Коммутационная система для испытательного оборудования
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для проверки монтажа кабельного жгута и электронных схем. Цель изобретения - повьшение достоверности контроля достигается путем построения коммутационного блока на униполярных транзисторах, которые образуют между собой коммутационные группы и подгруппы. Схемное выполнение коммутационного блока показано на чертеже. Устройство также содержит блок управления, генератор , измерительный блок. Учитьшая свойства коммутационных элементов в зависимости от объекта измерения, можно при компоновке коммутационной системы комбинировать униполярные и биполярные транзисторы, а также реле . 2 ил. с € оо to ю
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1302215
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) 156297 DD (21) 7772096/24-21 (22) 14. 10. 81 (31) WPG 01 R/226830 (32) 06. 01. 81 (33) ОО (46) 07.04.87. Бюл. У 13 (71) ФЭБ Фернмелдеверк Арнштадт (DD) (72) Ханс-Дитер Мюллер (DD) (53) 621.317.79(088.8) (54) КОММУТАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИСПЬГГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ (57) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для проверки монтажа кабельного жгута и электронных схем. Цель изобретения — повышение достоверности контроля достигается путем построения коммутационного блока на униполярных транзисторах, которые образуют между собой коммутационные группы и подгруппы. Схемное выполнение коммутационного блока показано на чертеже. Устройство также содержит блок управления, генератор, измерительный блок. Учитывая свойства коммутационных элементов в зависимости от объекта измерения, можно при компоновке коммутационной системы комбинировать униполярные и O биполярные транзисторы, а также реле. 2 ил. 1302215 55 группы. Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано, в частности, для проверки электромонтажа .кабельного жгута и электромонтажных 5 схем. Известны линии задействования точек коммутации. переключателя точек измерения, в общем смонтированные в виде матриц в целях сокращения объема задействований (Патент ГДР N 67179, выкладное описание к доэкспертизной заявке ФРГ 9 2228254). Для того, чтобы выполнить требование испытания на наличие замыкания (каждая точка проверяется относительно других), на подобных пере. ключателях точек измерения требуется провести множество задействований и измерений, что на крупных электромонтажных блоках ведет к неэкономичному увеличению затрат времени на проверку. Точки коммутации на этом оборудовании выполнены на реле, транзисторах или стандартных логических модулях (Функтехник, 23, 1968, У 6, с. 205206, Электроник, 22, 1973, 9 1, с.i518, Социалистическая рационализация, 4, 1975, В 12, с. 362-367). При этом зачастую на коммутационных элементах, выполненных на транзисторах или логических модулях, имеют место ограничения относительно пределов измерения сопротивлений в электромонтажном блоке, обусловленные напряжениями насыщения и требуемыми токами задействования, которые проходят через проверяемый элемент линии (хозяйственный патент ГДР У 120302, Электроник, 25, 1976, Р 8, с. 43-46, хозяйственный патент ГДР 1Ф 113964, Хаслер Миттайлунг, 35, 1976, М 1, с. 1 и 9). Дель изобретения — повышение достоверности оборудования. На фиг. 1 и 2 изображена схема коммутационной системы для испытательного оборудования ° 50 Система содержит блок 1 управления, .генератор 2, измерительный блок 3 и коммутационный блок. Согласно изобретению, коммутационный блок построен на, униполярных транзисторах, которые образуют между собой соответствующие группы и под2 Первый выход генератора 2 и первый вход измерительного блока 3 соединены с общей шиной системы. Второй выход измерительного блока 3 соединен со стоками всех i униполярных транзисторов первой группы коммутационного блока. Второй выход генератора соединен с истоками всех i униполярных транзисторов второй группы коммутационного блока. Истоки или стоки всех i униполярных транзисторов первой и второй групп соединены соответственно с объединенными в i подгруппы стоками или истоками всех ik униполярных транзисторов третьей и четвертой групп. Истоки или стоки всех ik униполярных транзисторов третьей и четвертой групп соединены соответственно с объединенными в ik подгруппы стоками или истоками всех ikl униполярных транзисторов пятой и шестой групп коммутационного блока. Истоки или стоки всех ikl униполяр- ных транзисторов пятой и шестой групп Ф соединены между собой соответственно и с зажимами для подключения объекта контроля. Каждый затвор всех i униполярных транзисторов первой и второй групп соединен с соответствующим выходом блока 1 управления. Затворы ik u ikl униполярных транзисторов третьей, четвертой, .пятой и шестой групп, состоящие из i u ik подгрупп соответственно,-объединены по порядку и соединены с соответствующими выходами блока 1 управления. Коммутационная система задействуется некоторым количеством управляющих линий $сЕ из блока 1 управления St, причем генератор 2 Ge подает напряжение на передающем конце U на подключенный к измерительным точкам Мр объект измерения Мо, а измерительный.