Устройство для автоматического контроля межразъемного монтажа электрических соединений Советский патент 1992 года по МПК G01R31/02 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля межразъемного монтажа электрических соединений блоков, шкафов, жил соединительных кабелей.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и расширение его функциональных возможностей

На чертеже представлена структурная схема устройства для автоматического контроля межразъемного монтажа электрических соединений.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый элемент И-НЕ 2, первый счетчик 3, первый дешифратор 4, первый индикатор 5, второй счетчик 6, второй дешифратор 7, второй индикатор 8. третий дешифратор 9, клеммы для подключения входов и выходов объекта 10 контроля, распределитель 11, второй элемент И-НЕ 12, первый формирователь 13, триггер 14, первый светодиод 15, первую 16, вторую 17 и третью 18 входные клеммы, резисторы 191- 19.п, второй формирователь 20, источник 21 питания, третий 22 и четвертый 23 счетчики, первое 24 и второе 25 ПЗУ (программируемое запоминающее устройство), первый 26 и второй 25 ПЗУ(программируемое запоминающее устройство), первый 26 и второй 27 шифраторы, первую схему 28 сравнения, первый мультиплексор 29, вторую схему 30 сравнения, второй мультиплексор 31, первый 32, второй 33 и третий 34 элементы И, третий 35 четвертый 36, пятый 37 и шестой 38 элементы И-НЕ, резисторы 39,1-39.т, резисторы 40.1-40.т первый 41 и второй 42 элементы ИЛИ-НЕ, второй 43 третий 44 светодиоды, первый 45 и второй 46 переключатели, первый 47 и второй 48 элементы НЕ. На чертеже также показаны соединиXJСА Х| СО Х| Х|

тельные шины устройства, обозначенные позициями 49-61.

В устройстве для автоматического контроля межразъемного монтажа электрических соединений выход генератора 1 импульсов соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 2, с вторым входом которого соединен первый выход триггера 14, второй выход которого подключен к первым входам первого 4 и второго 7 дешифраторов, выходы которых подключены соответственно к входам первого 5 и второго 8 индикаторов. Первый вход первого счетчика 3 соединен с первой входной клеммой 16 и первым входом второго счетчика 6. Выход первого элемента И-НЕ 2 подключен к второму входу первого счетчика 3, первый выход которого соединен с одним входом распределителя 11, а второй выход - с вторым входом второго счетчика 6, первый выход которого подключен к входу третьего дешифратора 9, а второй выход

-к первому светодиоду 15. Третий дешифратор 9 соединен первым выходом с третьей входной клеммой 18, а вторыми выходами

-с соответствующими клеммами для подключения входов объекта 10 контроля, клеммы для подключения выходов которого соединены с соответствующими другими входами распределителя 11 и через резисторы 19.1 - 19.п - с выводом источника 21 питания. Выходы распределителя 11 соединены с входами второго элемента И-НЕ 12, выход которого соединен с входом первого формирователя 13. Выход второго формирователя 20 соединен с первым входом триггера 14, Вход второго формирователя

20соединен с второй входной клеммой 17. Шестой элемент И-НЕ 38 соединен выходом с первым входом первого элемента И 32, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя 13, а выход - к второму входу триггера 14. Первый выход первого счетчика 3 соединен с первыми входами первого мультиплексора 29 и первой схемы 28 сравнения, а второй выход - с первым входом третьего элемента И 34, Выход первого элемента И-НЕ 2 подключен к первому входу второго элемента И 33, выход которого подключен к первому входу третьего счетчика 22, второй вход которого соединен с первым входом четвертого счетчика 23 и первой входной клеммой 16. Выход третьего счетчика 22 подключен к первому входу первого ПЗУ 24, второй вход которого соединен с выходом первого шифратора 26, входы которого соединены с выходами первого переключателя 45 и через резисторы 39.1-39.m -с выводом источника

21питания. Выход первого ПЗУ 24 подключен к вторым входам первого мультиплексора 29 и первой схемы 28 сравнения, выход которой подключен к первым входам третьего 35 и четвертого 36 элементов И-НЕ.

