SU1216782A1 - Устройство дл контрол правильности электрического монтажа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к элект- роизмерени м и позвол ет проверить пра1 ильность выполнени  электромон- та) :пых блоков и жгутов, в том числе правильность намотки витых пар проводов . Контроль правильности.монтажа обычных блоков и жгутов осуществл етс  сравнением сигналов, сформированных дл  подачи на объект, с сигналами , поступившими из объекта, что обеспечиваетс  элементами И 5, 10, 11, 12 и анализаторами обрьша 6 и ошибочных соединений 7. В режиме контрол  витых пар осуществл ютс  подача с генератора импульсов 16 сигналов высокой частоты на один из проводов витой пары и анализ наведенного сигнала компаратором 14 во втором проводе, Зз. п. ф-лы, 10 илл. 1C Фиг. 1

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может найти применение в установках дл  технологического контрол  монтажа блоков, жгутов, печатных плат.

Цель изобретени  расширение области применени  устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 схема анализатора обрьша; на фиг, 3 - схема анализатора ошибочных соединений; на фиг. 4 - схема элемента несовпадени ; на фиг. 5 - схема четвертого элемента И; на фиг. 6 - схема амплитудного детектора, вход щего в состав компаратора; на фиг. 7 - схема блока переключени ; на фиг, 8 - схема блока индикации; на фиг, 9 - схема ключа питани ; на фиг. 10 - диаграммы работы устройства.

Устройство содержит (фиг, 1) генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 опроса, коммутатор 3 опроса, провер емьш блок 4, первые элементы И 5,-5у, анализатор 6 обрьша, анализатор 7 ошибочных соединений, элемент НЕ 8, элемент 9 несовпадени , вторые элементы И 10,-10,, третьи элементы И ,, четвертые элементы И 12.-12р, аналоговый коммутатор 13, компаратор 14, блотс 15 переключени , генератор 16 импульсов , блок 17 индикации и ключ 18 питани .

Анализатор 6 содержит (фиг, 2) элементы И-НЕ и 20, элементы НЕ . Анализатор 7 содержит (фиг. 3) элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22,-22,, элементы НЕ , и 241-24к, элементы И-НЕ и 26.

Элемент 9 содержит (фиг, 4) элемент НЕ 27 и элемент И 28,

Четвертые элементы И содержат (фиг. 5) элемент ИЛИ-НЕ 29 и транзисторный ключевой каскад 30,

Компаратор 14 предназначен дл  вы влени  соответстви  измер емого напр жени  заданному диапазону. На входе компаратора установлен амплитудный детектор, который содержит (фиг. 6) диоды 31 и 32, КС-фильтр, состо щий из конденсаторов 33, 35 и резистора 34.

Блок 15 содержит (фиг. 7) третий управл ющий ключ 36, RS-триг- геры 37 и 38, первый управл ющий ключ 39, узлы 2-2И-2ИЛИ 40 и 41,

22

фронтальный D-триггер 42, элементы ИЛИ 43 и 44, элемент И 45, второй управл ющий ключ 46.

Генератор 6 аналогичен генера- тору 1, но имеет более высокую частоту выходньк импульсов.

Блок 17 индикации содержит (фиг. 8) цепочки светодиодов 47-- п ограничительные резисторы 48г,, транзисторы 49i-49r,.

Ключ 18 питани  содержит (фиг.9) разделительные диоды , транзисторный ключ 51 и согласующий элемент 52.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый блок 4 подключаетс  к входам-выходам устройства, В исходном состо нии генератор I ос- тановлен сигналом логического нул  с второго выхода блока 15, Выбираетс  режим работы устройства. Первый режим - проверка правильности монтажа на отсутствие обрывов, замы- каний и перепутанных проводов. Второй режим - контроль правильности монтажа витых пар проводов в жгутах. Контроль в первом режиме начинаетс  нажатием на первый управл кг- щий ключ 39 блока 15, С его выхода сигнал в виде короткого импульса поступает на первый вход элемента ИЛИ 43, S-вход RS-триггера 37 и RS-триггера 3. С выхода RS-триггера 37 сигнал логической едини1Ц|1 обеспечивает прохождение сигналов с выхода элемента 9 несовпадени  через узел 2-2И-2ИЛИ 41 HaD -вход фронтального) -тригге- pa 42, а также импульсов с выхода генератора 1 через узел 2-2И-2ИЛИ 40 на С-вход D-триггера 42,

С выхода элемента ИЛИ 43 импульс сбрасьшает счетчик 2, а также через элемент ИЛИ 44 устанавливает D-триггер 42 в единичное состо ние, котоый разрешает запуск генератора I.

