FI111104B - Menetelmä ja järjestely liittimen kunnon ja kytkentöjen eheyden määrittämiseksi - Google Patents

Description

111104

Menetelmä ja järjestely liittimen kunnon ja kytkentöjen eheyden määrittämiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä liittimen kunnon ja kytkentöjen f 5 eheyden määrittämiseksi, missä liittimessä on kontaktipiikkejä ja liittimen toi nen puoli on yhdistetty yhteen pisteeseen, johon on yhdistetty toisiopuolen liitin, missä menetelmässä liittimen kunto ja kytkentöjen eheys määritetään resistanssi mittauksen perusteella.

Edelleen keksinnön kohteena on järjestely liittimen kunnon ja ehey-10 den määrittämiseksi, missä järjestelyssä liittimessä on useita kontaktipiikkejä ja liittimen toinen puoli on yhdistetty yhteen pisteeseen, johon on yhdistetty toisiopuolen liitin.

Elektroniikkalaitteet koostuvat tyypillisesti jonkin tyyppisistä kasettiin asennetuista elektroniikkapiirikorteista. Kasetti käsittää takalevyn, jossa on liit-15 timet siihen liitettäville korteille ja vastaavasti kortissa on liitin kortin liittämiseksi kasetin takalevyn liittimeen. Tyypillisesti takalevyssä oleva liitin on ns. urospuolinen liitin käsittäen n kappaletta piikkejä, jotka vastaanottavat kortissa olevan naaraspuolisen liittimen aukot.

Laitteen luotettavalle toiminnalle on olennaista, että takalevyn liitti-20 met ja kytkennät ovat ehyitä. Niinpä ennen laitteen käyttöönottoa tulee liittimen kunto ja kytkentöjen eheys varmistaa. Tyypillisesti nykyään liittimen kunto ja kytkentöjen eheys määritetään kuviossa 1 esitetyllä tavalla. Liittimessä 1 on n kappaletta kontaktipiikkejä 2a - 2n. Liittimen 1 toisiopuoli on kytketty yhteen pisteeseen, jossa on myös toisiopuolen liitin 3. Liittimen 1 kunto ja kytkentöjen 25 eheys mitataan mittaamalla mittalaitteella 4 kunkin kontaktipiikin 2a - 2n ja toisiopuolen liittimen 3 välinen resistanssi. Mikäli resistanssi poikkeaa normaaliarvosta on kyseistä kontaktipiikistä 2a - 2n mitattava kytkentä viallinen. Resistanssi mitataan yksitellen jokaisen kontaktipiikin 2a - 2n ja toisiopuolen liittimen 3 väliltä. Mittauksen toteuttamista varten kuuluu mittausjärjestelyyn kytkin 5, 30 jolla pystytään vuorotellen valitsemaan mitattava kontaktipiikki 2a - 2n. Yhden *: liittimen 1 kunnon ja kytkentöjen eheyden määrittäminen vaatii siis n kappalet ta mittauksia, jolloin järjestely on varsin hankala, työläs ja aikaa vievä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja jär-jestely, joilla liittimen kunto ja eheys pystytään määrittämään tehokkaasti.

35 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että sovi tetaan useisiin liittimen kontaktipiikkeihin vastus ja kytketään vastusten toiset 2 111104 päät yhteen tähtipisteeseen, jolloin vastukset on kytketty muodostamaan rin-nankytkentä, lasketaan kyseisen tähtipisteen ja toisiopuolen liittimen välinen resistanssi, määritetään todellisen tilanteen mukainen resistanssi ja verrataan määritettyä resistanssia laskettuun resistanssiin liittimen kunnon ja kytkentöjen 5 eheyden määrittämiseksi.

Edelleen on keksinnön mukaiselle järjestelylle tunnusomaista se, että sovitetaan useisiin kontaktipiikkeihin vastukset siten, että kunkin vastuksen ensimmäinen pää on yhdistetty kontaktipiikkiin ja vastusten toiset päät on yhdistetty keskenään tähtipisteeseen ja missä järjestelyssä on mittalaite tähtipis-10 teen ja toisiopuolen liittimen välisen resistanssin määrittämiseksi.

