Способ обнаружения неисправных элементов электрической схемы

 

Изобретение относится к способам обнаружения дефектов и оценки состояния радиотехнических и электрических схем. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет увеличения разрешающей способности измерений. На контролируемую схему воздействуют испытательным сигналом с помощью блока 4 контактирования , коммутационной матрицы 5, блоков 7.1-7.П воздействий и измерений. Блок 6 добавочных элементов моделирует отклонения номиналов элементов в схеме по командам блока 3 управления. Вычислительный блок 1 моделирует неисправности и сравнивает их с данными измерений, поступающими через коммутатор 8 измерительных входов и аналого-цифровой преобразователь 9 в блок 3 управления и далее через блок 2 сопряжения. 1 ил. со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ IECKVIX

РЕСПУБЛИК

ni>s G 01 R 31/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

rt 4 ?!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4376978/21 (22) 08.02.88 (46) 30.01.91. Бюл. ¹ 4 (72) А.Т. Воротилов, О.А. Звягинцева, К.И. Кучеров и А,Б. Сизов (53) 621.317.799 (088.8) (56) Патент США ¹ 4228937, кл, G 01 R 31/28, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N. 653588, кл, G 01 R 31/28, 1979. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕИСПРАВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ (57) Изобретение относится к способам обнаружения дефектов и оценки состояния радиотехнических и электрических схем. Ж 1624369 А1

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет увеличения разрешающей способности измерений. На контролируемую схему воздействуют испытательным сигналом с помощью блока 4 контактирования, коммутационной матрицы 5, блоков 7.1 — 7.п воздействий и измерений.

Блок 6 добавочных элементов моделирует отклонения номиналов элементов в схеме по командам блока 3 управления. Вычислительный блок 1 моделирует неисправности и сравнивает их с данными измерений, поступающими через коммутатор 8 измерительных входов и аналого-цифровой преобразователь 9 в блок 3 управления и далее через блок 2 сопряжения. 1 ил.

1624369

50

55 (2) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при диагностировании радиотехнических и электрических устройств.

Цель изобретения — повышение достоверности за счет увеличения разрешающей способности обнаоужения неисправных элементов, На чертеже изображена блок-схема для реализации предлагаемого способа.

Способ определения неисправных элементов электрической схемы можно разделить на два этапа: моделирование и испытание, сущность которых заключается в следующем.

На первом этапе на моделируемую электрическую схему воздействуют испытательным сигналом, создавая необходимые условия ее функционирования. Уровень и форма испытательного сигнала определяются типом электрической схемы.

Амплитуда и время запаздывания испытательного сигнала в каждой последующей измерительной точке электрической схемы зависят от значений параметров элементов схемы, частоты испытательного сигнала и амплитуды и времени запаздывания испытательного сигнала в предшествующей измерительной точке схемы. Следовательно, для каждого выделенного блока электрической схемы, соответствующего выбранной измерительной точке схемы и ей предшествующей, по результатам моделирования неисправностей элементов схемы могут быть пострсены функциональные зависимости следующего вида

F(y,õl,x2,...,xsl, N) О, (1) где у — отношение значения амплитуды испытательного сигнала в выбранной измерительной точке схемы к значению амплитуды испытательного сигнала в предшествующей измерительной точке схемы или разность времени запаздывания испытательного сигнала в соответствующих точках схемы;

xl — значения. параметров элементов выделенного блока электрической схемы; в — частоте испытательного сигнала .В большинстве случаев для электрических схем функции (1) имеют достаточно сложную структуру. Поэтому для каждого выделенного блока электрической схемы по результатам моделирования составляют функциональные зависимости контролируемых характеристик испытательного сигнала от значений параметров элементов схемы при фиксированных значениях частоты испытательного сигнала

fl(y,хт,х2,...xn) 0; J 1гй.

