Способ бесконтактного контроля электрических соединителей

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

«Ф» р

/Яу

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам. (21) 5022879/21 (22) 20.01.92 (46) 30.1193 Бюл. Йя 43-44 (76) Дианов Вячеслав Николаевич (54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО КОНТРОЛЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНИТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к способам бесконтактного контроля соединителей. Сущность изоб-. ретения заключается в том, что осуществляют фиксацию сбойного состояния соединителей в действующей аппаратуре. Данное сбойное состояние фиксируется при скачкообразном изменении активной, индуктивной и .емкостной составляющих сопротивления соединителя, в качестве информативного параметра используют электромагнитную составляющую излучения. Генерацию электрического сигнала на соединитель осуществляют в виде гармонического сигнала переменной частоты ипи импульсной последовательности переменной длитю) КЦ (1ц 2003993 Cl

{51) тельности, а информативный параметр при этом измеряют соответственно в моменты фазовых или временных искажений на контролируемом соединителе. Бесконтактное. воздействие на дополнительный электрический контакт осуществляют посредством оптического излучения при вибрационных колебаниях составных частей контролируемого соединителя. Осуществляя генерацию сигнала на соединитель поочередно на каждую контактную пару выявляют сбойную контактную пару по появлению сигнала на дополнительном электрическом контакте. В качестве дополнительного электрического контакта выбирают свободную контактную пару проверяемого. соединителя. Изменяя подаваемый сигнал в сторону увеличения и уменьшения и выбирая в качестве информативного параметра диапазон частот генерируемых соединителем сигналов, фиксируют область существования режима сбоя по .моментам исчезновения указанных сигналов. 6 зл. ф-лы, 2 ил;

2003993

Изобретение относится к контрольно- стоверности контроля за счет выявления измерительной технике и может быть ис- сбойных состояний в соединителях, устапольэовано для выявления сбоев в новленныхифункционирующихвдействуюконтрольно-измерительных приборах, ап- щей аппаратуре. Предлагаемый способ паратуре связи, высокопроизводительных 5 позволяет обнаруживать соединители со вычислительных системах, сбойным состоянием бесконтактным путем

Известны способы контроля и иэмере- с сохранением рабочих режимов и вида воэния электрических параметровЯ, L и С в действующих на Соединитель сигналов. Подействующей аппаратуре методом сравне- " мимо исключения, процесса останова и ф ния с эталоном при разных диапазонах из- "0 выключения аппаратуры для ее перекоммуменения контролируемых параметров. тации на тестовую аппаратуру при данном

Недостатки способов - большая (до 5 g) по- способе отпадает необходимость в дополгрешность измерения, а также функцио- нительнойналадкеинастройкеконтролирунальная ограниченность; не позволяющая . ющей аппаратуре, что увеличивает ее вести контроль укаэанных параметров в об- "5 быстродействие и эффективность использоласти их малых значений(единицы наноген- . вания, ри, доли пикофарад, сотые доли ома).. Цель достигается тем, что по способу

Известны способы контроля, в том чис- бесконтактного контроля электрических соле и бесконтактные. электрических пара-ф единителей,включающемуформированиеи метров, основанные на их скачкообразном 20 генерацию через линию связи на соединиизменении и проявлении в виде предельйых тель электрических сигналов, их преобразоо клонений, в частности коротких замыка- . вание на соединителе через взаимную ний и обрывов. Недостаток указанных спо- индуктивность и/или взаимную емкость и изсобов — функциональная ограниченность, мерение выходного сигнала, дополнительное не позволяющая фиксировать промежуточ- 25 преобразование сигнала на соединителе осуные скачкообразные изменения парамет- ществляют посредством скачкообразного изров, приводящие к сбоям в аппаратуре, менения активной, индуктивйой и емкостной