50

55

С выхода RS-триггера 38 уровнем логического нул  запрещена подача сигналов через узлы 2-2И-2ИЛИ 40 и 41 с выхода счетчика 2 и компаратора 14,

После установки счетчика 2 в нулевое состо ние и прихода первого импульса от генератора 1 код с выходов счетчика 2 поступает на входы коммутатора 3, что вызьшает по вле-

3

ние сигнала опроса на его первом выходе .

Так как контролирующим сигналом  вл етс  сигнал логического нул , рассмотрение работы устройства прО исходит в отрицательной логике. Это значит, что элементы , 10 - 10, , 11-,- 1 IK 12 2j, представл ющие собой в положительной логике элементы ИЛИ, в отрицательной логике представл ют собой элементы И.

Это относитс  тоже к анализатору 6, который в положительной логике представл ет собой элемент И-НЕ, а в отрицательной логике - ИЛИ-НЕ.

Сигнал опроса, пройд  через первый элемент И 12 и через контролируемый блок 4 поступает на первый вход второго элемента И 10. На второй вход элемента И 0 поступает сигнал опроса непосредственно с выхода четвертого элемента И 12, Н выходе второго элемента И 10 присутствует сигнал логического пул . На всех других вторых элементов И 10д - 10|v( присутствует сигнал логической единицы, так как только наличие на обоих входах второго элемента И 10, сигналов логический нуль дает на выходе этого элемента сигнал логического нул .

Такое состо ние сигналов на выходах вторых элементов И 10 - 10, соответствует ситуации, когда в провер емом блоке 4 в первой контролируемой цепи неисправность типа об- рьш отсутствует.

Сигналы с выходов вторых элементов И 10 - 10 поступают на входы анализатора 6. Анализатор 6 функционально представл ет собой элемент ИЛИ-НЕ дл  сигнала логического нул  присутствующего в рассматриваемьй момент времени, на выходе второго элемента И 10. На выходе анализатора 6 присутствует сигнал логической единицы, что соответствует отсутствию неисправности типа обрыв.

Если в провер емом блоке 4 в первой контролируемой цепи цепь окажетс  оборванной, то это вызовет по вление на первом входе второго элемента И 10,, сигнала логической единицы и соответственно на его входе по витс  сигнал логической единицы. Анализатор 6 при.этом формирует на выходе сигнал логического нул , свидетельствующий о неисправности.

24

Сигнал с выхода анализатора 6 поступает на вход элемента НЕ 8 и на один из входов элемента 9 несовпадени , а именно, на вход эле- мента И 28.

Сигнал неиспргшности в виде логического нул  с выхода элемента 9 несовпадени  поступает на первый- вход блока 15.

Рассмотрим теперь функционирование анализатора 7. На входе этого блока наход тс  двухвходовые элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ . На один вход каждого из двухвходовых

элементов поступает сигнал непосредственно с выходов коммутатора 3, а на другой вход - сигнал с выходов четвертых элементов И 12. На элемент 22, (фиг. 3) поступа-

ют два сигнала логического нул : один с выхода элемента И 1.2,, другой - с первого выхода коммутатора 3.

На все остальные элементы

поступают сигналы логической единицы . При совпадении двух сигналов на входах каждого элемента 22,-22 на выходе будет присутствовать сигнал логического нул , в противном

случае - сигнал логической единицы. Таким образом, в случае отсутстви  замыкани  между первой контролируемой цепью провер емого блока 4 и любой другой, на выходах элементов 22 221-, будут присутствовать сигналы логического нул . С выходов элементов 22,-22 сигналы поступают на элементы 23-26, которые формируют сигнал логического нул  свидетельствующий об отсутствии неисправности . В случае, если контролируема  цепь, т.е. цепь, на которую подаетс  сигнал опроса, ошибочно соединена с какой-то другой, то на входе, соответствующего этой ошибочно подсоединенной цепи, элемен- та 22- будут присутствовать разноименные сигналы - сигнал логической единицы с выхода коммутатора 3 дл  неопрашиваемой цепи и сигнал логи-

ческого нул  от замыкани  с опрашиваемой цепью.

