Устройство для определения динамической нестабильности переходного сопротивления контакта электрического соединения

 

Изобретение может быть использовано при автоматизированном измерении динамической нестабильности переходного сопротивления контакта электрического соединителя . Цель изобретения - повышение точности и производительности. Устройство содержит источник 1 постоянного тока, блок 2 образцового сопротивления, коммутатор 3. селектор 4, делитель 5, усилитель 6, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, блок 8 учета смещения усилительного тракта, блок 9 анализа, первый блок 10 памяти, блок 11 преобразования информации, блок 12 вычитания, блок 13 деления , блок 14 регистрации, блок 15 формирования опорного уровня сигнала, блок 16задания величины сопротивления, блок 17управления, второй АЦП 18, цифроаналоговый преобразователь 19, блок 20 формирования опорных напряжений, компаратор 21 блок 22 аналоговых ключей, шифратор 23 элемент ИЛИ 24, второй блок 25 памяти, первый сумматор 26, второй сумматор 27, элемент И 28, генератор 29, счетчик 30, контакты контролируемого электрического соединителя 31. 6 ил Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlHAËÈCTÈ×ÅÑÍÈХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4641875/07 (22) 25.01.89 (46) 07.06.91. Бюл. № 2! (72) С. Д. Яненков и А. М. Караваев (53) 621.318.5.004.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1418661, кл. G 05 В 23/02, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДИНАМИЧЕСКОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ

ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано при автоматизированном измерении динамической нестабильности переходного со- противления контакта электрического соединителя. Цель изобретения — повышение точности и производительности. Устройство содержит источник 1 постоянного тока, блок

„„SU„„1654894 А 1 (51)5 Н 01 Н 49/00, G 05 В 23/02

2 образцового сопротивления, коммутатор 3, селектор 4, делитель 5, усилитель 6, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7. блок 8 учета смещения нуля усилительного тракта, блок 9 анализа, первый блок 10 памяти, блок 11 преобразования информации, блок 12 вычитания, блок 13 деления, блок 14 регистрации, блок 15 формирования опорного уровня сигнала, блок

16 задания величины сопротивления, блок

17 управления, второй АЦП 18, цифроаналоговый преобразователь 19, блок 20 формирования опорных напряжений, компаратор 21 блок 22 аналоговых ключей, шифратор 23 элемент ИЛИ 24, второй блок 25 памяти, первый сумматор 26, второй сумматор 27, элемент И 28, генератор 29, счетчик 30, контакты контролируемого электрического соединителя 31. 6 ил.

1654894

Изобретение относится к области измерений и может быть использовано при автоматизированном измерении динамической нестабильности переходного сопротивления контакта электрического соединителя.

Цель изобретения — повышение точности и производительности.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — 6 — блок-схемы блока управления, блока учета смещения «нуля» усилительного тракта, делителя, блока анализа и блока преобразования информации соответственно.

Устройство для определения динамической нестабильности переходного сопротивления контакта электрического соединителя (фиг. 1) содержит источник 1 постоянного тока, имеющий выводы для подключения контактов контролируемого изделия; блок 2 образцового сопротивления с выводом для подключения контактов контролируемого изделия; коммутатор 3 с выводами для подключения контактов контролируемого изделия, селектор 4, делитель 5, усилитель 6, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, блок 8 учета смещения «нуля» усилительного тракта, блок 9 анализа, первый блок 10 памяти, блок 1 преобразования информации, блок !2 вычитания, блок

l3 деления, блок 14 регистрации, блок 15 формирования опорного уровня сигнала, блок 16 задания величины сопротивления, блок 17 управления, второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 18, цифроаналоговый преобразователь 19, блок 20 форМирования опорных напряжений, компаратор

21, блок аналоговых ключей 22, имеющий выводы для подсоединения контактов контролируемого изделия, шифратор 23, элемент

ИЛИ 24; второй блок 25 памяти, первый сумматор 26, второй сумматор 27, генератор

29 и счетчик 30.

Блок 17 управления (фиг. 2) состоит из узла 17.1 задания режима, счетчика 17.2; дешифратора 17.3 нулевого состояния счетчика; узла 7.4 задания числа проверяемых контактов; схемы 17.5 сравнения; генератора

17.6 и элемента И 17.7.

Блок 8 учета смещения «нуля» усилительного тракта (фиг. 3) состоит из узла

8.1 вычитания, первого 8.2 и второго 8.3 регистров; узла 8.4 задания значения величины сигнала.