Keksinnön olennainen ajatus on, että sovitetaan liittimen useisiin kontaktipiikkeihin vastukset siten, että kunkin vastuksen ensimmäinen pää on yhdistetty kontaktipiikkiin ja vastusten toiset päät on yhdistetty keskenään tähtipisteeseen. Tämän jälkeen lasketaan resistanssi liittimen yhdessä olevan toils sen puolen ja vastusten tähtipisteen välillä ja sen jälkeen määritellään esimerkiksi vastusmittauksella todellisen tilanteen mukainen resistanssi. Määritetään siis rinnankytkettyjen vastusten muodostaman vastusverkon resistanssi. Mikäli liitin on kunnossa ja kytkennät ehyitä on vastusverkon resistanssi siis edellä lasketun suuruinen. Mikäli resistanssi on tätä suurempi voidaan todeta, että 20 liittimestä mitattava kytkentä on viallinen. Erään edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että kontaktipiikkeihin liitettävät vastukset ovat suuruudeltaan eri suuruisia, jolloin määritetystä resistanssista pystytään sen suuruuden perusteella määrittämään minkä vastuksen kohdalla olevaan kytkentäpiikkiin vika liittyy.

25 Keksinnön etuna on, että mittaus saadaan toteutettua koko liittimen osalta aikaisempaa huomattavasti nopeammin. Kun kontaktipiikkeihin kytkettävät vastukset ovat erisuuria, pystytään erittäin nopeasti määrittämään missä kohdassa vika esiintyy.

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, jossa 30 kuvio 1 esittää kaavamaisesti tekniikan tason mukaista ratkaisua ja ’ kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista ratkaisua.

Kuviossa 2 on esitetty kytkentärima eli liitin 1, joka sovitetaan esimerkiksi eletroniikkalaitteen kasetin takalevyyn. Liittimessä 1 on n kappaletta kontaktipiikkejä 2a - 2n. Liittimen 1 toinen puoli on yhdistetty yhteen pistee-35 seen, johon on yhdistetty myös toisiopuolen liitin 3.

3 111104

Jokaiseen kontaktipiikkiin 2a - 2n on yhdistetty vastus Ra - Rn. Vastusten Ra - Rn toiset päät on yhdistetty keskenään tähtipisteeseen 6. Mittalaitteella 4 määritetään tähtipisteen 6 ja toisiopuolen liittimen 3 välinen resistanssi. Kyseinen resistanssi on siis sellaisen verkon resistanssi, jossa vastukset Ra f 5 - Rn on kytketty sarjaan liittimen 1 kanssa ja vastukset Ra - Rn on kytketty rin nan. Mikäli kytkentä on kunnossa on resistanssi tähtipisteen 6 ja toisiopuolen liittimen 3 välillä olennaisesti yhtäsuuri kuin rinnan kytkettyjen vastusten Ra -Rn muodostaman rinnankytkennän resistanssi. Mikäli mitattu resistanssi on tätä suurempi, voidaan päätellä, että ainakin yhden kontaktipiikin 2a - 2n yhtey-10 dessä on jokin vika kuten heikkolaatuinen juotos tai katkospaikka.

