Устройство для количественной оценки качества контактирования переменных резисторов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА КОНТАКТИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ РЕЗИСТОРОВ, содержащее источник постоянного тока, преобразователь текущего переходного сопротивления контакта, выход которого соединен с входом дифференцирующего блока, первый индикатор, первую и вторую клеммы для подключения объекта контроля, первая клемма, для подключения объекта контроля соединена с.первым входом преобразоBaTejj .p текущего-переходного сопротивления контакта, отличающеес я тем, чТо, с целью повьшения точности информации о качестве контактирования , в него введены блок масштабных резисторов, делитель напряжений, второй индикатор, триггер и счетчик числа наругаений контактирования, причем выход блока масштабных резисторов соединён с первой клеммой для подключения объекта контроля, выход преобразователя текущего переходного сопротивления контакта подключен к второй клемме для подключения объекта контроля и входу второго индикатора а второй вход преобразователя текущего переходного сопротивления контакта подключен через делитель напряжения к источнику постоянного тока, выход дифференцирующего блока соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом первого индикатора и счетчиком числа нарушений контактирования, выход первого индикатора соединен с вторым установочным входом триггера. «О 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что преобразователь текущего переходного сопротивления контакта выполнен . на дифференциальном операционном усилителе , причем инвертирующий вход дифференциальногооперационного усили 0 со ел теля соединен с первым входом преоб,разователя текущего переходного сопротивления контакта, неинвертирующий вход дифференциального опера9д ционного усилителя соединен с вто:л рым входом преобразователя текущего переходного сопротивления контакта, а выход дифференциального операционного усилителя соединен с выходом преобразователя текущего переходйого сопротивления контакта.

,.SU„„11295 5 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3др С 01 R 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3523892/24-21 (22) 20.12.82 (46) 15.12.84. Бил. ¹ 46 (72) Э.М. Мешко, В.И. Кузьмин н M.Ñ. Иаурнн (53) 621.315.684(088.8) (56) 1. Ивченко. А. . Прибор для проверки непрерывности контактирования потенциометров.-"Обмен .опытом в радиопромышленности", 1981, № 11, с. 29.

2. Авторское свидетельство СССР № 401929, кл. С 01 R 27/00, 1973. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА КОНТАКТИРОВАНИЯ ПЕРЕИЕННЪ|Х РЕЗИСТОРОВ, содержащее источник постоянного тока, преобразователь текущего переходного сопротивления контакта, выход кото рого соединен с входом дифференцирующего блока, первый индикатор, первую и вторую клеммы для подключения объекта контроля, первая клемма для подключения объекта контроля соединена с.первым входом преобразователя -текущего-переходного сопротивления контакта, о т л и ч а ю щ е ес я тем, ч1о, с целью повышения точности информации о качестве контактирования, в него введены блок масштабных резисторов, делитель напряжений, второй индикатор, триггер и счетчик числа нарушений контактирования, причем выход блока масштабных резисторов соединен с первой клеммой для подключения объекта контроля, выход преобразователя текущего переходного сопротивления контакта подключен к второй клемме для подключения объекта контроля и входу второго индикатора, а второй вход преобразователя текущего переходного сопротивления контакта подключен через делитель напряжения к источнику постоянного тока, выход дифференцирующего блока соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом первого индикатора и счетчиком числа нарушений контактнрования, выход первого индикатора соединен с вторым устано- @

Ф вочным входом триггера.

2; устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что преобразователь текущего переходного сопротивления контакта выполнен .. на диф.ференциальном операционном усилителе, причем инвертирующий вход дифференциального операционного усилителя соединен с первым входом преоб; разователя текущего переходного сопротивления контакта, неинвертирующий вход дифференциального операдионного усилителя соединен с вторым входом преобразователя текущего переходного сопротивления контакта, а выход дифференциального операционного усилителя соединен с выходом преобразователя текущего переходного,фЬ сопротивления контакта.

1129565

Изобретение относится к электроиз мерительной технике в радиодеталестроении, в частности к приборам, используемым при испытаниях переменных резисторов. 5

Известен прибор для проверки непрерывности контактирования потенциометров, который позволяет фиксировать как полное нарушение контакта, так и качественное его ухудшение (13.

Недостаток устройства — отсутствие информации о величине переходного сопротивления контакта.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для количествен- 15 ной оценки качества контактирования переменных резисторов, содержащее источник постоянного тока, электромеханический привод, преобразователь величины текущего переходного со- 20 противления контакта в пропорциональное ей напряжение постоянного тока, сглаживающий блок, детектор и сумматор, выход которого подключен к индикатору, причем один из входов 25 сумматора подключен к выходу преобразователя через последовательно соединенные детектор и дифференцирующий блок, а второй вход — через сглаживающий блок (23.

