Устройство для диагностирования радиоэлектронной аппаратуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХС ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК д 4 С 1 01 К 3 Д 8 ТЕТ СССР И ОТКРЫТИ ГОСУД АРСТБЕННЫИ Н ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВУ АГ 1-ОСТИ РО.ННОЙ АППАкий и в элекАВТОРСКОМУ СВИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИВАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОРАТУРЫ(57) Изобретение может быть использованодля локализации неисправностей смонти.рованных печатных плат. Цеувь изобретения - повышение производительности труда. Устройство содержит формирователь 1импульсных воздействий, бесконтактный датчик 2 тока, регулируемый усилитель 3 импульсов, блок 4 расширения импульсов,блок 5 регулирования коэффициента усиления, аналого-цифровой преобразователь 10 ицифровой отсчетный блок 11. Использова-.ние в устройстве датчика 6 тока, усилителя 7 импульсов, блока 8 расширения импульсов и переключателя 9 режимов работыуменьшает время локализации дефектов. аУстройство может быть использовано в обычном режиме измерения токов с ручнойрегувировког 1 нувствигельностн,нвИзобретение относится к области конт.роля н лцагностирования радиоэлектроннойацпяратуры (РЭА) и может быть использо.вано лля локализации неисправностей смон.тировзнных печатных плат устройств измерительной и вычислительной техники, в томчисле функциональных модулей микропро.цессорных систем.Целью изобретения является повышение производительности труда за счет умень.щения времени локуизапии дефектов.На чертеже изображена структурная схемя предлагаемого устройства.Устройство содержит формировательимпульсных воздействий, первый бесконтактный датчик 2 тока, регулируемый усилитель 3 импульсов, блок 4 расширения импульсов. блок 5 регулирования коэффициенгя усиления, а также второй бесконтактный датчик 6 тока, усилитель 7 импучьсов, второй блок 8 расширения. импу,чьсов,переключатель 9 режимов работы, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 1 О ицифровой отсчетный блок 11. Выход датчика2 тока соединен с сигнальным входом регулируемого усилителя 3, выход которого че.роз блок 4 расширения импульсов сое.линен с АЦП 10. Выход АЦП 10 соединен свходом цифрового отсчетного блока 11, Вто.рой бесконтактный датчик 6 тока через уси.литель 7 импульсов и второй блок 8 расшц.ренин импульсов соединен с первым входомцерекл 1 очзтеля 9 режимов работы, второйвход которого соединен с выходом блока 5регулирования коэффициента усиления. явыход подключен к входу регучировянцякоэффициецга усиления усилителя 3.Датчик 6 тока может быть выполнен ввиде катушки инлуктивности. намотанной нагороидальцый сердечник из ферромагнитного материала, причем внутренний диамегр тора с учетом толщины намотки обесцечцвяег возможцосгь насадки датчика наиуп формирователя.Усилители 3 и 7 - - стандартные микро.схемы, например, серий 140, 174, блоки 4 ц8 расширения импульсов представляют со.бой амплитудные детекторы, з блок 5 - ре.гулцруемое сопротивление.В качестве формирователя 1 импульсныхвоздействий может быть использован логический генератор гцпя АМЦ - 0549, выпуска.емый серийно, а в качестве датчика 2 токя бесконтактный датчик тока от серийно выпускаемых приборов, цяцрцмер тцняЦЮ 31503.Конгролируемый обьект 12 солержит различные радиоэлектронные элементы 13.в13,п (например, микросхемы). Электрическоесоединение группы элементов представляетсобой узел. На чертеже показан один узел;в котором объединены выход элемента 13и воды (и 1) - го элементов 13.1 - 13.и.Выход генеряторя 1 соединенвыходом 14устройства,2Устройство работает следующим образом.Предварительно (на первом этапе исцы. ганий) с помощью традиционных средств функционального контроля - спецца.чьных стендов, лоп 1 ческих и сигнатурньх анализаторов, логических индикаторов воспринимают и анализируют входные сигналы обьекта контроля и сигналы его внутренних узлов, По результатам первого этапа испы. таний определяют узел электрической пепи, к которому подключен неисправный элемент, Однако электрическое соединение п раз личных или однотипных элементов не поз. воляет выявить, какой из элементов цли участков ветви узла содержит дефект, на. пример, пусть неисправность заключается в пробое входа второго элемента 13.2 ца общий полюс источника питания. Потенциал узла равен нулю и показания логического индикатора в любой ветви узла одц. иаковы. Для определения неисправного эле. мента необходимо контролировать ток в каж. дой из ветвей, полключенных к узлу, Ток ветви, содержащей неисправность, максимален.