В частчом случае эа с .мости (2) амплитуды и времени заппздь в3 i«s3 кс.пытательного сигнала От пэрэме. р03 злсме лог. схемы могут составляться R виде нек;:торых дискретных функций, заданных табличка, 0днако, в связи с тем, что неисправность можег иметь не только характер полногп Отказа элемента, но также заключаться в Отклонении От допустимых техническими успое;ями зна leний на некоторую величину, l3I3M кодирова),ии конгролируемых характеристик испытател„НОГО СИГНаЛа ДЛЯ ВСЕХ РЕЛПЬНО ВОЗМОжНь Х комбинаций различных неисправностей электрической схемы нж бходимо имет тЯлицы большого обьема, Составленные на этапе моделирования функциональные зависимость ам 1ли3уды и времени запаздывания испытательного сигнала в измерит;.льных тОлках ",хемы от значений электрических парамо-рог элементов схемы используются для О редеп ниг ",. à".ñ. ний параметров элементов при пров дении испытаний электрической хемы.::огсрые:оСтОЯт ИЗ СЛЕДУЮЩЕЙ ПОСПЕД»еетЕПЬНГ..ттл г Йствий.

Подавая на зле«три гескую схему испь тательный сигнал. измеряют амплитуд, и время запаздывания и=пы;ательного сигнала по на правлению распространения испытательного сигнала от входа до е . хода схем,т, Если

КО -,тРОЛИРУЕМЫЕ ХаРЯ«т.;.ИС л И"...ПЫтaтельного сигнала г. и:;мерительной -Очке не удовлетворяют технически..". yen 0 è ., т.. определяются значе:- я парэ, е-рсв элементов соот етстпжщ=-;:". бп .«- эпе«три-еСКОЙ Схвмы.

Для Ог ределения парам-.:òðîâ элементов электрической схемы al:,: -;. я ларрь етров изменяют на:лзсэстные .Опичм ы. З.-.,с:. подавая на схему v:"ïû Taòåëüÿs ü: с г: ял, проводят Очередное испытание эпок-,p ÷÷åñ«О!» схемы и измеряют изме-;HHs; амплитуды времени эапаэдывани-. испытате::",ного c. ;нала в измерительных -,0 кя:. Схемы. За ономерность выбора элементов для изменения их параметров зависит О-; конкретной испытываемой зле«трической схемы. которая 1flределяет структур, зависимости (2). При этом выбор элементоз дик-:уется и Остотой техн; ческой ре;лизации изменени- параметра,э задаваемое значение, Основзи для выбора изменяемы.. параметров явл>-.ется анялиз чувс»ви тельности измеряемых характери.:т.лк испытательно о сигнала к измененик3 пьраметра эпеменг.

Рекомендуется выбирать те параметры, изменение которых Обеспечивает на;10ольшее и,;МЕНЕНИЕ ИЗМЕряЕМЫХ Хара.<,.САНС»ИК SS.Å. обеспечивающее максимan!,íîs: зчач ие функции увствитепьности), т: «как 1ои -.е1624369

35

50

F:,ä; «,ull l у.-; ь«1ельчос .ти на результат диài,

Информация о проверяемой злектричеСКОЙ OXЕМЕ, ПОЛУЧЕНнаЯ В РЕЗУЛЬтат=. ПРОВЕдения исчь таний для каждоГо

I =- (ix!+ . ы11, х i i XP:,.,,,Xi!+ hxi1i yi,i1, ) = 1,m; =- 1,п), (3} где Л хц — aa!la..аемые изменения значения I-го параметра зь деленного блока электрической схемы п.рeд i-ым испытанием; у1, — и:-мерение зна .ения контролируе; .ых характе, истик спытательного сигнала в измер лтел нои точке схемы, полученные на )-ом испытании при частоте испытательНого сигнала, равной и>;.

