Устройство для допускового контроля @ , @ , @ -параметров и импедансов двухполюсников на функциональной плате

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ R,U,C-IIAPAMETPOB И ИМПЕДАНСОВ ДВУХПОЛЮСНИКОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПЛАТЕ, содержащее блок управления , задающий генератор, выход которого соединен с стробоскопическим преобразователем, два выхода которого соединены с входами фазометра , выход которого соединен с одним из входов вычислительного блока, выход которого соединен с одним из входов блока вьшода информации, а также цифровой вольтметр, отличающееся тем, что, с целью повьпвения достоверности контроля и расширения динамического диапазона, в него введены п измерительных трансформаторов , блок контактных электродов , два высокочастотных коммутатора и один низкочастотный, причем :концы вторичных обмоток измерительных трансформаторов соединены с входами блока контактных электродов, начала первичных и вторичных обмо-ток измерительных трансформаторов соединены между собой и подключены к общей шине, параллельно первичной обмотке каждого измерительного транс§ форматора включен согласующий резисТ (эр, а.концы первичных обмоток измеСО рительных трансформаторов соединены через первый и второй высокочастотные коммутаторы с входами стробоскопического преобразователя, выходы ко§ торого подключены к входам низкочастотного коммутатора, выход которого соединен с цифровым вольтметром, выход которого соединен с другим вхо дом вычислительного блока, а выходы блока управления соединены с входами QD задающего генератора, двух высокочастотных коммутаторов, н изкочаотот00 ного коммутатора, вычислительного блока и блока вывода информации. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит блок считывания с перфоленты, выход которого соединен с входами адресного регистра и регистра памяти, выходы которых являются выходами блока управления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И ЛК

РЕСПУБЛИК

0% (И) зш G 01 R 27/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

1 (21) 3357474/18-21 (22) 23.11.81 (46) 23.09.84. Бюл. У 35 (72) В,В.Волохин, Ю.С.Шумков, Е.Г. Грехова, Н.В.Нагаец, Г.А. Никифорова, А.Ф. Погребной, Ю.Н.Самарцев, Ю.И.Сергеев, О.П.Синицкий и Б.П.Химнченко (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (53) 621.317.333(088.8) (56) 1. Волохин.В.В. Анализатор проводимости для контроля емкости, . индуктивности и сопротивления.

Научно-технический отчет "Исследование и разработка АИС для контроля параметров радиоизмерительной anhaратуры и ее узлов", номер roc.регистрации 80050283, инв. У Б954921, Киев, 1981, с. 73-109

2. Авторское свидетельство СССР

В 765753, кл. С1 01 Р 27/26, 1980. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ Ц,4,C-ПАРАМЕТРОВ И ИМПЕДАНСОВ ДВУХПОЛЮСНИКОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПЛАТЕ, содержащее блок управления, задающий генератор, выход которого соединен с стробоскопическим преобразователем, два выхода которого соединены с входами фазометра, выход которого соединен с одним из входов вычислительного блока, выход которого соединен с одним из входов блока вывода информации, а также цифровой вольтметр, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и расширения динамического диапазона, в него введены 11 измерительных трансформаторов, блок контактных электродов, два высокочастотных коммутатора и один низкочастотный, причем

:концы вторичных обмоток измерительных трансформаторов соединены с входами блока контактных электродов, начала первичных и вторичных обмо.ток измерительных трансформаторов соединены между собой и подключены к общей шине, параллельно первичной обмотке каждого измерительного трансформатора включен согласукнций резистор, а.концы первичных обмоток измерительных трансформаторов соединены через первый и второй высокочастотные коммутаторы с входами стробоскопического преобразователя, выходы которого подключены к входам низкочастотного коммутатора, выход которого соединей с цифровым вольтметром. выход которого соединен с другим входом вычислительного блока, а выходы блока управления соединены с входами задающего генератора, двух высокочастотных коммутаторов, низкочастотного коммутатора, вычислительного блока и блока вывода информации.