Resistanssi voidaan määrittää esimerkiksi siten, että mittalaite 4 on yleismittari, joka mittaa resistanssin. Mikäli mitattu kokonaisresistanssi on etukäteen lasketun tavoitearvon suuruinen, voidaan siis todeta, että liitin on kunnossa ja kytkennät ehyitä. Mikäli jokaiseen kontaktipiikkiin 2a - 2n on yhdistetty 15 vastus Ra - Rn tarvitaan ainoastaan yksi mittaus, jolloin liitin 1 saadaan koe-stettua nopeasti. Mikäli kokonaisresistanssi poikkeaa tavoitearvosta voidaan tämän jälkeen jatkaa mittauksia esimerkiksi yksitellen vikapaikan paikallistamiseksi. Edullisimmin kuitenkin sovitetaan tässä vaiheessa vastukset puoleen kontaktipiikeistä, jolloin tälle määrälle vastuksia sisältävälle rinnankytkennälle 20 on laskettu oma resistanssin tavoitearvonsa. Mikäli mittaustulos vastaa kyseistä resistanssin tavoitearvoa, voidaan todeta, että vikapaikka ei ole kyseisten kontaktipiikkien kohdalla. Tämän jälkeen mitataan resistanssi jäljelle jääneiden kontaktipiikkien kohdalta jatkuvasti pienentäen vastusverkossa rinnankytken-nässä olevien vastusten määrää, kunnes jokaisesta kontaktipiikistä on tieto " 25 onko se kunnossa vai ei. Tällaisessa ratkaisussa voi jokaisen vastuksen resis tanssi olla yhtäsuuri, jolloin kokonaisresistanssi on yksinkertainen laskea sen ollessa yhden vastuksen resistanssin suuruus jaettuna rinnankytkettyjen vastusten lukumäärällä.

Vielä edullisimmin on jokaisen vastuksen Ra - Rn arvo erisuuri. Täl-30 löin mittaustuloksesta pystytään heti päättelemään minkä vastuksen Ra - Rn '' kohdalla on vikaa. Tarkistettaessa esimerkiksi kytkentää, mihin kuuluu neljä » 1 kontaktipiikkiä, voidaan käyttää esimerkiksi vastuksien arvoja Ra = 1 Ω , Rb = 2 Ω, Rc = 4 Ω ja Rd = 8 Ω. Kytkennästä muodostuva resistanssi, jota tässä esimerkissä merkitään Rkok, voidaan laskea kaavasta — — — 1 _ 1 m

Ra + Rb + Rc + Rd Rkok ' ' ' 35 4 111104

Sijoittamalla kaavaan (1) vastuksien Ra, Rb, Rc ja Rd arvot saadaan 1 1 1 1__1_ 1+ 2 + 4 + 8 ~ Rkokl ’ 5 jolloin kytkentää vastaavan resistanssin käänteisluku 1/Rkokl = 15/8, kun summan tekijöiden nimittäjät on lavennettu samoiksi. 1/Rkokl vastaa siis tässä esimerkissä kytkennän resistanssin tavoitearvon käänteislukua. Mikäli kon-taktipiikkiä 2b vastaava liitos on viallinen, on kontaktipiikkiä 2b vastaavan vasto tuksen Rb arvo ääretön, jolloin kaavan (1) avulla esitettynä kytkentää vastaa tilanne 1 J_ 1 1__1_ 1 + oo 4 + 8 Rkok2 15 Tätä vikatilannetta vastaavan kytkennän resistanssin käänteisluku 1/Rkok2 = 11/8, koska 1/ooon käytännössä nolla. Suorittamalla vähennyslasku 1/Rkok1 -1/Rkok2 saadaan 15/8 -11/8 = 4/8 = 1/2, jonka käänteisluku osoittaa vastusta Rb = 2 Ω vastaavan kytkentäpiikin 2b liitoksen olevan viallinen.

Edellisessä esimerkissä vastuksien Ra, Rb, Rc ja Rd arvot oli valittu 20 binäärikoodausta hyväksikäyttäen eli Ra = 2° = 1, Rb = 21 = 2, Rc = 22 = 4 ja Rd = 23 = 8. Kun vastuksien arvot on valittu binäärikoodausta hyväksikäyttäen saadaan yhdellä ainoalla mittauksella suoraan selville kaikki vialliset liitokset, koska ainoastaan yksi vastuskombinaatio voi vastata sitä resistanssin arvoa, « minkä verran kytkennän resistanssi poikkeaa kytkennän resistanssin tavoi-25 tearvosta. Vastuksien arvot voidaan luonnollisesti valita erisuuriksi myös muullakin tavalla, mutta tällöin ei välttämättä yhdellä ainoalla mittauksella saada selville, mitkä liitokset ovat viallisia, mikäli samassa liittimessä on useampi liitos yhtäaikaa viallinen.

