Коммутирующее устройство для проверки параметров электрических цепей Советский патент 1982 года по МПК G01R31/02 G01R31/306 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в радиоэлектронной промышленности для количественного и качественного анализа работоспособности различных устройств автоматики., например многослойных печатных плат, коммутационных устройств и кабельных изделий.

Известно устройство для проверки параметров электрических цепей, содержащее коммутатор, блок управления и измеритель С 1J.

Однако это устройство не отличается высокой надежностью из-за невозможности контроля линии связи между выходными шинами и объектом контро ля.

Наиболее близким к предлагаемому является коммутирующее устройство, содержащее групповой коммутатор, первые контакты каждой пари ключей которого подключены к соответствующим входным шинам и первым выводам конденсаторов, вторые выводы которых подключены к первому входу измерителя емкости, второйвход которого соединен с первым входом блока измерения и вторыми контактами первых ключей каждой пары, второй вход блока

измерения соединен с первым выходом блока управления, первый вход которогчэ подключен к выходу блока измерения, а второй - к выходу измерителя eMKOCTHf2j.

Однако быстродействие этого устройства существенно ограничивается величиной конденсаторов, подключенных к контролируемому каналу, по10скольку длительность переходного процесса при коммутации контролируемых линий пропорциональна подключенной к каналу емкости.

Цель изобретения - увеличение

15 быстродействия.

Цель достигается тем, что в коммутирующее устройство для проверки параметров электрических цепей, содержащее групповой коммутатор, пер20вые контакты каждой пары ключей которого подключены к соответствующим входным шинам и первым выводам конденсаторов, вторые выводы которых подключены к первому входу измерителя емкости, второй вход кото(рого соединен -с первым входом блока измерения и вторыми контактами первых ключей каждой пары, второй вход блока измерения соединен с первым выходом блока управлений, первый вход которого подключен к выходу блока измерения, а второй - к выходу измерителя емкости, введены гешератор тока, блок фиксации окончания переходных процессов, коммутатор разбиения выходной шины, высокочастотный генератор, блок задания параметров, блок ввода программы, адресный селектор, дешифратор номера входных шин и дешифратор разби(ения выходной шины, причем подвижные контакты коммутатора разбиения выходной шины подключены к вторым контактам вторых ключей соответствующих пар ключей группового коммутатора, размыкающие контакты коммутатора разбиения соединены с вторыми контактами первых ключей каждой пары, а замыкающие контакты KOM-J мутатора разбиения соединены с третьим входом генератора.тока, второй вход которого соединен с первым выходом источника эталонного напряжения, второй выход которого соединен с третьим входом блока измерения и первым входом блока фиксации Ъкончания переходных процессов, второй вход которого соединен с первым . выходом генератора тока,второй выход которого подключен к входу выс.окочастотного генератора, выход которого соединен с четвертый входом измерителя емкости, пятый вход которого подключен к выходу блока фиксации окончания переходных процессов, третий выход генератора тока соединен с четвертым входом блока измерения, пятый вход которого подключен к выходу блока задания параметров, вход которого соединен с первым выходом блока ввода программы, второй выход которого лгрединен с третьим входом блока/ управления,второй выход которого подключен к входу блока ввода программы, третий выход которого соединен с входом адресного селектора, третий выход которого подключен к первому управляющему входу коммутатора.разбиения, разрядные входы которого соединены с выходами дешифратора номера входных шин, входы которого соединены с соответствуняцими разрядными выходами адресного селектора, другие разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора разбиения выходной шины, выхода которого соединены с управляющими входами коммутатора разбиения выходной шины г

На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства.