Второй вход четвертого элемента И-НЕ 36 соединен с вторыми входами третьего элемента И-НЕ 35 и третьего элемента И 34 и с выходом второй схемы 30 сравнения, а выход четвертого элемента И-НЕ 36 под0 ключей к входу второго элемента НЕ 48 и первому входу пятого элемента И-НЕ 37, второй вход которого соединен с входом первого элемента НЕ 47 и выходом второго элемента И-НЕ 12, Выход пятого элемента

5 И-НЕ 37 подключен к первым входам второго элемента ИЛ И-НЕ 42 и шестого элемента И-НЕ 38, второй вход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛ И-НЕ 41 и выходом третьего элемента И-НЕ 35,

0 третий вход которого соединен с третьим входом первого мультиплексора 29, первым . входом второго мультиплексора 31 и выходом первого элемента НЕ 47. Первый выход триггера 14 соединен с вторыми входами

5 первого 41 и второго 42 элементов ИЛИ- НЕ, выходы которых соединены с вторым 43 и третьим 44 светодиодами соответственно. Выход третьего элемента И 34 подключен к второму входу четвертого счетчика 23, вы0 ход которого подключен к первому входу второго ПЗУ 25, второй вход которого соединен с выходом второго шифратора 27, входы которого соединены с выходами второго переключателя 46 и через резисторы

5 40.1-40.m - с выводом источника 21 питания, а выход второго ПЗУ 25 подключен к первому входу второй схемы 30 сравнения и к второму входу второго мультиплексора 31, третий вход которого соединен с вторым

0 входом второй схемы 30 сравнения и первым выходом второго счетчика 6. Выходы первого 29 и второго 31 мультиплексоров подключены соответственно к вторым входам первого 4 и второго 7 дешифрато5 ров. Выход второго элемента НЕ 48 соединен с вторым входом второго элемента И 33. Все элементы выполнены согласно ГОСТ 2.743-82.

Устройство работает следующим образом.

0 Исходно переключатели 45 и 46 устанавливаются на номера от 1 до m (где m - количество разъемов в проверяемом блоке, шкафе), причем номер на переключателе 45 соответствует номеру входа объекта 10 кон5 троля, а номер на переключателе 46 - выхода объекта 10 контроля. На один из входов шифратора 26, соответствующий выбранному номеру на переключателе 45, поступает потенциал О, а на других входах за счет

резисторов 39 поддерживается потенциал 1. На выходе шифратора 26 формируется двоичное слово, соответствующее выбранному на переключателе 45 номеру. Аналогичным образом формируется двоичное слово на выходе шифратора 27, соответствующее выбранному на переключателе 46 номеру.

После подачи импульса пуска на клемму 16 первый 3, второй 6, третий 22 и четвертый

23счетчики обнуляются, устройство устанавливается в исходное состояние; При этом на первом выходе дешифратора 9 формируется потенциал О. Счетчик 3 с поступлением каждого импульса с выхода генератора 1 импульсов подключает поочередно все входы распределителя 11, на которых в исходном состоянии установлены потенциалы 1.

Совпадение уровня 1 на входе элемента И-НЕ 12 формирует на выходе последнего уровень О. При прохождении с генератора 1 импульсов п импульсов, после подключения всех входов распределителя 11 последний выход счетчика 3 формирует импульс, который переводит счетчик 6 в единичное состояние, сформировав тем самым на втором выходе дешифратора 9 уровень О. Счетчик 3 снова поочередно начинает подключать входы распределителя 11 на соответствующие входы элемента И-НЕ 12. При наличии электрической связи, например между первым контактом одного разъема и третьим контактом другого, потенциал уровня О из второго выхода дешифратора 9 через объект 10 контроля поступает на третий вход распределителя 11. При переборе счетчиком 3 контактов распределителя 11 третий вход последнего сформирует на первом из входов элемента И-НЕ 12 уровень О, что вызывает логический перепад напряжения из низкого на высокое на выходе элемента И-НЕ 12. Формирователь 13 из логического перепада напряжений формирует высокочастотный импульс, который проходитчерез элемент И 32 только в том случае, если на первом входе элемента И 32 присутствует потенциал 1.