В результате по влени  разноименных сигналов на входе хот  бы одного элемента схемы ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 22

на его выходе по витс  сигнал логи еской единицы.

Этот сигнал, проход  через элеенты 23-26, поступает на выход ана

лизатора 7, где принимает уровень логической единицы, свидетельствую- щий о наличии ложного соединени .

Сигнал Замыкание с выхода ана- лизатора 7 поступает на второй вход элемента 9 несовпадени , с которого сигнал неисправности в виде логичес кого нул  с выхода элемента 9 несовпадени  поступает на четвертый вход блока 15.

В случае обнаружени  неисправности счетчик 2 и коммутатор 3 сохран ют свое текущее состо ние. Элемент индикации светодиод в блоке 17 индикации, подключенный к выходу определенного четвертого элемента И 12 - 12, на котором произошел останов, загораетс  и ука- зьшает номер неисправной цепи.

При работе в первом режиме сигнал с четвертого выхода блока I5 поступает на вход ключа 18, проходит через согласующий элемент 52, и открывает транзистор 51, Напр жение питани  Е поступает через открьр тый транзистор 51 через разделительные диоды 50;j - 50), на третьи входы блока 17. Этим обеспечиваетс  работа индикации вне зависимости от состо ни  транзисторов 491 - .

Блок 15 сигнал, поступающий с выхода элемента 9 несовпадени  по положительному фронту импульса с генератора, записьшает во фронтальный D -триггер 42. В случае неисправности вD-триггер 42 записываетс  нуль, и сигнал с второго выхода блока 15 останавливает генератор.

При отсутствии неисправности элемент 9 несовпадени  выдел ет сигнал логической единицы, котора  не измен ет единичного состо ни  -триггера 42. Генератор 1 отрица- тельньм фронтрм импульса увеличивает содержание счетчика 2 на единицу . Коммутатор 3 выдает сигнал опроса на следующий выход и работа устройства продолжаетс ,

На фиг. iO диаграмма Q показьша- ет работу генератора 1 и указаны моменты записи информации Строб 1 с элемента 9 несовпадени  в D -триггер 42, Диаграммы & и Ъ показьшают схему состо ний первого и второго разр дов счетчика 2, Диаграммы г и g показывают сигналы с выхода элемента 9 несовпадени  на первом

o

5

0

5

0

5

0

5

о

5

и втором шагах контрол  в случае от сутстви  неисправностей и моменты времени, когда осуществл етс  запись этой информации в I) -триггер 42.

В случае останова контрол  в результате ощибки можно продолжить процесс контрол  до вы влени  более полной картины состо ни  блока 4. Дп  этого необходимо нажать на третий управл ющий ключ 36 в блоке 15. Формируемый им импульс через второй элемент ИЛИ 44 устанавливает)-триггер 42 в состо ние логической единицы , что вызывает запуск генератора 1 i В этом случае коммутатор 3 выдает сигнал на свой следующий по пор дку выход.

При отсутствии ощибок устройство прекращает контроль на N-м шаге, гдеМ-1 - количество цепей в блоке 4, фиксиру  наличие обрыв. Это сделано дл  того, чтобы упростить устройство избежав программировани  счетчика 2, и контролировать издели  с различным количеством цепей.

При наличии в контролируемом блоке 4 разветвленных цепей все их контакты , кроме одного, необходимо подключить к входам одного из элементов И 5, с выхода которого сигнал поступает на входы третьих элементов И 11 в соответствии с нумерацией цепей. Это позвол ет без ущерба качеству контрол  избежать нерегул рности схемы устройства и расширить область применени .