Известны способы контроля электриче. составляющих сопротивления соединителя, в ских параметров, основанные на бесконтак- качестве информативного параметра испольтных методах измерения напряжения и 30 эуют электромагнитную составляющую сигтока, а также импульсов мка, предусматри- нала излучения, которой воздействуют на вающие промежуточные преобразОвания дополнительный электрической контакт, усэлектрических сигналов. Недостатки дан- тановленный в промежуточное между вклюных способов — низкая точность вследствие . ченным и выключенным состояниями а промежуточных операций преобразования 35 измерение выходного сигнала осуществляи функциональная ограниченность в связи с ют на данном электрическом контакте, приневозможностью измерения малых откло- . чем. по отсутствию или наличию выходного нений параметров и, как следствие, невоэ- сигнала судят соответственно об исправном можность выявления сбоев s аппаратуре, а .или неисправном соединителе, также сложность в реализации.. "0 Цель достигается также тем, что генераНаиболее близким по технической сущ- цию электрического сигнала на соединитель ности к предлагаемому способу является осуществляют в виде гармонического сигнаспособ бесконтактного контроля электриче- ла переменной частоты, а информативный ских соединителей, включающий формиро- . параметр сигнала снимают в моменты фазование и генерацию через линию связи на 45 вых искажений данного сигнала на контросоединитель сигналов, их преобразование .лируемом соединителе. на соединителе через взаимную индуктив- Цель достигается также тем, что генераность и/или взаимную емкость и измере- циюэлектрическогосигнала на соединитель ние выходного сигнала. Способ контроля осуществляют в виде импульсной последо поэволяет бесконтактно (эа счет фиксации 50 вательности переменной длительности, а поперечной помехи) определить качество сое- информативный параметр сигнала измерядинителейпоиэмереннойвеличинеослабле- ют s моменть1 временных искажений имния межконтактной помехи. его недостатком пульсной последовательности на является функциональная ограниченность, контролируемом соединителе, не позволяющая выявлять наличие режимов 55 Цель-достигается также тем, что бесконсбоя в соединителях, установленных и рабо- тактное воздействие на дополнительный тающих в реальной аппаратуре беэ первком- электрический контакт осуществляют помутации цепей последней. средством оптического излучения при вибЦель изобретения — расширение функ- рационных колебаниях составных частей цианальных возможностей и повышение до- контролируемого соединителя, 2003993

На фиг.1 1 — генератор (или источник) высокочастотных колебаний, в качестве которого в реальной аппаратуре может выступать как цифровая микросхема, так и аналоговая (например, усилитель мощности), 40

2 — приемник (микросхема, расположенная на другой плате, узле или модуле), 3 — испытуемый соединитель, находящийся в режиме сбоя, 4 — дополнительный электрический контакт, находящийся в режиме сбоя и связанный бесконтактно с соедини- 50 телем 3, 5 — измеритель (например, осциллограф). 4

На фиг.2! — ход контакта проверяемого соединителя, 8- расстояние между сигнальными и земляными (или экранными) контак- 55 тами, в диапазоне которого существуют сбойные явления (от нескольких микрометЦель достигается также тем, что генерацию электрического сигнала через линию связи на соединитель осуществляют пооч редно на каждую контактную пару, а "сбойную" контактную пару соединителя определяют. 5 по появлению сигнала на дополнительном электрическом контакте.

Цель достигается также тем, что в качестве дополнительного электрического контакта выбирают свободную контактную 10 пару контролируемого соединителя.

Кроме того, цель достигается тем, что . генерацию электрического сигнала.на соединитель осуществляют путем изменения подаваемого сигнала в сторону увеличения 15 и уменьшения, а в качестве информативного параметра измеряют диапазон частот, генерируемых соединителем, при этом определение области существования режима сбоя фиксируют по моментам исчезновения ука- 20 занных сигналов.

На фиг.1 рассмотрен предлагаемый способ контроля соединителей в случае Gecконтактной передачи сигнала через взаимную индуктивность Mcs и/или взаимную 25 емкость Сс, при этом проверяемый соединитель в-сбойном состоянии представлен в виде I-го резонансного контура из элементов йь Li, Сь а дополнительный электрический контакт — в виде Г -го резонансного 30 контура; на фиг.2. изображен элемент проверяемого соединителя, находящийся в сбойном состоянии, что соответствует час- . тично (нзпример, по времени) разомкнутым контактам и при условии подачи на них вы- 35 сокочастотных колебаний является необходимым и достаточным признаком для генерации в поперечном направлении электромагнитной. мощности излучения. ров до десятков микрометров), В этом слу чае контактная пара соединителя образует симметричный электрический вибратор или излучатель, который возбуждается в зазоре е генератором высокой частоты. Тогда под действием напряжения генератора (на фиг,2 не показан) на плечах вибратора (в качестве плеч выступают составляющие контактной пары соединителя) возникает продольный ток, который является источником электромагнитных волн, распространяемых в окружающем соединитель пространстве паперечно. Учитывая то, что диапазон работы ссгвременной аппаратуры. (например, ЭВМ) составляет предел от единиц мегагерц до десятков и сотен мегагерц, получают, что на вход соединителей от источников сигналов действуют высокие и очень высокие частоты. Исходя из принципа взаимности для передающих и приемных антенн, можно заключить, что соединитель, находящийся в режиме излучения, может работать и в режиме приема (показано на фиг.2 пунктирной линией).