Одновременно с поступлением импульсов на с этчик 3 они проходят на первый вход элемента И 33, на втором входе которого присутствует потенциал О. Счетчики 22 и 23 находятся в исходном состоянии и на первых входах ПЗУ 24 и 25 нулевое число, а на вторых входах ПЗУ 24 и 25 - двоичные числа, поступившие с выходов шифраторов 26 и 27 соответственно и определяемые положениями переключателей 45 и 46. В ПЗУ

24запрограммированы номера контактов для разъемов от 1 до т, устанавливаемые

на переключателе 45, а в ПЗУ 25 запрограммированы номера контактов для разъемов от 1 до т, устанавливаемые на переключателе 46. Таким образом, на выходе ПЗУ 24 и 25 сформированы числа, соответствующие

контактам разъемов, которые при нормальном расположении связей в объекте 10 контроля должны Ьыть первыми обнаружены при поиске связей. После обнаружения связи между входным контактом и

0 выходным контактом объекта 10 контроля на выходе элемента И-НЕ 12 появляется потенциал 1. Если обнаруженная связь должна быть, т.е. заложена в ПЗУ и при сравнении состояния счетчика 3 и ПЗУ 24 на

5 схеме 28 сравнения, а также счетчика 6 и ПЗУ 25 на схеме 30 сравнения, на выходе обеих схем сравнения в случае совпадения появляются потенциалы 1, которые поступают на входы элементов И-НЕ 35 и 36. Две

0 единицы на входе элемента И-НЕ 36 сформируют на выходе уровень О, а на выходе элемента И-НЕ 37 - уровень 1. Потенциал 1 с выхода элемента И-НЕ 12 через элемент НЕ 47 в виде О поступает на тре5 тий вход элемента И-НЕ 35, формирует на его выходе потенциал 1. Присутствие на двух входах элемента И-НЕ 38 потенциала 1 сформирует на выходе О и запретит прохождение через элемент И 32 импульса,

0 сформированного формирователем 13. Если же в момент обнаружения связи хоть на одном выходе схемы сравнения присутствует потенциал О, т.е. число, сформированное в ПЗУ 25 и 26, не совпадает с числом;

5 сформированным счетчиком 3 или 6 соответственно, то на выходе элемента И-НЕ 36 сформируется уровень 1, поданной на первый вход элемента И-НЕ 37, а на второй вход этого элемента поступит уровень 1 с

0 выхода элемента И-НЕ 12. На выходе элемента И-НЕ 37 сформируется потенциал О, который, поступив на первый вход элемента И-НЕ 38, сформирует на его выходе 1, которая разрешит прохождение через

5 элемент И 32 импульса с формирователя 13 импульсов. Триггер 14 поменяет свое состояние, на втором выходе появится уровень 1, а на первом выходе- О, который, поступив на второй вход элемента И-НЕ 2,

0 запретит прохождение импульсов через этот элемент, и поступив на вторые входы элементов ИЛ И-НЕ 41 и42, создаст условие для индикации. На первый вход элемента ИЛИ-НЕ 42 поступит потенциал О и на

5 выходе сформируется потенциал 1, которая засветит светодиод44, который индуцирует паразитную связь.

Если же в момент совпадения чисел, сформированных на ПЗУ 24 и 25 и на счетчиках 3 и 6 соответственно, т.е. в момент появления потенциалов на выходах схем 28 и 30 сравнения соответственно отсутствует связь между входным контактом и выходным контактом объекта 10 контроля, которая должна быть, то на выходе элемента И-НЕ 12 присутствует уровень О, который поступает через элемент НЕ 47 как 1 на третий вход элемента И-НЕ 35. В момент совпадения уровней 1 на входе элемента И-НЕ 35 на его выходе формируется перепад из 1 в О, этот перепад через элементы И-НЕ 38 и 32 поступит на второй вход триггера 14 и переведет его в единичное состояние, остановив поступление импульсов через элемент И-НЕ 2. Потенциал О с выхода элемента И-НЕ 35 поступит на первый вход элемента ИЛ И-НЕ 41 и засветит светодиод 43, индицирующий обрыв связи.