Контроль тока и локализацию дефекта производят бесконтзктным способом нз втором этапе испьтаний, При этом форми. рователь 1 импульсных воздействий подключают к контролируемому узлу объекта 12 и возбуждают узел ериолической последовательностыо импульсов большой скважности, переключатель 9 режимов работы переводят в положение 1, С. помощью бесконтактного датчика 2 прослеживают в ветвях узла распределение тока, потребляемого от формирователя 1. Регулируемый усилитель 3 выполняют таким образом, что коэффициент К 1 передачи напряжения Бъ поступаюпего на сигнальный вход усилителя от датчика 2, обратно пропорционален напряжению на входе регулировки уси. лителя. Регулируюшее напряжение (.), сни. маемое с блока 8, примо пропорционально току 1, вытекающему из формирователя 1 ц преобразуемому и напряжение латчиком 6; и= К.1, где К,; - коэффициент преобразования тока цепью, содержащей дат чик 6, усилитель 7 и олок 8. Коэффициент передачи усилителем 3 сигнала от датчика 2 равенК = .),.) =- (К; 1 )Так как цапряженц. 1 датчикапрямо пропорционально токуветви, контроли. руемой этим датчиком, Ц = К;1 (К; - коэффцццецт цреобразованця датчика 2), товыходное напряжение усилителя 3 (.)К Опропорционально отношению гоков.К 81гока в контролцрхемоц ветви к суммарному току узла, с кот,"дым контролируемая четв соеден.Применение блоков ( и 8 расширения импульсов обусловлено следуюцц и: бескоц.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 гактные датчики 6 тока реагируют на изменение напряженности магнитного поля, соз.даваемого контролируемым гоком вокругпроводйика. Выхолной сигнал латчика пропорционален производной от тока и при возбуждении узла импульсами прямоугольнойформы обладает малой длительностью. Дляпреобразования выхолных сигналов датчиков 2 и 6 в импульсы напряжения достагочных амплитуды и дчительности служатсоответственно усилилители 3 и 7 и блоки4 и 8. При достаточно высоком быстролей.ствии усилителей 3 и 7 и АЦП 10 необходимость в блоках расширения импульсов отпадает,Сигнал с выхода регулируемого усилителя 3, пропорциональный отношению токов,,расширяется с помощью блока 4 расшире.иия импульсов и преобразуется в колАЦП 10. Результат преобразования отношения токов, отображаемый на цифровомотсчетном блоке 1, сравнивается оператором с номина,чьными значениями отношений, а по результатам сравнения операторформирует сужление о дальнейшем направлении поисков или о характере и местонахожлении дефектов.При отсутствии лефектов распределение токов в ветвях контролируемого узлане отличается от распределения, заранеерассчитанного или измеренного в аналогич.ном узле заведомо исправного устройства.Например, если в контролируемом узлесоелинены выход одного элемента ТТЛ типа, находящегося в состоянии 0, и вхолы(и - 1) -го других аналогичных элементов,то суммарный ток нагрузки формирователяне превышает1,.: ввхеоъ+ (1 Ч - ) в,где вы 0,А - максимальный выхолнойток элемента в состоянииО (ток короткого замы.кания выходного транзистора ТТЛ элемента );1-: . мА - средний входной ток ТТЛэлемента при переключении уровня входного наряжения из О в 1,При (п - 1) =О, 1-1 О мА. Поэтомупри отсутствии дефектов практически весьток потечет в ветвь, соединяющую выходэлемента с узлом, и показания отсчетногоблока 11 близки к 90%, если датчиком 2(и - 1) -х ветвях отношени: вх/1 мало ипри контроле этих ветвей показания отсчетного устройства близки к Оо.Если же из-за дефекта монтажа олна изуказанных (и - 1) -х ветвей соелинена накоротко с нулем, то суммарный ток, потребляемый узлом от формирователя 1, существенно возрастает1 вых +кз+(п - 1) вх,где хв:А - ток в короткозамкнутой ветви (значение тока ограниченосопротивлением цепи и внутренним спротив,ц нием фр.мирователя 1.1-:1, 1 А. При этом конгрочь вегви, соединенной с выхолом э.чеменгд, лает показания 10 ох т 1, а контроль ветви, с. держащей дефект, - 90% от 1, что однозначно указывает на характер дефекта и его местоположение.