Piirustus ja siihen liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollista- % 30 maan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä resistanssin tähtipisteen 6 ja toisiopuolen liittimen 3 välillä voidaan määrittää monellakin eri tavalla. Voidaan siis käyttää kuviossa 2 esitettyä suoraan resistanssin mittaavaa yleismittaria. Edelleen voidaan yllä kuvattuun kytkentään tuoda tunnettu tasavirta ja mitata kytkennän yli syntyvä 5 111104 jännite-ero. Tällöin kytkennän resistanssin ollessa rinnankytkettyjen vastusten muodostaman rinnankytkennän resistanssi syntyy Ohmin lain U=RI (2) ’ 5 missä U on jännite, R on resistanssi ja I on virta, 10 mukaisesti etukäteen määriteltävissä oleva jännite kytkennän yli. Mikäli jännite on tästä poikkeava, johtuu se kokonaisresistanssin arvon poikkeamasta ja voidaan tehdä johtopäätös, että liittymästä mitattava kytkentä on viallinen.

Claims (8)

111104

1. Menetelmä liittimen kunnon ja kytkentöjen eheyden määrittämiseksi, missä liittimessä (1) on kontaktipiikkejä (2a - 2n) ja liittimen (1) toinen 5 puoli on yhdistetty yhteen pisteeseen, johon on yhdistetty toisiopuolen liitin (3), missä menetelmässä liittimen kunto ja kytkentöjen eheys määritetään resistanssi mittauksen perusteella, tunnettu siitä, että sovitetaan useisiin liittimen (1) kontaktipiikkeihin (2a - 2n) vastus (Ra - Rn) ja kytketään vastusten (Ra - Rn) toiset päät yhteen tähtipisteeseen (6), jolloin vastukset (Ra - Rn) on 10 kytketty muodostamaan rinnankytkentä, lasketaan kyseisen tähtipisteen (6) ja toisiopuolen liittimen (3) välinen resistanssi, määritetään todellisen tilanteen mukainen resistanssi ja verrataan määritettyä resistanssia laskettuun resistanssiin liittimen (1) kunnon ja kytkentöjen eheyden määrittämiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että sovitetaan vastus (Ra - Rn) jokaiseen liittimen (1) kontaktipiikkiin (2a - 2n).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sovitetaan kuhunkin kontaktipiikkiin (2a - 2n) resistanssin suuruudeltaan samanlainen vastus (Ra - Rn).

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että sovitetaan eri kontaktipiikkeihin (2a - 2n) erisuuruinen vastus (Ra - Rn) lasketaan tähtipisteen (6) ja toisiopuolen liittimen (3) välinen resistanssi normaalitilanteessa ja mahdollisissa vikatilanteissa ja määritetystä resistans-siarvosta päätellään mahdollisessa vikatapauksessa minkä kontaktipiikin (2a -2n) yhteydessä vika on. 25 5. Järjestely liittimen kunnon ja eheyden määrittämiseksi, missä jär jestelyssä liittimessä (1) on useita kontaktipiikkejä (2a -2n) ja liittimen (1) toinen puoli on yhdistetty yhteen pisteeseen, johon on yhdistetty toisiopuolen liitin (3), tunnettu siitä, että sovitetaan useisiin kontaktipiikkeihin (2a - 2n) vastukset (Ra - Rn) siten, että kunkin vastuksen (Ra - Rn) ensimmäinen pää on I1 30 yhdistetty kontaktipiikkiin (2a - 2n) ja vastusten toiset päät on yhdistetty keskenään tähtipisteeseen (6) ja missä järjestelyssä on mittalaite (4) tähtipisteen (6) ja toisiopuolen liittimen (5) välisen resistanssin määrittämiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että jokaiseen kontaktipiikkiin (2a -2n) on yhdistetty vastus (Ra - Rn).

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen järjestely, tunnettu sii tä, että vastukset (Ra - Rn) ovat resistanssin suuruudeltaan samanlaisia. 111104

8. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että vastukset (Ra - Rn) ovat resistanssin suuruudeltaan erilaisia. I 1 « « ♦ 111104