После срабатывания триггера 14 потенциал 1 с второго выхода разрешает индикацию связи между контактами только в том случае, если эта связь паразитная, а тогда на третий вход мультиплексора 29 и на первый вход мультиплексора 31 поступит потенциал О и через мультиплексоры на входы дешифраторов 4 и 7 соответственно поступят сигналы с выходов счетчиков 3 и 6 соответственно, и на индикаторах 5 и 8 высветятся номера контактов, между которыми существует паразитная связь; если отсутствует необходимая связь, а тогда на третий вход мультиплексора 29 и на первый вход мультиплексора 31 поступит потенциал 1 и через мультиплексоры на входы дешифраторов 4 и 7 соответственно поступят сигналы с выходов ПЗУ 24 и 25 соответственно, и на индикаторах 5 и 8 высветятся номера контактов, между которыми отсутствует необходимая связь.

Счетчик 22 переводится в следующее состояние после того, как обе схемы 28 и 30 сравнения на выходах сформируют потенциал 1, тем самым сформируют О на выходе элемента И-НЕ 36, который через элемент НЕ 48 разрешит прохождение импульса через элемент И 33 на первый вход счетчика 22 и сменит число на ПЗУ 24, соответствующее следующему выходному контакту разъема. Появление 1 на выходе схемы 30 сравнения разрешает прохождение импульса через элемент И 34 и тем самым счетчик 23 переводится в следующее состояние, а на выходе ПЗУ 25 формируется число, соответствующее следующему входному контакту разъема. После остановки работы и индикации оборванной связи или паразитной связи или паразитной связи, подав на клемму 17 перепад напряжений, формирователь 20 вырабатывает импульс

высокой частоты, который по R-входу переводит триггер 14 в исходное состояние; на счетчик 3 начинает поступать частота с генератора 1, поиск межразъемной связи возобновляется, а индикатор 5 и 8 прекращает гореть. Подаваемый на клемму 17 сбросовый импульс разрешает счетчику 3 перебирать входы распределителя 11, После подключения всех входов распределителя

0 11 и с приходом n-го импульса с генератора 1 последний выход счетчика 3 формирует второй импульс, который переводит счетчик 6 во второе состояние, сформировав тем самым на третьем выходе дешифратора 9

5 уровень О. Работа устройства заканчивается после опроса всех контактов проверяемых разъемов, после чего последний выход счетчика 6 вырабатывает потенциал , зажигающий светодиод 15, информирующий

0 оператора о проверке всех контактов проверяемых разъемов.

Таким образом, при правильном соединении входного и выходного разъемов устройство автоматически проверяет все

5 соединения и высвечивает только неправильные соединения.

При смене одного типа блока или шкафа на другой тип достаточно сменить программу ПЗУ, чтобы продолжать поиск неисправ0 ностей монтажа.

По сравнению с устройствами аналогичного назначения (прототип) предлагаемое устройство обладает более высоким быстро-, действием за счет автоматической проверки

5 и отделения необходимых связей от паразитных, а также обладает расширенными функциональными возможностями за счет того, что обнаружение и индицирование оборванных связей производится автомати0 чески.