В случае отсутстви  ошибок при работе в первом режиме переход т к второму режиму. Дл  чего нажимают на второй управл ющий ключ 46. Второй RS-триггер устанавливаетс  в единичное состо ние, а первый RS-триггер сбрасьшаетс , что разрешает прохождение сигнала с выхода коммутатора 13 через узел 2-2Р -2ИЛИ 41 на Р-вход фронтального)-триггера 42 и сигнала с выхода первого разр да счетчика 2 через узел 2-2И-2Ш1И 40 на С-вход фронтального D-тригге- ра 42, Соответственно запрещено про- хо чдение сигналов от элемента 9 несовпадени  и сигнала с выхода генератора 1 , I

С выхода первого элемента ИЛИ 43 сигнал устанавливает в нулевое состо ние счетчик 2 и этот же сигнал, пройд  через второй элемент ИЛИ 44, устанавливает в единичное состо ние

7

D-триггер 42, который запускает генератор 1 , Второй -RS-TpHrrep 38 с первого выхода блока 15 запускает генератор 16,

С четвертого выхода блока 15 по вл етс  сигнал логического нул , который поступает на вход ключа 18 и запирает транзистор 51. В результате напр жение питани  Е не поступает на третьи входы блока 17. Теперь по вление сигнала опроса уровнем логического нул  с выходов коммутатора 3 открывает транзисторы 49, которые запитьшают только отдельные цепи из резисторов 48 и светодиодов 47 блока 17.

Входы аналогового коммутатора 13 подключены к блоку 4 не по пор дку, а лишь к четным контактам, куда вывод тс  цепи экранирующих проводов, образующих скрученные пары. Управл ющие входы аналогового коммутатора 13 подключены к выходам счетчика 2, исключа  младший разр д, а к коммутатору 3 подключены все разр ды счетчика 2. На фиг. 10 временна  диаграмма & показьшает импульс, в течение времени которого открыт первый канал коммутатора 13.

Счетчик 2 установлен в нулевое состо ние, что вызьшает по вление импульса опроса на первом выходе коммутатара 3, который обеспечивает прохождение импульсов от генератора 16 через злемент И 12-. На фиг. 10 диаграмма л: показывает сигнал на выходе элемента И 12. Этот сигнал, проход  по первому проводу скрученной пары проводов, наводит во втором проводе ЭДС.

Амплитудный детектор, вход ищй в состав компаратора 14, будучи

подключен к выходу аналогового коммутатора 13, выдел ет высокочастотный сигнал, прошедший на раздели- тельный конденсатор 35. Вьтр мленный диодами 31 и 32 (фиг. 10, j , uj сигнал поступает на конденсатор 33 и зар жает его (фиг. 10 к) . Уровень зар да пропорционален амплитуде входного напр жени , что анализируетс  компаратором 14. Сигнал с выхода компаратора 14 в момент времени Строб 2 (фиг. 0&) по сигналу с выхода счетчика 2, поступающего через узел 2-2И-2ИЛИ 40 на С-вход

D-триггера 42, записываетс  в послед НИИ. При отсутствии ошибки, когда

167825 .

скрученные пары запа ны правильно, уровень наведенного сигнала в экранирующем проводе находитс  в пределах допуска компаратора 14. В то

5 же врем  наведенньш сигнал от йозбуж- дающего провода, превосход  по уровню сигналы, присутствующие на невозбужденных проводах, ниже уровн  сигнала в возбужденном проводе.

to При неисправности, когда витые пары проводов запа ны ошибочно, на выходе компаратора 14 присутствует сигнал логического нул , который в соответствующий момент времени за-

15 писываетс  в1)-триггер 42, что вы- зьшает останов генераторов 1 и 16. Останов происходит на следующем канале коммутатора 3. На этом канале производилось измерение сигнала

20 компаратором 14. В блоке 17 при этом загораетс  соответствующий свето- диод, указывающий на номер неисправной цепи.

Нажатием на третий управл ющий

25 ключ 36 можно продолжить процесс контрол  дл  получени  более полной картины о состо нии блока 4. Останов контрол  при отсутствии не- . исправности в витьк парах произой-

30 дет на-hi-1-1 канале, где - - количество контролируемых витых пар, в виду того, что на выходе компаратора 14 будет.сигнал логического нул , обусловленный отсутствием вход-

35 ного сигнала аналогичного изобра женному на временной диаграмме (фиг. 10К) , что расцениваетс  как

неисправность, I

Таким образом, устройство за 40 (;;че.р введенных элементов и блоков а также определенным образом организованной структуры способно провер ть электрический монтаж как обычньЕх блоков и жгутов, так и с разветвленными цеп ми и витыми парами .