Однако результат измерений в данном устройстве зависит от влияния параметров измерительной схемы, а именно от стабильности источника постоянного тока, от температурной и временной нестабильности дрейфа по напряжению во всех каскадах преобразования информации, предшествующих индикации, и от величины входного сопротивления преобразователя.

Кроме того, устройство характеризуется отсутствием информации о нахождении контролируемого резистора в электрическом контакте с входными цепями преобразователя или о наличии обрывов в резистивном элементе, так как устройство в этом случае может выдать ложную информацию о хорошем качестве контактирования.

r, Цель изобретения — повышение точ- 50 ности информации о качестве контактирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для количественной оценки качества контактиро-. вания переменных резисторов, содержащее источник постоянного тока, преобразователь текущего переходного сопротивления контакта, выход которого соединен с входом дифференцирующего блока, первый индикатор, первую и вторую клеммы для подключения объекта контроля, первая клемма для подключения объекта контроля соединена с первым входом преобразователя текущего переходного сопротивления контакта, введены блок масштабных резисторов, делитель напряжений, второй индикатор, триггер и счетчик числа нарушений контактирования, причем выход блока масштабных резисторов соединен с первой клеммой для подключения объекта контроля, выход преобразователя текущего переходного сопротивления контакта подключен к второй клемме для подключения объекта контроля и входу второго индикатора, а второй вход преобразователя текущего переходного сопротивления контакт. подключен через делитель напряжения к источнику постоянного тока, выход дифференцирующего блока соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом первого индикатора и счетчиком числа нарушений контактирования, выход первого индикатора соединен с вторым установочным входом триггера.

Преобразователь текущего переход" ного сопротивления контакта выполнен на дифференциальном операционном усилителе, причем инвертирующий вход дифференциального операционного усилителя соединен с первым входом преобразователя текущего переходного сопротивления контакта, неинвертирующий вход дифференциального операционного усилителя соединен с вторым входом преобразователя текущего переходного сопротивления контакта, а выход дифференциального операционного усилителя соединен с выходом преобразователя текущего переходного сопротивления контакта.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, делитель 2 напряжения, блок 3 масштабных резисторов

3.1-3.И, клеммы для подключения объекта контроля — контролируемого резистора 4, преобразователь 5 текущего переходного сопротивления контакта, второй индикатор 6, информирующий о нахождении контролируемого резистора в электрическом кон1129565

R10 где R и,у«1;-Я,„-, "х— (2)

< R»<...< К„„(3) величина сопротивления контролируемого резистора 4, сопротивления резисторов

3.1-3.И блока 3; 50 суммарное значение величины переходного сопротивления контакта «1 текущего значения сопротивления в цепи обратной 55 связи при перемещении подвижной части (ползуна) резистора. такте с входными цепями преобразователя 5 или о наличии обрывов в резистивном элементе, дифференцирующий блок 7, триггер 8, счетчик 9 числа нарушений контактирования и первый индикатор 10. Выход преобразователя 5 текущего переходного сопротивления контакта соединен со входом дифференцирующего блока 7, выход блока 3 масштабных резисторов 10 соединен с первой клеммой для подключения объекта контроля, выход преобразователя 5 текущего переходного сопротивления контакта подключен к второй клемме для подключения объекта контроля и к входу второго индикатора 6, второй вход преобразователя

5 тек щего переходного сопротивления контакта подключен через делитель 2 напряжения к источнику 1 постоянного тока, выход дифференцирующего блока 7 соединен с первым входом триггера,8, выход которого соединен с входом первого индикатора 10 и счетчиком 9 числа нарушений. контактирования, выход первого индикатора 10 соединен с вторым установочным входом триггера 8.

На чертеже для простоты не показаны цепи сигнала "Сброс" . служащеу. С 30

ro для установки показаний счетчика

9 и индикатора 10 в состоянии. готовности к работе.

Работа устройства основана на свойстве операционного усилителя при изменении величины сопротив35 ления в цепи отрицательной обратной связи изменять пропорционально коэффициент передачи. В исходном состоянии, когда качество контактирования хорошее, выполняются следующие

40 условия

0 (Rx (R (1) При хорошем качестве контактирования величина переходного сопротивления контакта близка к нулю. Коэффициент передачи К преобразователя 5 в этом случае по неинвертирующему входу определяется соотношением

5(к- йх+р1 (2 (4)

1L

Нарушение контактирования означает нарушение соотношения (4), которое принимает виу К =

« — . )

Подготовка устройства к работе заключается в следующем.