Бесконтактная передача сигнала от проверяемого соединителя к дополнительному контакту оптическим путем основана на модуляции оптического излучения сигналом контролируемого соединителя на передающей стороне, передаче сигнала через оптическую ли.нию связи, п.риеме сигнала оптическим детектором, демодуляции и воздействии выходным сигналом на дополнительный контакт на приемной стороне.

Такой принцип построения бесконтактной передачи сигнала может быть реализован известным путем.

Таким образом, предлагаемый способ контроля обладает большими функциональными возможностями и повышенной достоверностью контроля за счет возможности контролировать соединители в сбойном состояний не только в работающей аппаратуре, но и осуществлять эти операции без ее выключения и без.дополнительной перекоммутации цепей. Применение предлагаемого способа позволяет повысить быстродействие и эффективность использования контролирующей аппаратуры, а также снизить время простоев рабочей аппаратуры при замене соединителей, имеющих скрытый дефект в виде состояния сбоя, и тем самым повысить ее суммарное быстродействие. (56) Технические условия на соединители низковольтные прямоугольные типа РППМ

27, ГЕ0,364.234 ТУ, 1987, с.13 — 15, 2003993 соединитель осуществляют в виде импуль1. СПОСОБ БЕСКОНТАКТНО О КОНТ- снои последовательности переменной длиРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНИТЕ- тельности, а информативный параметр

ЛЕЙ, включающий формирование и гене-, о сигнала. измеряют в моменты временных рацию через линию связи на соединитель, искажении импульсной последовательноэлектрических сигналов, их преобразова- сти на контролируемом соединителе. ние на соединителе через взаимную индук-,. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, тивность и/или взаимную емкость и, 10 что бесконтактное воздействие на дополизмерение выходного сигнала, отличаю- нительный электрический контактосущестщийся тем, что, с целью расширения функ- вляют посредством оптического излучения циональных возможностей и повышения при вибрационных колебаниях составных достоверности контроля, преобразование частей контролируемого соединителя, сигнала на соединителе осуществляют по-, 1g 5. Способ по п.1, отличающийся тем, средством скачкообразного изменения ак- что генерацию электрического сигнала четивной, индуктивной и емкостной рез линию связи на соединитель осуществсоставляЮщих сопротивления .соедините.. ляют поочередно на каждую контактную ля, в качестве информативного параметра пару, а «сбойную» контактную пару соедийспользуют электромагнитную составляю- 20 нителя определяют по появлению сигнала ею сигнала излучения, которой воздейст- на дополнительном электрическом контаквуют на дополнительный электрический контакт, установленный в промежуточное между включенным и выключенным состо-, . 6. Способ по п.1; отличающийся тем, яниями, а измерение выходного сигнала, 26 что в качестве дополнительного электричеосуществляют на данноМ электрическом ского контакта выбирают свободную конконтакте, причем flo,oòñóòñòâéþ или нали- тактную пару контролируемого чию выходного сигнала судят соответст- . соединителя.

Г ванно об исправном или неисправном соединителе. 7. Способ по п.1, отличающийся тем,,,30

2; Способ по п.1, отличающийся тем:что генерацию электрического сигнала на что генерацию электрического сигнала на соединитель осуществляют путем изменеСоединитель осуществляют в виде, гармо- . ния подаваемого сигнала в сторону увелинического сигнала переменной частоты а; 3< чения и уменьшения, а в качестве информативный параметр сигнала снима j информативного параметра измеряют диают в моменты фазовых иска>кейий данного пазон частот, генерируемых соединителем, сигнала íà контролируемом соединителе: при этом определение области существо3. Способ по п.1, отличающийся тем,,;вания режима сбоя фиксируют по моменчто генерацию электрического сигнала на 40 там исчезновения указанных сигналов.

2603993

Фи8 1

А Е Х4 а) Я Й

A - мыл«

Б" МРуек о).сигНаЛьНв и аоки

g- 9ь ЛФММ Ю>мм er !

Фа8.2

Составитель В, Дианов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О, Кравцова

Редактор Т. Юрчикова

Тираж Подписное

Hll0 "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3324

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