Коммутируняцее устройство для проверки параметров электрических цепей содержит групповой коммутатор 1, с. последовательно соединенными контактными ключами 2 и 3, конденсаTOfxa 4, подключенные к входным шинам

5 и соединенные с контролируемыми цепями 6 объекта 7 проверки, первую выходную шину 8 -группового коммутатора, вторые выходные шины 9 группового коммутатора, коммутатор 10 разбиения выходной шины с контактами 11 и с выходной шиной 12, дешифратор 13 разбиения выходной шины, адресный селектор 14, дешифратор 15 номера входной шины, блок 16 управления, блок 17 ввода программы высокочастотный, генератор 18, измеритель 19 емкости, блок 20 из мерения, блок 21 задания napaMeTpoBj генератор 22 тока, блок 23 фиксации окончания переходного процесса, источник 24 эталонного напряжения, паразитную емкость 25 установки, общую шину 26 включения конденсаторов.

Устройство работает следующим образом.

lio команде Пуск, поступающий в блок 16 управления, включается блок 17 ввода программы.

Программа, вводимая в устройство делится на две подпрограммы: подпрограмма очередности проверочных опера.лий и подпрограмма контрольных цепей.

Подпрограммой очередности проверочных операций в блоке 21 задания параметров задается команда вид измерения измерение целостности цепи { в том числе измерение омиЧеского сопротивления, измерение сопротивления изоляции, режим проверки цепей испытательным напряжением. Той же подпрограммой згшается диапазон измеряемых величин.

В блоке 21 задания параметров фомируются значения параметров стимулирующих воздействием и пороговые значения-измеряемых величин.

Подпрограмма контрольных цепей в закодированном виде представляет собой, схему подключения объекта 7 ,проверки с проверяемыми цёпяьш 6 JC групповому коммутатору 1, здесь Пке задается приоритетная очередност проверяемых цепей, задаваэ ая с помощью ранга цепи. Ранг цепи несет информацию о том, подключена ли цепь к одному коммутационному модулю. Кроме того, код адреса цепи включает в себя еще признак номера выходных шин 8 или 9.

Адресный селектор 14 производит расшифровку адреса очередной проверяемой цепи-, код которой по.ступает из блока 17 ввода програлмы. Результаты расшифровки передаются на дешифратор 13 разбиения выходной шины, на дешифратор 15 номера входной шины.