Если распределение токов практически нс отличается от расчетного, но показания средств контроля уровней напряжения (ндпримерчогического индикатора) свидетель. ствуют о наличии константной неисправно. сти в узле, то дефект нахолится в ветви, которой соответствует максимальное значение отношения токов, а именно в ветви, соелиняющей выход э,чемента с узлом. Отношение токов в этой ветви изменится всего на 9%, что может оказаться незамеченным при обычно невысокой точности бесконтдкг. ных измерений, Однако постоянство резуль. татов измерения отношений в других ветвях (отношения токов, для которых как и преж. де близки к нулю) при константном характере неисправности в узле указывает на местолефектд в ветви с максимальным значениемогношения токов. Если же лефект заключается в коротком замыкании двух идентичных рассмотренному ранее узлов, то суммарный ток удваивается и распределение токов окажегся иным (-50 О лля ветвей, соелиняющих вы. холы элементов). После определения ветви, солержащей лефект, датчиком 2 фиксиру. ется участок этои ветви, на котором резуль тат измерения отношения токов скдчкооб разно изменяется. В указанном примере ло точки короткого замыкания отнои 1 е. ние токов равно 50 О 41, после точки короткого замыкания -- нулю. При наличии лефек. гв большей крдтности, дефектов, связан ных с частичным пробоем эчеменгов. р;определение токов принимает ец. о,чее слож. ный характер.Применение известного устройства с бес. конгактным измерением тока требует регул 11 ровки чувствительности для каждого из примеров, гак как лина мический диапазон канала измерения обычно невелик (ло 20 лБ) нормируемая погрешность достигает 25 Я а обнаружение и локализация дефектов без полстройки чувствительности канала практи. чески невозможны. Большое разнообразие характеристик узлов и дефектов обуслдв,чи. ваег необходимость частой перенастройки устройсгв, чго гребует значите,чьных здтрдг времени.В Лидгностиртмох ) 1 хекге дефекты м- гуг возникнуть в узлах, взбужлаемых дним из элементов обьектд, Наприер, если при отработке тествй рграммы элеменг 13.1 периолически иерекло стоя, то локдли. зация дефекта может оыть выполиенд без формировагсля 1 импульсных возлестви 11. Для этого бесконтактный датчик 6 ого)сл. няегся от форм 11 ров 11.,1511 лилюегс 511357889 формула изобретения Составитель В. СавиновРедактор И, ШуллаТехред И. Верес Корректор О. КравпоэаЗаказ 5505/46 Тираж 730 ПодписноеВ 11 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Гроизволственно.полиграфическое прелприятие, г, Ужгород, ул. Гроектная, 4 5к выходу элемента 13.1, являющегося ис. точником стимулирующих импульсов для контролируемого узла. В остальном процедура локализации дефекта идентична указанной. Для удобства применения бескон,актный датчик 8 тока может быть выполнен в виде зажима (клипсы).Предлагаемое устройство может быть использовано и в обычном режиме измерения токов с ручной регулировкой чувствительности. Для этого переключатель 9 режимов работы переводится .в положение 11, регулировка чувствительности канала измерения осуществляется с помощью блока 5 регулирования коэффициента усиления, в этом режиме на, цифровом отсчетном блоке 11 индицируется результат преобразования в код не отношения токов, а собственно значения тока, воспринимаемого бескон, тактным датчиком 2. Устройство для диагностирования радиоэлектронной аппаратуры, содержащее формирователь импульсных. воздействий, соединенный с выходомустройства, первый бес. 6контактный датчик тока, регулируемый усилитель импульсов, блок регулирования коэффициента усиления, первый блок расшире, ния импульсов, аналого-цифровой преобра.зователь и цифровой отсчетный блок, причем выход первого бесконтактного датчика тока соединен с сигнальным входом регулируемого усилителя импульсов, выход которого соединен с входом первого блока расширения импульсов, выход которого соединен 10 с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом цифрового отсчетного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности труда, в него введены второй бесконтактный датчик тока, усилитель импульсов, второй блок расширения импульсов и переключатель режимов работы, выход второго бесконтактного датчика тока через усилитель импульсов соединен с входом второго блока расширения импульсов, выход которого соединен с первым входом переключателя режимов работы, выход которого соединен с входом регулировки регулируемого усилителя импульсов, второй вход переключателя режимов соединен с блоком регулирования коэффициента усиления.