Формулаизобретения Устройство для автоматического контроля межразъемного монтажа электрических соединений, содержащее источник

5 питания, генератор импульсов, два счетчика, три дешифратора, два индикатора, триггер, два элемента И-НЕ, два формирователя, распределитель, светодиод и три входные клеммы, выход генератора

0 импульсов соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, с вторым входом которого соединен первый выход генератора, второй выход которого подключен к первым входам первого и второго дешифраторов,

5 входы которых подключены соответственно к входам первого и второго индикаторов, первый вход первого счетчика соединен с первой входной клеммой и с первым входом второго счетчика, выход первого элемента И-НЕ подключен к второму входу первого

счетчика, первый-выход которого соединен с первым входом распределителя, а второй выход - с вторым входом второго счетчика, первый выход которого подключен к входу третьего дешифратора, а второй выход - к светодиоду, третий дешифратор соединен первым выходом с третьей входной клеммой, а вторыми выходами - с соответствующими клеммами для подключения входов объекта контроля, клеммы для подключения выходов которого соединены с соответствующими вторыми входами распределителя и через соответствующие резисторы - с выводом источника питания, выходы распределителя соединены с входами второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом первого формирователя, выход второго формирователя соединен с первым входом триггера, вход второго формирователя соединен с второй входной клеммой, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и расширения его функциональных возможностей, в него введены третий и четвертый счетчики, первое и второе программируемые запоминающие устройства, первый и второй мультиплексоры, первая и вторая схемы сравнения, первый и второй переключатели, первый и второй шифраторы, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы НЕ, первый и второй элементы ИЛ И-НЕ, второй и третий свето- диоды, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И-НЕ, причем последний соединен выходом с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя, а выход - к второму входу триггера, первый выход первого счетчика соединен с первыми входами первого мультиплексора и первой схемы сравнения, а второй выход - с первым входом третьего элемента И, выход первого элемента И-НЕ подключен к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего счетчика, второй вход которого соединен с первым входом четвертого счетчика и первой входной клеммой, выход третьего счетчика под- ключен к первому входу первого программируемого запоминающего устройства, второй вход которого соединен с выходом первого шифратора, входы которого соединены с выходами первого переключателя и через соответствующие резисторы - с выводом источника питэняя. выход первого программируемого запоминающего устройства подключен к втос-ым входам первого мультиплексора и прозой схемы сравнения, ВЫХСА иотооой, подключен к первым входам третьего и четчерт го глементов И-НЕ, второй вход xv/roporo соединен с вторыми входами третьего элемента И-НЕ и третьего элемента И и с выходом второй схемы сравнения, а выход четвертого элемента И-НЕ подключен к входу второго элемента НЕ и первому входу пятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с входом первого элемента НЕ и выходом второго элемента И-НЕ, выход пятого элемента И-НЕ подключен к первым входам второго

элемента ИЛ И-НЕ и шестого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и выходом третьего элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с третьим входом

первого мультиплексора, первым входом второго мультиплексора и выходом первого элемента НЕ, первый выход триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с вторым и третьим светодиодами соответственно, выход третьего элемента I/I подключен к второму входу четвертого счетчика, выход которого подключен к первому входу второго программируемого запоминающего устройства, второй вход которого соединен с выходом второго шифратора, входы которого соединены с выходами второго переключателя и через соответствующие резисторы - с выводом источника

питания, а выход второго программируемого запоминающего устройства подключен к первому входу второй схемы сравнения и второму входу второго мультиплексора, третий вход которого соединен с вторым входом второй схемы сравнения и первым выходом второго счетчика, выходы первого и второго мультиплексоров подключены соответственно к вторым входам первого и второго дешифраторов, выход второго элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемента И,

Использование: в контрольно-измерительной технике для автоматического контроля межразъемного монтажа электрических соединений блоков, шкафов, жил соединительных кабелей. Устройство содержит генератор импульсов, шесть эле- ментоЁ И-НЕ, четыре счетчика, три дешифратора, два индикатора, распределитель, два формирователя, триггер, три входные клеммы, источник питания, три светодиода, два ПЗУ, два шифратора, две схемы сравнения, два мультиплексора, три элемента И, два элемента ИЛИ-НЕ, два переключателя, два элемента НЕ, резистор,2т резисторов, 2п клемм для подключения входов и выходов объекта контроля. 1 ил.