блок 3 М регистрирует результирующее измерительное напря1 жение U На истоках S S каждых двух последовательно включенных униполярных транзисторов Т111, Т 111 .. ° Tiki- T ikl располагается измерительная точка Mp111...Npikl с выводами для подключения объектов измерения Мо1 õ. Выводы объектов измерения Mo1...x можно по выбору подсоединить к измерительным точкам Мр111...Npikl. Измерительные точки Мр111...111;... Мр 1kl, . ° . Mpikl по несколько объединяются в подгруппы UGr11...ik, UGr 11...ik. При этом количество уп1302215 равляющих линий StL-UGr1... 1, St< ния МО1., х. Если, как это показано UGr 1...1 для задействования затво- на примере осуществления изобретения, ров С, G униполярных транзисторов требуется проверить подключенный к T1i1...111, Т 111...111 соответству- измерительным точкам МР111, МР121 ет количеству измерительных точек 5 объект измерения Мо1, то на блоке МР111...Mp111 первой подгруппы ПСг11, управления необходимо выбрать и актиUGr 11. Следующие подгруппы UGr 21.. вировать соответствующие управляющие ik, UGr 21...ik для задействования линии SrL, для того чтобы подключить с помощью управляющих линий подгрупп путь измерения. В данном случае это StL-UGr1...l, StL-UGr 1...1 включе- 10 управляющие линии главной группы ны по порядку параллельно. В иерар- StL-HGr 1, группы StL-Gr 2 и под) хической структуре коммутационной группы StL-UGr 1, а также подгруппы системы объединенные стоки D, D уни- UGr1, группы StL-Gr1 и главной групполярных транзисторов Т111... 111, пы StL-HGr1, T 1kl, Т 111...111, Т 111 подгрупп 15 При этом имеет место путь измереUGr11... 1k, UGr 11... 1k выведены на ния 1: потенциал земли ., генераистоки S S соответствующих унипо- тор Ge; униполярный транзистор Т 1, лярных транзисторов Т11...71k, Т 11 униполярный транзистор Т 12, унипо...Т ik группы Gr1 Gr 1. Затворы лярный транзистор Т 121, измерительG, С униполярных транзисторов Т11... 20 ная точка МР121, объект измерения 1k, Т 11...1k выведены на управляю- Мо1, измерительная точка МР111, унищие линии StL-Сг1...k, $сЬ-Gr 1...k, полярный транзистор Т111, униполярАналогичным образом последующие ный транзистор Т11, униполярный транподгруппы UGrik, UGr ik объединены зистор Т1, измерительная схема М, I 25 отенциал земли L равляющими линиями групп StL-Сг1... Если объект измерения No1 предStL-Gr 1...k. На следующем иерар- :ставляет собой, например, промежуток хическом уровне ко не коммутационной сис- анод-катод в диоде и если в данном б иненные стоки D D уни- процессе измерения измерено прямое полярных транзисторов а зисторов Т11 .1k групп З0 сопротивление, без переключения Сг1, Сг 1 выведены на истоки S S объекта измерения Moi путем лишь сои транзисторов Ti Т 1 ответствующего выбора и активации главных групп г, пп HGr HGr При этом управляющих линий БсЬ можно измерить "шие группы Gri Gr i подклю- обратное сопротивление. В таком случены к соответствующим униполярным 35 чае .это управляющие линии главной транзисторам Ti, T i в главной груп- группы StL-HGr 1, группы StL-Gr 1 .пе r r, п HG HGr причем к затворам G; и подгруппы StL-UGr 1, а также подG униполярных транзисторов Т1...i, группы StL-liGri, группы StL-Ñr2 и Т 1...,i привязано по одной управляю- главной группы StL-HGr1, причем чгЬ НСг1 40 имеет место путь измерения 2: потенщей линии главной группы с — г StL HGr 1...i. Стоки Р транзисто- циал земли <, генератор Ge, унипоров Т1...i соединены с вхо ом Т1... ен 1 с входом изме- лярный транзистор Т 1, униполярный М, D тран- транзистор Т 11, униполярный транзисрительной схемы М, а стоки транТ 1 . - ж ом генера- тор T 11 1, измерительная точка Np111, зисторов Т 1... - с выходом генера45 объект измерения Мо1, измерительная тора Ge. точка Np121, униполярный транзистор ПРи этом коммУтационнаЯ система Т121, униполярный транзистор Т12, . строится на униполярных транзисторах тельная схема M потенциал земли Т 11 ..ik Т111... ikl, Т 111... ik1> управляемых 50 ) посредством управляющего напряжения. В качес естве остаточного тока, влияБлагодаря этому через объект измере- ющего на результат измерения, дейстния Мо не проходит управляющий ток, вует лишь сумма остаточных токов что обуславливает возможность изме- других объединеннь нных в главную группу РениЯ высокоомных сопРотивлении.По- 55 НСг унипол р р я ных т анзисторов T(i-1) скольку пропускное сопротивление которои илу в с малой ее величины можуниполярных транзисторов является но пренебречь. низкоомным, можно измерять и сопро- При испь тании на наличие замыкативления низкоомных объектов измере- ния в изм р е ительной точке относи1302215 Т; (m-1)t+ it + m(1-1)t (1) где ш — количество измерительных точек на шлейф, t — - продолжительность одного измерения, n — - общее количество измерительных точек, 1 — количество измерительных точек на подгруппу. Минимум времени измерения Т одного шлейфа составляет g Q (2) ш общее время измерения Т составляет при этом и Т =Т-4 m При предельном значении 1 ) муле (1) время измерения Т (3) 1 по форпри прежтельно всех других измерительных точек сокращается время проведения испытания путем одновременной активации всех управляющих линий подгрупп Бс?.