45

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   , Устройство дл  контрол  правильности электрического монтажа, содержащее генератор тактовых KI пульсов, соединенный выходом со счетным входом счетчика опроса, выходы которого подключены к адресным входам коммутатора опроса, первые элементы И, анализатор обрыва, анализатор ошибочных coeдинeниЙJ

   9

   элемент НЕ, выход которого  вл ет с  первым выходом устройства сигнализации наличи  обрыва, а вход со единен с выходом анализатора обрьша и первьм входом элемента несовпаде- ни , соединенного вторым входом с выходом анализатора опшбочных соеди нений, служащим вторым выходом уст ройства сигнализации наличи  лишних соединений, вторые и третьи элемен ты И, соединенные выходами с входами анализатора обрьша, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что, с целью рас- ширени  области применени , в него введены четвертые элементы И, ана логовый коммутатор,компаратор, блок переключени , генератор импульсов, блок индикации и ключ питани , вхо- ды первых элементов И соединены с соответствующими первыми входами устройства, первые входы вторых и третьих элементов И, а также первые входы из каждой пары входов анали затора ошибочных соединений с первыми входами блока индикации подключены к выходам четвертых элементов И,  вл ющимис  информационными выходами устройства, вторые входы блока индикации, вторые входы каждой пары входов анализатора ошибочных соединений и первые входы четвертых элементов И соединены с выходами коммутатора опроса, вторые входы четвертых элементов И подключены к выходу генератбра импульсов, управл ющим входом соединенного с первым выходом блока переключени , второй выход которого св зан с управл ющим входом генератора тактовых импульсов , третий выход - с входом сброса счетчика опроса, а четвертый выход - с входом ключа питани , соединенного выходами с третьими входами блока индикации, первый вход блока переключени  соединен с выходом элемента несовпадени , второй вход - с выходом генератора тактовых импульсов и счетным входом счетчика опроса, третий вход - с выходом компаратора, а четве ртый вход - с младшим разр дом выходов счетчика опроса, остальные выходы которого

   210 ,

   соединены с соответствующими адресными входами аналогового коммутатора , соединенного выходом с входом компаратора, а информационными входами - с соответствующими из вторых входов вторых элементов И, все вторые входы которых  вл ютс  также вхо дани устройства,
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок переключени  содержит первьЕй управ- ЛЯЮ1ЦИЙ ключ, выход которого соединен с §-входом первого RS-тригге-

   ра,R-входом второго Д5-триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, вторым входом соединенного с выходом второго управл ющего ключа , -входом первого и S входом второго ЯЗ-триггеров, пр мой выход первого RS -триггера соединен с первьми входами первьп элементов И каждого из двух узлов 2-2И-2ИЛИ, пр мой выход второго RS-триггера соединен с

   первыми входами втйрых элементов И каждого из узлов 2-2И-2ИЛИ и первым входом п того элемента И, первый вход блока соединен с вторым входом первого элемента И первого узла

   2-2И-2ИЛИ, второй вход - с вторым вхо дом первого элемента И второго узла 2-2И-2ИЛИ, третий вход - с вторым входом второгоэлемента И первого узла 2-2И-2ИЛИ, а четвертый вход - с вторым входом второго элемента И второго узла 2-2И-2ИЛИ, выходы узлов 2-2И-2ИЛИ соединены соответственно с входами D и С фронтального В-триггера, выход п того элемента И  вл етс  первьм выходом блока, второй вход п того элемента И соединен с пр мым выходом фронтального) -триггера , который  вл етс  вторым выходом блока,S -вход фронтального

   В Триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первым входом подключенного к вькоду третьего управл ющего ключа, вторым входом - к выходу первого элемента ИЛИ,  вл ющегос  третьим выходом блока, выход первого -триггера  вл етс  четвертым вькодом блока.

   v.

   20

   4.

   1

   ..J

   Фиг.2

   TTTLn ii 23 Jjf H Ы

   Н  }4 ЗД-®ц 4u

   ± i I

   ,4 ф,

   Вых. 6}e.Z Bif.1

   в/.26х4

   фиг.7

   , //

   / I ., ,

   У-I

   5/

   фиг. 8

   1

   фиг.9

   .CmpoSi CmpoSI

   . fO

   ВНИИПИ Заказ 1001/58 Тираж 673 Подписное

   Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4