2. Устройство по п. 1, о т л ич .а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит блок считывания с перфоленты, выход которого соединен с входами адресного регистра и регистра памяти, выходы которых являются выходами блока управления.

1114978

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для автомати. ческого контроля и измерения R,L,Спараметров и импедансов двухполюсников, расположенных на функциональной плате, в широком динамическом диапазоне.

Известно устройство для допускового контроля 3,L,C-параметров двух- 10 полюсников на функциональной плате, кбторое содержит блок контактирующих электродов для подключения к функциональной плате, задающий генератор, детектор, последовательно со- 15 единенные низкочастотный коммутатор, цифровой вольтметр, вычислительный блок и блок вывода информации, а также блок управления, соединенный с управляющими входами задающего 20 генератора, низкочастотного коммутатора, вычислительного блока и блока вывода информации P1) .

Недостаток данного устройства заключается в недостаточной достовер- 25 ности контроля из-за влияния на точность измерений паразитных параметров соединительных кабелей и коммутаторов, с помощью которых контролируемые двухполюсники подключаются щ к измерительной цепи.

Известен стробоскопический измеритель параметров комплексных сопротивлений, содержащий блок управления, задающий генератор, выход которого соединен с стробоскопическим преобразователем, два выхода которого соединены с входами фазометра, выход которого соединен с одним из входов вычислительного бло- 4

0 ка, выход которого соединен с одним из входов блока вывода информации, а также цифровой вольтметр и цифровой омметр f2) .

Недостатками укаэанного измери- 45 теля являются отсутствие возможности достоверного контроля L,С двухполюсников, расположенных на функциональной плате, а также незначительный динамический диапазон контролируемых параметров двухполюсников.

Целью изобретения является повьгшение достоверности контроля и расширение динамического диапазона. 55

Цель достигается тем, что в уст ройство для допускового контроля

5,1 С-параметров и импедансов двухполюсников на функциональной плате, содержащее блок управления, задающий генератор, выход которого соединен с стробоскопическим преобразователем, два выхода которого соединены с входами фазометра, выход которого со— единен с одним из входов вычислительного блока, выход которого соединен с одним из входов блока вывода информации, а также цифровой вальтметр, введены 1 измерительных трансформаторов, блок контактных электродов, два высокочастотных коммутатора и один низкочастотный, причем концы вторичных обмоток измерительных трансформатОров соединены с входами блока контактных электродов, начала первичных и вторичных обмоток измерительных трансформаторов соединены между собой и подключены к общей шине, параллельно первичной обмотке каждого измерительного трансформатора включен согласующий резистор, а концы первичных обмоток измерительных трансформаторов соединены через первый и второй высокочастотные коммутаторы с входами стробоскопического преобразователя, выходы которого подключены к входам низкочастотного коммутатора, выход которого соединен с цифровым вольтметром, выход которого соединен с другим входом вычислительного блока, а выходы блока управления соединены с входами задающего генератора, двух высокочастотных коммутаторов, низкочастотного коммутатора, вычислительного блока и блока вывода информации, выход задающего генератора соединен с первым высокочастотньщ коммутатором.

Кроме того, блок управления содержит блок считывания с перфоленты, выход которого соединен с входами адресного регистра и регистра команд, выходы которых являются выходами блока управления.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства допускового контроля; на фиг. 2 — блок-схема одного иэ возможных вариантов исполнения блока управления; на фиг. 3 - схема подключения измерительных трансформаторов к контролируемым двухполюсникам, расположенным на функциональной плате.