Делитель 5 (фиг. 4) состоит из операционного усилителя 5.1, в цепь обратной связи которого включен цифроаналоговый преобразователь 5.2, вход опорного напряжения которого соединен с выходом операционного усилителя 5.1, выход соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 5.1, а информационный вход является первым входом делителя 5. При таком включении коэффициент передачи делителя 5 равен

К =-, ro где ro — относительная величина, пропорциональная сопротивлению контроли5 руемого контакта.

Блок 9 анализа (фиг. 5) состоит из арифметико-логического устройства (АЛУ)

9.1, первый вход которого является первым входом блока 9; синхронизатора 9.2, первый вход которого является вторым (управляющим) входом блока, второй вход синхронизатора соединен с управляющим входом блока 9.1 АЛУ; регистров минимального значения сигнала 9.3 и максимального значения сигнала 9.4, информационные входы которых объединены и подключены к выходу АЛУ 9.1, стробирующие входы подключены соответственно к второму и третьему выходам синхронизатора 9.2, а выходы объединены и подключены к второму входу АЛУ 9.1 и являются одно2О временно первым выходом блока.

Блок 11 преобразования информации (фиг. 6) состоит из последовательно включенных узла 11.1 умножения, входы которого являются первым и вторым входами блока, и регистра 11.2, выход которого— первый выход блока, а вход — второй выход блока.

Контакты проверяемого электрического соединителя 31 подключаются к устройству для определения динамической нестабильнос30 ти переходного сопротивления контакта согласно схеме на фиг. l.

Блок 17 управления работает следующим образом.

При замыкании любого кнопочного переключателя «Пуск» «Первый проход» «Съем

З5 информации» (не показаны) узла 17.1 заданий режима на первом выходе последнего формируется импульс сброса счетчика

17.2, а на втором выходе узла 17.1 являющемся третьим выходом блока 17 управления, формируется вектор «Режим». На третьем выходе узла 17.1, соединенном с первым входом схемы И 17.7, формируется разрешающий потенциал и с выхода схемы

И 17:7, второй вход которой соединен с выходом генератора 17.6, счетные импульсы по4 ступают на счетный вход счетчика 17.2, выход которого является четвертым выходом блока 17 управления и определяет номер контакта соединителя 31, проверяемого в данный момент времени. Элемент 17.5 сравнивает информацию с выхода счетчика 17.2

5Q и узла 17.4. При совпадении информаций на выходе элемента 17.5 сравнения формируется импульс сброса счетчика 17.2. Устройство переходит в режим замера смещения «нуля» усилительного тракта, и при наличии в векторе «Режим» команды «Первый

55 проход» данная команда снимается.

Блок 8 учета смещения «нуля» работает следующим образом.

1654894

20

В режиме замера смещения «нуля» (ну= левое состояние счетчика 17.2) разрешающий потенциал с первого выхода блока 17 (выход дешифратора 17.3), поступающий на управляющий вход блока 8, осуществляет выбор узла 8.4 задания значения сигнала и разрешение записи результата с выхода узла 8 1 в регистр 8 3. В узле 8 1 осуществляется сравнение информации АЦП 7 с заданным уровнем, определяемым узлом 8.4, т. е. определяет смещение «нуля» усилительного тракта.

При отсутствии разрешающего потенциала (не нулевое состояние счетчика 17.2) в качестве источника информации осуществляется выбор регистра 8.3 с одновременным запрещением записи в него новой информации и разрешением записи в регистр

8.2.

Блок анализа 9 работает следующим образом.

Этот блок производит сравнение текущего результата с уже имеющимися значениями минимального и максимального по каждому контакту, полученными ранее и записанными в регистрах минимального 9.3 и максимального 9.4 значений. Синхронизиру- 25 ет работу блока 9 синхронизатор 9.2, первый вход которого является вторым (управляющим) входом блока 9, подключенным к третьему выходу блока 17 управления (вектор «Режим»). Сравнение информации осуществляется АЛУ 9.1, вход выбора режи- 30 ма которого (выбор выполняемой функции) соединен с первым выходом синхронизатора 9.2.

Анализ осуществляется за четыре такта.

В первом сравнивается текущая информация (выход блока 8), с содержимым ре- 35 гистра 9.3 (минимального имеющегося значения) и при текущей информации, меньшей содержимого регистра 9.3, синхронизатор 9.2 задает режим АЛУ 9.1 для записи текущего значения в регистр 9.3. В противном случае (текущая величина сигнала больше минимальной) второй такт является холостым. В третьем такте осуществляется сравнение текущей информации с содержимым регистра 9.4, синхронизатор 9.2 задает режим АЛУ 9.1 для записи текущего значе- 45 ния информации в регистр 9.4 в четвертом такте. В противном случае (текущая информация меньше максимально имеющейся) четвертый такт является холостым.

