импульсов Поеле прохождения импульсов с выхода 14 элемента задержки через дифференцирующий элемент 15, задний фронт импульсов (U6, фиг.2е) на выходе последнего опережает задний фронт импульсов на его входе.

Полученный в результате сигнал на выходе элемента 15 сравнивается компаратором 16с пороговым напряжением Unop. На выходе компаратора 16 появляются импульсы напряжения (U7, фиг.2ж), которые находятся внутри интервала времени существования импульсов на выходе компаратора 11(1)4) и синхронизируют работу блоков 21 и 22. Дифференциальные усилители 18 и 19 усиливают напряжения (U8. U9, фиг.2з), снимаемые зондами 3,4 и 4,5 соответственно с сопротивлений участка стыка и электрического контакта контролируемых материалов и участка одного из контролируемых материалов Частное от деления сигналов с выхода усилителей 18 и 19, осуществляемого в делителе 20, запоминается в аналоговом запоминающем блоке 21 (U10, фиг.2и) в момент прихода на первый вход последнего синхронизирующего импульса с выхода

компаратора 16. В блоке 22 (U11. фиг.2и) запоминается величина сигнала на выходе усилителя 19 также в момент появления синхронизирующего импульса на выходе компаратора 16.

Сигналы с выходов блоков 21 и 22 (U10,

U11) считываются коммутатором 23 и после аналого-цифрового преобразования-в преобразователе 24 их величина индицируется на цифровом индикаторе 25.

5 Величина сигнала на выходе блока 21 несет информацию о качестве электрического соединения контролируемых материалов, а величина сигнала на выходе блока 22 отражает величину электросопротивления

того контролируемого материала, по отношению к которому оценивается это качество.

Предлагаемое устройство компактно и благодаря автономности питания может быть переносным, что обеспечивает его мобильность и позволяет оперативно контролировать качество соединений на местах их использования.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля качества электрического соединения электропроводящих материалов, содержащее источник тока, выходы которого соединены с ми зондами, последовательно соединенные регистратор и индикатор, а также два потенциальных зонда, соединенных соответствующими входами регистратора, отличаю- щ е е ся тем, что, с целью снижения габаритов и энергозатрат, в него введен третий потенциальный зонд и блок синхронизации, при этом вход блока синхронизации соединен с третьим выходом источника тока, тре- тий потенциальный зонд подключен к третьему входу регистратора, управляющий вход которого соединен с выходом блока синхронизации, причем источник тока содержит последовательно соединенные кон- денсатор и балластный резистор, вторые выводы которых соединены с соответствующими выводами задатчика пороговых напряжений и подключены к выходам ,источника стабилизированного напряже- ния. компаратор, первый вход которого соединен с первыми выводами конденсатора и балластного резистора и является первым выходом источника тока, второй вход компаратора соединен с выходом задатчика по- роговых напряжений, выход компаратора

соединен с третьим входом задатчика пороговых напряжений, с первым входом формирователя импульсов стабильного тока и является третьим выходом источника тока, второй вход формирователя импульсов стабильного тока соединен с выходом источни- t з стабилизированного напряжения, а выход формирователя импульсов стабильного точа является вторым выходом источника тока.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем. что регистратор содержит два дифференциальных усилителя, первые входы которых соединены и являются первым входом регистратора, а вторые входы дифференциальных усилителей являются соответственно вторым и третьим входами регистратора для подключения потенциальных зондов, выходы дифференциальных усилителей соединены с соответствующими входами делителя напряжения, выход которого соединен с первым входом первого аналогового запоминающего блока, второй вход которого соединен с вторым входом второго аналогового запоминающего блока и является управляющим входом регистратора, первый вход второго аналогового запоминающего блока соединен с выходом второго дифференциального усилителя, выходы первого и второго аналоговых запоми- нающих устройств соединены с соответствующими входами коммутатора, выход которого является выходом регистратора.

3.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что синхронизатор содержит последовательно соединенные элемент задержки, дифференцирующий элемент и компаратор, выход которого является выходом синхронизатора, а вход элемента задержки является входом синхронизатора.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля качества электрического соединения. Цель изобретения - снижение габаритов и энергозатрат. Устройство содержит токовые зонды 1 и 2, потенциальные зонды 3, 4 и 5, источник 6 тока, состоящий из источника 7 стабилизированного напряжения, конденсатора 8, балластного резистора 9, задатчика 10 пороговых напряжений, компаратора 11 и формирователя 12 импульсов стабильного тока, блок 13 синхронизации, состоящий из элемента 14 задержки, дифференцирующего элемента 15 и компаратора 16, регистратор 17, включающий дифференциальные усилители 18 и 19, делитель 20 напряжения, аналоговые запоминающие блоки 21 и 22 и коммутатор 23, АЦП 24, индикатор 25, контролируемые образцы 26 и 27. Устройство компактно и благодаря автономности питания может быть переносным. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.