Устройство для допускового конт1 роля (фиг. 1) содержит 11 измеритель3 11149 ных трансформаторов 1. 1, 1. 2,... 1. й, концы вторичных обмоток которых подключены к входам блока 2 контактных электродов, контролируемую функциональную плату 3, между началом и концом первичной обмотки каждого измерительного трансформатора включен согласующий резистор 4. Концы первичных обмоток измерительных трансформаторов соединены через первый 5 1О и второй 6 высокочастотные коммутаторы с входами соответственно опорного и сигнального каналов стробоскопического преобразователя 7, выходы которого подключены к цифро- 15 вому фазометру 8 и через низкочастотный коммутатор 9 — к цифровому вольтметру 1 0> выходами соединенных с вычислительным блоком 11, подключенным к блоку 12 вывода информа- 20 ции. Выход задающего генератора 13 соединен с входом опорного канала стробоскопического преобразователя 7, Блок 14 управления соединен с управляющими входами первого 5 и второго 25

6 высокочастотных коммутаторов, низкочастотного коммутатора 9, вычислительного блока 11, блока 12 вывода информации и задающего генератора 13.

Блок 14 управления (фиг. 2) содержит блок 15 считывания с перфоленты, соединенный выходной шиной с адресным регистром 16 и регистром

17 команд. Выходные шины регистров

i6 и 17 являются управляющими выходамй блока 14 управления. В качестве блока 14 управления и вычислительного блока может использоваться миниЭВМ.

Концы вторичных обмоток измери- 40 тельных трансформаторов 1.1,1.2,..., 1. л (фиг. 3) подключены в точках к контролируемым двухполюсникам

18-22, расположенным на функциональной плате 3.

В устройстве для допускового контроля для передачи высокочастотных сигналов используются коаксиальные кабели. Коммутация высокочастотных сигналов осуществляется с помощью50 высокочастотных коммутаторов 5 и 6, выполненных на высокочастотных реле с учетом согласования их с волновым сопротивлением подключенных к ним коаксиальных кабелей. При этом -55 высокочастотное напряжение задающего генератора 13 через высокочастотный коммутатор 5 может быть подано без

78 4 искажений на первичную обмотку любого измерительного трансформатора из матрицы, а с вторичной обмотки— на любой двухполюсник, расположенный на функциональной плате. Например, на контролируемый двухполюсник 18 (фиг. 3) подается напряжение высотой частоты с вторичной обмотки измерительного трансформатора, другой,полюс двухполюсника 18 через низкоомное сопротивление вторичной обмотки измерительного трансформатора подключен к общей точке всего устройства.

Входное сопротивление каждого измерительного трансформатора со стороны первичной обмотки согласуется с помошью согласующих резисторов 4 с волновым сопротивлением подключенных к ним коаксиальных кабелей.

Измерительные трансформаторы 1.1, 1.2,...,1. и исключают шунтирующее влияние волнового сопротивления коаксиальных кабелей на измеряемый импеданс, кроме того, со стороны вторичной обмотки они представляют собой источникй высокочастотного напряжения с малым выходным сопротивлением, непосредственно подключенные к контролируемым двухполюсникам.

Это позволяет, например, исключить влияние на результат измерения индуктивности параллельного импеданса, образованного неинформативными двухполюсниками 19 и 20 °

Матрица измерительных трансформаторов с малым сопротивлением вторичных обмоток позволяет также измерять б токи, протекающие через любой контролируемый двухполюсник, расположенный на функциональной плате. Например, через контролируемый двухполюсник

18 и вторичную обмотку измерительного трансформатора 1.) протекает о ни и тот же ток. Модуль параллельного импеданса, образованного неинформативньми двухполюсниками 21 и 22 значительно больше модуля сопротивления вторичной обмотки трансформатора

1.f и практически не шунтирует ее.

Полюса всех неинформативных двухполюсников через иизкоомное сопротивление вторичных обмоток измеритель« ных трансформаторов подключены к общей точке. При этом исключается попадание во вторичную обмотку измерительного трансформатора 1.j тока, протекающего по какой-либо другой цепи.