Таким образом, при текущей информации, меньше минимально имеющейся (в ре- 50 гистраторе 9.3), данная информация заносится в регистр 9.3 минимального значения, при большей максимально имеющейся в регистр 9.4 максимального значения. В противном случае содержимое регистров не меняется. 55

Обмен информацией между регистрами

9 3 и 9 4 и блоком 10 памяти осуществляется при смене номера контакта за четыре такта. В первые два такта производится перепись информации из регистров 9.3 и 9.4 в блок 10 памяти, а во вторые два такта — перепись информации из блока 10 памяти в регистры 9.3 и 9.4, т. е. перепись минимального и максимального значений сигнала, достигнутых ранее в процессе испытания для номера контакта, подключаемого к измерительному тракту. Синхронизирует обмен синхронизатор 9.2.

При наличии в векторе «Режим» команды «Первый проход» обмен информацией между регистрами 9.3 и 9,4 и блоком 10 происходит следующим образом. В первые два такта информация регистров 9.3 и 9.4 заносится в блок 10 памяти, а во вторые два такта в регистры 9 3 и 9 4 заносится текущая информация с выхода блока 8 (при первом проходе в блоке памяти отсутствует информация о достигнутых значениях минимального и максимального уровней сигнала).

Устройство для определения динамической нестабильности переходного сопротивления контакта работает следующим образом.

Блок 17 управления задает режим работы устройства. Существуют три режима работы: режим замера смещения «нуля» усилительного тракта; режим «Измерение» и режим «Съема информации» по окончании испытания.

При нулевом состоянии счетчика 7.2 блока 17 устройство переходит в режим замера смещения «нуля» усилительного тракта. Селектор 4, третий (управляющий) вход которого соединен с первым выходом блока

17, осуществляет подключение к входу усилительного тракта выхода блока формирования опорного уровня сигнала 15, сигнал которого

Uip= IRoáð Г() где 1 — ток, протекаемый по цепи;

Ro6p — сопротивление блока образцового сопротивления 2;

ro — величина контролируемого сопротивления (величина относительная коэффициент передачи тока 15).

На выходе усилителя 6 величина сигнала равна

Ug=U . Кь. К +1)"=IRnopro — Кв+1- - =

1 ро

=!Яобр Кг+U ч где Uci — смещение «нуля»;

К вЂ” коэффициент усиления усилителя 6.

АЦП 7 производит замер опорного уровня сигнала с учетом смещения «нуля» усилительного тракта. Блок 8 учета смещения

«нуля» осуществляет замер величины смещения «нуля», по окончании которого устройство переходит в режим измерения величины сопротивления.

1654894

1О

Формула изобретения

Коммутатор 3 осуществляет подключение к измерительному тракту соответствующего контакта соединителя 31. Первый АЦП 7 производит замер текущего значения сигнала. Второи АЦП 18 и, цифроаналоговый преобразователь 19 компенсируют изменение входного сигнала за счет изменения тока„ а неконтролируемого сопротивления путем соответствующего изменения опорного напряжения первого АЦП 7. Блок 8 корректирует результат замера с учетом смещения

«нуля» усилительного тракта, блок 9 анализирует полученный результат. При смене номера контакта происходит обмен информации между регистрами блока 9 и блоком 10 памяти.

При возникновении разрыва — нарушение контакта ток, протекающий через контакты контролируемого соединителя и блок

2, уменьшается. Компаратор 21 переключается. На выходе его формируется сигнал, запрещающий работы блока 17 управления и разрешающий работу счетчика ЗС и блока

22 аналоговых ключей. На выходе шифратора 23 формируется двоичный код номера контакта, находящегося в разрыве., Шифратор 23 выполнен на базе ПЗУ, преобразующего N-разрядный входной сигнал (N число проверяемых контактов) в двоичный код (1,2,4,...,2").

Второй блок 25 памяти, адресный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ

24, по первому выходу формирует информацию о количестве разрывов по данному номеру контактов, по второму — о суммарном времени нахождения в состоянии разрыва по данному номеру контакта. По окончании разрыва информация сумматоров 26 и 27 заносится во второй блок 25 памяти, т. е. число нарушений контакта по данно. му адресу увеличивается на единицу, а суммарное время соответственно возрастает на время нахождения в состоянии разрыва на заданный такт (содержимое счетчика 30).

По окончании испытания нажатием кнопочного переключателя «Съем информации» узла 17.1 устройство переводится в режим выдачи информации.