Для значений кХ = Р К, = 10 с помощью делителя ? напряжения ««а выходе преобразователя 5 устанавливается некоторое значение выходного напряжения Ц, при этом величина 1«о может быть любой; удовлетворяющей следующему условию

l Оцl < !Оо! <Явых ««1 — "н1, ? где U«« — суммарное значение нестабильности источника 1 постоянного тока и величины дрейфа преобразователя

5;"Bbu«««пх — максимальное значение выходного напряжения для используемого типа операционного усилителя.

Если взять значение Оо = 0,50 ых««««8 то условие (5) для большинства типов операционных усилителей заведомо будет выполнено. После выставки значения Uo устройство готово к работе.

Контроль качества контактирования осуществляется следующим, образом.

Контролируемый резистор устанавливается в контактное приспособление. Если при этом по какой-либо причине электрический контакт с входными цепями преобразователя 5 отсутствует или у подключенного крайнего вывода имеется обрыв резистивного элемента, то на выходе преобразователя 5 индикатор 6 зафиксирует наличие высокого потенциала, равного

Ugb««««««dX, т.е. фактически индикатор 6 зафиксирует разрыв отрицательной обратной связи или значение K)> 2.

Состояние же триггера 8, счетчика 9 и индикатора 10 остается неизменнЫм. Если индикатор 6 сигнализирует о хорошем состоянии электрического контакта, то после приведения в состояние готовности (после про11295

Ф хождения общего сигнала "Сброс" ) счетчика 9 и индикатора 10 проверка качества контактирования производится при подключенном резисторе

3.1(, . 5

Прй нарушении контактирования про исходи скачкообразное изменение коэффициента передачи преобразователя 5. Скорость изменения коэффициента передачи пропорциональна ско- 10 рости изменения величины переходного сопротивления контакта. При скачкообразном изменении коэффициента передачи на выходе преобразователя 5 появляется перепад напряжения. 15

Фронт этого перепада преобразуется дифференцирующим блоком 7 в короткий импульс, который переводит триггер 8 из исходного состояния в новое, которое фиксируется счетчиком 9 20 и индикатором 10, при этом. индикатор

10 формирует импульс, возвращающий триггер 8 в исходное состояние. Зафиксировав нарушение контакта при подключенном масштабном резисторе 25

3. 1 (Й1 ), проверку контактирования повторяют при подключенном резисторе З.П (К п), значение которого может достигать нескольких мегом. Если при этом фиксируется навушение кон- 3р тактирования, то можно говорить о полном нарушении контакта в этой точке между резистивным элементом и подвижным контактом. Если же нарушение контактирования не фиксируется З при Ч =. Rqq, то последовательно про водится проверка при других значениях "gi (gn o тех пор, пока прибор не зафиксирует нарушение контакта.

При нарушении контатирования величи- 4О на переходного сопротивления контакта больше, чем Й1, но меньше, чем Щ+4, где Rqj — значение величины сопротивления масштабного резистора, при подключении которого 4 начинает фиксироваться нарушение

65 контактнронания. Если нарушений контактнрования несколько по всей длине резистивного элемента, то наличие счетчика 9 позволяет зафиксировать их число и при необходимости произвести анализ каждого нарушения контактирования в отдельности. Если на длине резистивного элемента имеются разрывы контактной дорожки, в том числе и обрыв не подключенного крайнего вывода, то эти дефекты фиксируются устройством как нарушение контактирования с величиной переходного сопротивления контакта, превышающей значение <

Таким образом, так как величина напряжения Uo устанавливаемая на выходе преобразователя 5, при значении коэффициента передачи, удовлетворяющего условию (4), может быть любой, удовлетворяющей условию {5), то ни Величина дрейфа операционного усилителя, ни нестабильность источника 1 постоянного тока на результат измерений влияния не оказывают, так как суммарное значение этих параметров согласно условию (5) всегда меньше величины перепада напряжения на выходе преобразователя

5. Сам же способ включения контролируемого резистора в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя исключает влияние входного сопротивления преобразователя 5 на результат измерений.

Использование предлагаемого устройства в системах автоматизированного контроля позволяет в условиях массового производства резисторов значительно снизить трудоемкость контрольных операций с одновременным сохранением объективности результатов измерений н возможности проведения автоматической разбраковки резисторов по величине переходного сопротивления контакта.

ВНННПН закал 10121 Ткоак 710 ПоНансное оиоаал ШШ аПатавт ° г.уагород, ул.Проектная, 4