1114978

При протекании тока во вторичной обмотке измерительного трансформатора 1., на концах его первичной обмотки формируется высокочастотное напряжение, пропорциональное этому 5 току. Это напряжение по каналу связи, согласованному по волновому сопротивлению, через высокочастотный коммутатор 6 поступает на вход измерительной цепи и измеряется.

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотные коммутаторы 5 и 6 (фиг. 1) по команде с блока 14

15 управления подключают выход задающего генератора 13 и вход сигнального канала стробоскопического преобразователя 7 к первичным обмоткам соответственно измерительных трансформаторов 1. s. и 11, концы вторичных обмоток которых через входы блока 2 контактных электродов соединены с точками на функциональной плате 3, в которых находятся полюса контролируемого двухполюсника 18 (фиг. 3) .

Высокочастотное напряжение с выхода задающего генератора 13 через высокочастотный коммутатор 5 посту30 пает на вторичную обмотку измерительного трансформатора 1. < . Тестовое напряжение, сформированное на его вторичной обмотке, прикладывается к контролируемому двухполюснику 18, подключенному через вторичную 35 обмотку измерительного трансформатора 1.1 к общей точке.

Низкое выходное сопротивление измерительного трансформатора 1.я со стороны вторичных обмоток позволяет 40 реализовать в широком диапазоне частот трехзажимную измерительную цепь и исключить влияние на результат измерения параметров контролируемого двухполюсника 18 параллельных импедансов, образованных неинформативными двухполюсниками 19-22, а также другими элементами на функциональной плате между полюсами двухполюсника 18.и общей точкой. 50

Через контролируемый двухполюсник 18 и вторичную обмотку измерительного трансформатора 1.j протекает один и тот же ток. Так как полюса неинформативных двухполюсников подключены к общей точке через низкоомное сопротивление вторичных обмоток измерительных трансформаторов, то токи, протекающие по какой-либо другой цепи, не влияют на ток во вторичной обмотке измерительного трансформатора 1.j .

Фиксированная частота напряжения задающего генератора 13 устанавливается по команде с блока 14 управления.

Напряжение, снимаемое с первичной обмотки измерительного трансформа тора t..1, пропорциональное току, через контролируемый двухполюсник, коммутатор 6 подается на вход сигнального канала стробоскопического преобразователя 7, на вход опорного канала которого поступает выходное напряжение задающего генератора 13.

Преобразованные напряжения низкой фиксированной частоты с выходов стробоскопического преобразователя поступают на входы цифрового фазометра 8, с помощью которого измеряется аргумент импеданса контролируемого двухполюсника, и через низкочастотный коммутатор 9 попочередно по команде с блока 14 управления подаются на вход цифрового вольтметра 10, с помощью которого измеряются значения этих напряжений.

Результаты измерений с выходов фазометра и вольтметра поступают в вычислительный блок 11, где вычисляется отношение измеренных вольтметром напряжений, пропорциональное модулю импеданса контролируемого двухполюсника. В вычислительном блоке 11 значения модуля и аргумента сравниваются с заданными уставками, зане/ сенными с блока 14 управления, а результаты сравнения и измерения поступают в блок 12 вывода информации для регистрации.

Программа контроля набивается на перфоленте в виде кодов команд, содержащих адресную и командную части.

Адресная кодовая комбинация с выхода блока !5 считывания поступает в адресный регистр 16, а коды команд— в регистр 17 команд. Команды управления в виде адресных и командных кодов с выходов регистров 16 и 17 соответственно поступают на блоки

5,6,9,11,12 и 13. Под их воздействием осуществляются измерение и контроль требуемого параметра.

Путем замены программы в предлагаемом устройстве контролируются раз1114978 личные функциональные платы, а также по сравнению с известным повышена достоверность контроля параметров двухполюсников на функциональной плате в более широком динамическом диапазоне.

1114978

Составитель Л.Сорокина

Редактор И.Шулла Техред М.Гергель Корректор Г.Решетник

Заказ 6763/31 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4