— UGr1i ik и благодаря дальнейшей последовательной активаци управляющих линий групп StL-Сг1... StL-Grk вместе с управляющими линнями главных групп StL-HGr1...i путем группового сканирования в целях установления наличия замыкания в соотйетствующей точке объекта измерения Мох с измерительной точкой Mp111.. ° 111 ...Mp1kl...Mpikl отдельных подгрупп UGr1i...UGrik. При этом число измерений сокращается на фактор 1/1,где 1 — количество измерительных точек на подгруппу UGrik. Если в подгруппе имеет место одно замыкание, необходимо во временной последовательности задействовать отдельные измерительные точки Mpikl подгруппы UGrik в целях установления точной позиции замыкания. Если объект испытания обнаруживает лишь небольшое число замыканий, то время проведения испытаний можно сократить еще больше путем одновременной активации всех управляющих линий групп StL-Gr1...k ы главных групп StL-HGri...i или нескольких объединенных в группы управлякщих линий. Время измерения Т одного шлейфа слагается из времени проведения испытания на прохождение и времени проведения испытания на наличие saмыканий: ней структуре коммутационных систем составляет T = (ш-1)с + at (4) 5 Из отношения времен измерения (m-1) t + nt Т (m-1)t + -с + m(k-1)t п m+n-1 t0 (5) п — + mE-1 k получаем следующее приближение для объектов испытания с большим количеством измерительных точек: Т и (6) Т и -+ш2 В расчетном примере, где n = 2000, m = 4, из уравнения (2) получаем оптимум для 1, равный 22. При этом незначительное отклонение от оптимального количества 1, равный 22. Я5 При этом незначительное отклонение от оптимального количества 1 измерительных точек Mp111...111 на подгруппу UGr11, UGr 11 еще не обуслав" ливает значительных отклонений от 30 оптимального значения времени измерения. Из уравнения (5) следует,что время измерения благодаря такой структуре коммутационной системы при поподгрупповом сканировании измери35 re Hb To eK Mp111.. ° 111...Mp1kl ° ° ° Mpikl на наличие замыканий, по сравнению с известными коммутационными системами, а данном расчетном примере сокращается в 11 раз. Даль40 нейшее сокращение времени измерения на объектах испытаний с небольшой частотой отказов возможно за счет объединения нескольких UGrik, UGr ik в целях сканирования. 45 Поскольку благодаря структуре коммутационной системы в измерительной схеме М величина измеренного сопротивления определяется на каждом измерительном шагу, при индикации отказа получаем более точный и полный результат испытания, что позволяет быстрее обнаружить и устранить неисправность. .Испольку тот же принцип работы, 55 можно вместо униполярных транзисторов использовать и более дешевые биполярные транзисторы, однако ввиду наличия токов возбуждения и пропускных сопротивлений на участках эмит1302215 тер-коллектор результаты измерения будут неполными. Можно также использовать механические коммутационные элементы, например реле, которые, хотя и являются идеальными выключателями, но значительно увеличивают время измерения ° Учитывая этим свойства коммутационных элементов, в зависимости от объекта измерения, можно при компоновке коммутационной системы комбинировать униполярные и биполярные транзисторы, а также реле. формула и э о б р е т е н и я .15 Коммутационная система для испытательного оборудования, содержащая генератор, коммутационный блок, измерительный блок, блок управления, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с це- 20 лью повышения достоверности контроля, коммутационный блок выполнен на униполярных транзисторах, образующих между собой соответствующие группы и подгруппы, при этом первый выход генератора и первый вход измерительного блока соединены с общей шиной сис-. темы, второй вход измерительного блока соединен со стоками всех i-униполярных транзисторов, первой группы, ЗО второй выход генератора соединен с истоками всех униполярных транзисторов второй группы, стоки или истоки всех i униполярных .транзисторов первой и второй групп соединены соответственно с объединенными в i пор,— группы стоками или истоками всех ik униполярных транзисторов третьей и четвертой групп, истоки или стоки всех ik укиполярных транзисторов третьей и четвертой групп соединены соответственно с объединенными в ik подгруппы стоками нли истоками всех ikl униполярных транзисторов пятой и шестой групп, истоки или стоки всех ikl униполярных транзисторов пятой и шестой групп соединены соответственно между собой и с соответствующими зажимами для подключения объекта контроля, каждый затвор всех униполярных транзисторов первой и второй групп соединен с соответствующим выходом блока управления, затворы ik u ikl униполярных транзисторов третьей, четвертой, пятой и шестой групп, состоящие из i u ik подгрупп соответственно, объединены по порядку и соединены с соответствующими входами блока управле— ния. 1302215 Составитель M.Õàåíêo Техред Л.Сердюкова Корректор А.Ильин Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Редактор Н.Тупица Заказ 1214/45 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4