Блок 11 преобразования информации восстанавливает истинное значение сигнала из нормализованного вида и работает при съеме информации. Узел 11.1 умножения восстанавливает истинчое значение сигнала.

Преобразование и съем информации осуществляется за четыре такта.

На первом такте осуществляется преобразование и съем минимального значения по данному номеру контакта с одновременной записью результата в регистр 11.2. Во втором такте — преобразование и запись максимального значения, причем запись данной информации в регистр 11.2 отсутствует. На третьем такте определяется динамическая нестабильность по данному номеру при помощи блоков вычитания 12 и деления 13 (и соот20

50 5 ветствующей регистрацией в блоке 14) по формуле

RMa«c — R«í

D«=

g НОР где D- — динамическая нестабильность;

К.«- — максимальное значение;

R- — минимальное значение;

К-> — заданное значение величины сопротивления (выход блока 16).

В четвертом такте блок 14 регистрации осуществляет регистрацию числа разрывов и времени нахождения в состоянии разрыва по данному номеру контакта (выход второго блока памяти 25).

Устройство для определения динамической нестабильности переходного сопротивления контакта электрического соединения, содержащее источник питания, блок образцовогс сопротивления, коммутатор, селектор, усилитель, первый аналого-цифрового преобразователя (АЦП), блок учета смещения

«нуля» усилительного тракта, блок анализа, первый блок памяти, блок преобразования информации, блок вычитания, блок деления, блок регистрации, блок формирования опорного уровня сигнала, блок задания величины сопротивления и блок управления, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения точности и производительности, в него введены делитель, второй АЦП, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), блок формирования опорных напряжений, компаратор, блок аналоговых ключей, шифратор, элемент ИЛИ, второй блок памяти, первый сумматор, второй сумматор, элемент И, генератор и счетчик, а в качестве источника питания использован источник постоянного тока, выход которого соединен с первым входом блока аналоговых ключей, с нечетными выводами для подключения контактов контролируемого электрического соединения с нечетными входами коммутатора, четные входы которого соединены с блоком образцового сопротивления, первыми входом блока формирования Опорного уровня сигнала, входом первого АЦП и первым входом компаратора, выход коммутатора соединен с первым входом селектора, второй вход которого соединен с выходом блока формирования опорного уровня сигнала, второй вход которого соединен с первым выходом блока задания величины сопротивления, выход селектора соединен с первым входом делителя, выход которого соединен с входом усилителя, выход которого соединен с первым входом второго АЦП, второй вход которого подключен к выходу ЦПА, гервый вход которого соединен с выходом первого

АЦП, при этом первый выход блока формирования опорных напряжений подсоединен к второму входу ЦАП, а второй выход бло1654894

10 ка формирования опорных напряжений соединен с вторым входом компаратора, выход которого подключен к второму входу блока аналоговых ключей, первому входу элемента И, входу блока управления, первому входу счетчика и первому входу первого блока памяти, при этом выход второго АЦП соединен с первым входом блока учета смещения «нуля» усилительного тракта, второй вход которого соединен с третьим входом селектора и первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к третьему входу второго АЦП, а второй выход блока задания величины сопротивления соединен с вторым входом делителя, первым входом блока преобразования информации и первым входом блока деления, выход которого подсоединен к первому входу блока регистрации, второй вход которого соединен с входом первого сумматора и первым выходом первого блока памяти, второй выход которого соединен с 20 третьим входом блока регистрации и первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а выход второго сумматора соединен с вторым входом первого блока памяти, третий вход которого соединен с выходом сумматора, 25 выход блока учета смещения «нуля» усилительного тракта соединен с первым входом блока анализа, первый выход которого соединен с первым входом второго блока входа, а второй выход блока анализа соединен с вторым входом второго блока памяти и вторым входом блока преобразования информации, первый выход которого соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен к второму выходу блока преобразования информации и четвертому входу блока регистрации, а выход блока вычитания соединен с вторым входом блока деления, при этом третий выход блока управления соединен с вторым входом блока анализа и третьим входом блока преобразования информации, четвертый выход блока управления соединен с третьим входом второго блока памяти, адресным входом коммутатора и вторым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом логического элемента И, выход которого соединен с первым входом логического элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом дешифратора, вход которого соединен с выходом блока аналоговых ключей, при этом выход элемента ИЛИ соединен с четвертым входом первого блока памяти, а выход генератора соединен с вторым входом счетчика.

1654894

1654894

Составитель Д. Тарасов

Редактор А. Шандор Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 1955 Тираж 363 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина,, 101