Пор:-вок изменения величин элементов эле:.:тр лч "ской хамы определяется структурой функн . она- ь.х зависимо:,тей (2) и может либо .-:аЕ,=.1аться заранее перед

«cnытаниями лектрической схемы, либо за в сет ь от резул ь;-это в исп ытан ий. При э-ом не об:1затэльно изменен е электри-1ских пэ-,:аметрпв всех элементов, т.е. ряд йХ.;,зада-.асмы, перед некоторыми 40

vспытаниями, могу быт оа;.ны нулю, в ,астности, для первого испытания электрической схе" ы по всем блокам, соответствующи измеси ельным точкам схемы Ь41

=0; 1=1,п, Подстановка данных (3) в зависимости (2) позвол;".ет г;олучить для определения зна .ени; парам..тров элементов выделен ого блока электр« еской схемы систему иэ (m х kj уравнений для измеряемых значений амlt. итуды испытательного cècHaëа v (Гп > к) уравнений для-. иэмеряп".ых значений времени запаздывания испытательчого сигнала в измерительных точках схе,лы с и неизвестHl-.ii 4È

> 1(;у, xi+ x1i...,, xp A xpi) = 0: j = 1,л1, I = 1,k (4}

Решение си .семы уравнений (4) дает искомое зна:е ч"= величин пара летров элементов схемы хь 1=-1,п, Тгким образом, aî.,ëèчины параметров элементов электрической схемы определяются по результатам проводимых испытаний на основе составленных функциональных зависимостей.

Сравнение определенных значений параметров элементов испытываемой электрической схемы с допустимыми по техническим условиям величинами позволяет определить неисправности элементов схемы, а также оценить состояние электрической схемы, нахсдящейся íà гр.знице работоспособности, т.е. определить один или группу элементов, парам тры которых равны предельчо допустимым значениям, и указать элементы, подлежащие замене, с целью повышения надежности испытываемой электрической схемы.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит вычислительный блок 1. блок 2 сопряжения, б;ок 3 управления, блок 4 кон гактированн>:, комму Г. ционную матрицу 5. блок 6 доб.вочных элементов, блоки 7.1 — 7 и воздсйствия и vçмерения, коммутатор 8 измерительнь х выходов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9.

Программа контроля, по которой работает блок 1, содержит информaöèio о величине контрольных и контролируемым сигнало 3; о времени установления переходных процессов в блоках 7.1 — 7.п, о необходимых переключениях в коммутационной ма Грице 5 и коммутаторе 8, об о ередности подключений блоков 7,1 — 7.п к АЦП 5. о порядке подключения добавочных элементов к испытываемой электрической схеме.

По окончании процесса записи программы контроля в блоке 3 управления вычислительный блок 1 выдает команду

"Начало". При этом блоки 7, i — 7.п вы„"абатывают сигналы, поступающие через коммутационную матрицу 5 и блок 4 контактирования на испытываемую электрическую схему. 3атем при подключении одного из блоков 7.1—

7.п к входу АЦП 9 осущес1.вляется преобразование измеренного сигнала реакции схемы в цифровой код, который поступает в вычислительный блок 1.

Таким образом производится измерение и преобразование амплитуды и времени запаздывания испытательного сигнала во всех измерительных точках схемы. Повторные испытания электрическо"l схемы проаодятся при измененных параметрах элементов схемы, которые осуществляются посредством подключения к элементам схемы добавочных элементов с известными

1624369

Составитель В.Степанкин

Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

РедакторТ.Парфенова. Заказ 186 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 значениями через коммутационную матрицу 5 и блок 4 контактирования, Формула изобретения

Способ обнаружения неисправных элементов электрической схемы, заключающийся в том, что на испытуемую электрическую схему воздействуют испытательным сигналом, выбирают контрольные точки испытуемой электрической схемы, расположенные по направлению распространения испытательного сигнала, измеряют амплитуду и время запаздывания испытательного сигнала в контрольных точках испытуемой электрической схемы, моделируют дефекты испытуемой электрической схемы, после чего вновь измеряют амплитуду и время запаздывания испытательного сигнала, сравнивают полученные результаты с эталонными значениями, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет увеличения разрешающей способности обнаруже5 ния неисправных элементов, перед началом испытаний составляют функциональные зависимости амплитуды и времени запаздывания в контрольных точках от значения номинальных параметров элементов элект10 рической схемы и принимают их за эталонные значения, при моделировании дефектов испытуемой электрической схемы изменяют номинальные параметры элементов электрической схемы, по результатам сравне15 ния измеренных значений амплитуды и времени запаздывания испытательного сигнала с эталонными определяют неисправные элементы испытуемой электрической схемы,