Дешифратор 15 номера входной шины подготавливает к включению контактные ключи 2 или 3, подключенные к выходным шинам 8 или §. По команде, поступающей из адресного селектора 14, конкретная проверяемая цепь подключается к соответствующей выходной шине группового коммутатора 1. Дешифратор 13 управляет переключением контактов 11 в соответствии с рангом цепи. Групповая, разбивка коммутатора 1 путем включения в разрыв второй выходной шины 9 контактов 11 позволяет резко снизить паразитную емкость 25 установки, что приводит к значительному увеличению быстродействия .устройства за счет уменьшения длительности переходного процесса на конденсаторах 4. Конденсаторы 4 и измеритель 19 е кости обеспечивают контроль исправности измерительного кан.ала от блока измерения 20 до проверяемой цепи Такой контроль существенно повышает достоверность измерения конкретной электрической цепи. При измерении сопротивления изоляции между проверяемыми цепями б объекта 7 провер ки хороший результат может быть получен как в случае действительно высокого сопротивления изоляции проверяемой цепи, так и в случае, если цепь вообще не подключилась к коммутатору 1. Генератор 22 тока обеспечивает быстрый заряд емкостейf подключен-ных к выходным шинам группового коммутатора 1 при работе устройства в режиме проверки разобщенных це пей,, а также он используется как источник эталонного тока в режиме проверки целостности цепей. В отсутствии генератора 22 тока заряд емкостей проис 1одит по экспоненциальной кривой за большой временной интервал. Генератор тока обеспечивает Васокую крутизну накопления энергии на емкостях контролируемых цепей за счет принудительного поддержания высокого зарядного тока генератором тока, что в несколько раз уменьшает длительност переходного процесса. Блок 23 фиксации окончания переход ного процесса, связанный с генерато ром 22 тока и с источником 24 этало ного напряжения, работает как срав нивающее устройство. бкончание переходного процесса в коммутаторе фиксируется в момент зapя емкостей 25 выходных шин, а значит и конденсаторов 4, до вел чины стимулирующего напряжения, по ступающего с источника 24 эталонно го напряжения. Генератор 22 тока в ключается, а запускается измеритель емкости и блок 20 измерения. Введе ние это1# схемы дает возможность ав томатически ме.нять время от момента коммутации контролируемых цепей до момента измерения в зависимости от емкостей контролируемых цепей. При отсутствии схемы фиксации окончания переходного процесса время от момента коммутации контролируемых цепей до момента измерения приходилось бы выбирать постоянным и равным наибольшей длительности переход-, ного процесса, т.е. на быстродействие устройства в этом случае накладывалось бы ограничение, связанное с измерением цепи, имеющей наибольшую емкость. По команде из блока 23 фиксации окончания переходного процесса включается измеритель 19 емкости. Измерение емкости производится относительно общей шины 26 включения конденсаторов на шинах 8 (контроль срабатывания клкШей 2 KOMviyTaTopa и на шине 12 коммутатора 10 разбиений (при контроле срабатывания ключей 3;. Измерение производится путем анализа величины высокочастотной составлякдцей сигнала высокочастотного генератора 18. Введение высокочастотного генератора позволяет совместить операцию контроля подключения контролируе- мых цепей к выходным шинам 8 и 9;. коммутатора подключения контролируемых цепей к выходным шинам 8 и 9 коммутатора и .операцию заряда емкостей . устройства. Таким образом, в предлагаемом . устройстве достигаете значительное увеличение быстродействия за счет снижения времени переходного процесса на емкостях устройства.. Формула изобретения Коммутирующее устройство для проверки параметров электрических цепей, содержащее групповой коьв утатор, первые контакты каждой пары .ключей которого подключены к соответствующим входным шинам и первым выводам конденсаторов, вторые выводы которых подключены к первому входу измерителя емкости, второй вход которого соединен с первым входом блока измерения и вторыми контактами первых ключей каждой пары, второй вход блока измерения соединен с первгым выходом блока управления, первый вход которого подключен к выходу блока измерения, а второй - к выходу измерителя емкости, о т л и ч а кг щ е е с-я тем,-что, с целью увеличения быстродействия, введеныгенератор тока, блок фиксации -окончания .переходных процессов,.коммутатор разбиения выходной- шины, высоко астотный генератор, блок задания

параметров, блок ввода npoi-раммы, адресный селектор, деитфратор номера входных шин и дешифратор разбиения выходной шины, причем подвижные контакты коммутатора р аэбиения выходной шины подключены к вторым контактам вторых ключей соответствующих пар ключей группового коммутатора, размыкающие контакты кокмутатора разбиения соединены с вторыми контактами первых ключей каждой паЕЫ, а замыкающие контакты коммутатора разбиения соединены с третьим входом генератора тока, второй вход кот рого соединен с первым выходе источника эталонного напршсения, второй выход которого соединен , третьим входом блока измерения и первым входом блока фиксации окончания переходных процессов, второй вход которого соединен с первым выходом генератора тока, второй выход кофрого подключен к входу высокочастотного генератора, выход которого соединен с . четвертым входом измерителя емкости, пятый вход которого подключен к выходу блока фиксации окончания переходных процессов, третий выход генератора, тока соединен с четверть входом блока измерения, пятни вход

которого подключен к выходу блока задания параметров, вход которого соединен с первьм выходом блока ввода программы, второй выход которого соединен с третьим входом блока управления, второй выход которого подключен к входу блока ввода програмы, третий выход которого соединен с входом адресного селектора, третий выход которого подклк чен к первому управляющему входу коммутатора разбиения, разрядные входы которого соединены с выходами дешифратора номера входных шин, входы которого соединены с соответствующими разрядными выходси«1и адресного селектора, другие разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора разбиения выходной шины, выходы соединены с управляющими входами коммутатора разбиения выходной шины.

- .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W 385242, кл. G 01 R 31/02, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 550591, кл. G 01 R 27/16, 1977 (прототип).