Токовый зонд

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК К 31/2 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОБИТ ОТНРЫТ М НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 4359686/24-207,01.8807.09.89, БюлВ.П.Урбонас,(21 ) (22) (46) (72) и О.К (53) (56) логич ния ц ным д Р 33Р.В.-Б.Пятро 88.8 ение ктов тем о слежив а- индуктива, 974,я ток троник 6338, кл(54) токовый з (57) Изобретен рольно-измерит быть испольэов неисправностеи пример дпя выя кания электрич ОНП ится к конехнике и мо е отн чьнай тно дляв цнфро ет пределен вых схемах,наороткого эамывлеки пеи. Цель изо ункциональных зонда за счет начений магии ких ц отекаюоко элект ски ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ре ирение во окового контроля амплитудных ных полей, наводимых щим в контролпруе."ых 80150640 2цепях, Токовый зонд содержит датчик 1 тока, усилитель 2, синхронный детектор 3, генератор 4, блок 5 согласования, соединительный кабель 6, зажимы 7.1 и 7.2 для подключения контролируемых электрических цепей, световую шкалу 8, следящий аналогоцифровой преобразователь 9, инвертор 1 О, коммутатор 11, мультивибратор 12 дешифратор 13, элементы 14,1-14,ш индикации световой шкалы 8, первые 15.1-5.пи второй 16 выходы следящего аналого-цифрового преобразователя 9, вторые входы 17 коммутатора 1. За счет введения синхронного детектора 3, световой шкалы 8, следящего аналого-циФрового преобразователя 9, инвертора 10,коммутатора 11, мультивибратора 12, дешифратора 13 токовый зонд позволяет контролировать и фазу и амплитуду магнитного поля, создаваемого переменным током в дефектных проводниках, что расширяет его функциональные возможИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения неисправностей в цифровых схемах, например для выявления короткого замыкания электрических цепей.Цель изобретения - расширение Функциональных воэможностей токового зонда за счет контроля амплитудных 10 значений магнитных полей, наводимых током, протекающим в контролируемых электрических цепях.На фиг. 1 показана схема токового зонда; ца фиг. 2 - график зависимости наведенной Э 1 С от положения датчика тока; ца фиг, 3 - пример индикации различных фаз и амплитуд магнитных полей на световой шкале в зави 15 20 Первый 7. 1 и второй 7,2 зажимы для подключения контролируемой элект-,10 рической цепи 18 соединены через соединительцып кабель 6 с соответствуюгцими выходами блока 5 согласования, соединенного входом с выходом генератора 4. Датчик 1 тока подключен вы- А 5 ходом к входу усилителя 2, соединенного выходом с первым входом синхронного детектора 3, который вторым входом соединен с выходом генератора 4, выходом - с. входом следящего АЦП 9, соединенного первыми выходами 15.1-15.пс соответствующими первыми входами коммутатора 11, соединенного вторыми входами 17 с общей шиной устройства, третьими входами через ицвертор О - с вторым выходом следящего АЦП 9, четвертьгм входом - с выходом мультивибратора 12, выходами черег дешифратор 13 - с сосимости от положеггия датчика тока,Токовый зонд (фиг, 1) содержитдатчик 1 тока, усилитель 2, синхронггый детектор 3, генератор 4, блок 5согласования, соединительный кабель256, первый 7.1 и второй 7.2 зажимыдля подключения контролируемых электрических цепей, световую шкалу 8,следяцвгй аналого-цифровой преобразов гель (АЦП) 9, инвертор 10, коммутатор 11,. му:гьтивибратор 12, дешифратор3013, элементы 14.1 - 14.ш индикации свеговой шкалы 8, первые 15. - 15,пивторой 16 вьгходы следящего АЦП 9 ивторые вход) 17 коммутатора 11. Нафиг, 1 показана также контролируемая 35электригеская цепь 18 (печатная плата),ответствующими входами световой шкалы 8.Токовый зонд работает следуюцим образом,В случае гоиска короткого замыкания между двумя электрическими цепями, например вумя печатными проводниками на печатной плате 18, зажим 7,1 устанавливается на один из нпх, а зажим 7,2 - на другой. Генератор 4 вырабатывает синусоидальцое напряжение, которое через блок 5 согласования, служащий для гальваническойразвязки зонда от контролируемых цепей, поступает на коцтролируеггые проводники печатной платы 18. Если оци замкнуты, то межгу загимами 7.1 и 7.2 образуется цепь протекания переменного тока, а вдоль пути протекания этого тока образуется геременное магнитное поле. При этом фаза измецения создаваемого магнитного поля (относительно фазы работы генератора 4) различна с разных сторон от электрической цепи (про водника), по которой протекает ток.Датчик 1 тока, устаыов:генный над проводником с Фком, улавливает колебания магнитного поля, которые усиливаются усилителем 2 и подаются на вход синхронного детектора 3, где преобразуются в постоянное напряжение. При перемещении датчика 1 тока (зонда) н направлении, перпендикулярном проводнику печатной платы с током с одной его стороны на другую, на выходе синхронного детектора 3 Формируется напряжение в соответствии с фиг, 2. Перемещая датчик 1 тока перпендикулярно проводнику с током и вдоль него, можно проследить цепь протекания тока и найти ца печатной плате, например, место замыкания, пробитый конденсатор, ггикро - схему, имеющую утечку и т.д.Выходное напряжение сицх веонно годетектора 3 квантуется АЦП 9 на несколько уровней, например шестнадцать (фиг, За). На выхо .ах 15.1- 15.пмладших (и)-разрядов и выходе 16 -таршего п-разряда АЦП 9 выдает поочередно (в два такта) значения кодов двух уровней, между которыми попало данное значение напряжения с выхода детектора 3 (фиг. 3 б), Всему диапазону значений входггых наггряжений АЦП 9 соответсгвуют зцачеция еговыходных кодов от 0000 до 1111, причем при переходе входных значений через нуль происходит изменение выходных кодов АЦП 9 от кодов, имеющих ноль в и-разряде на выходе 16, к кодам, имеющим единицу в п-разряде на выходе 16. Под действием мультивибратора 12 коммутатор 11 подключает к световой шкале 8 то выходы 15.1- 1 О 15.пАЦП 9, то входы 17 коммутатора 11. В момент подключения выходов 15.1-15.пкоды на них меняются в двух тактах работы АЦП 9 на один шаг квантования. Эти коды дешифрируются 15 дешифратором 13 в унитарный код, что приводит к иоочередному включению двух элементов 14,1 и 14,1 индикации шкалы 8, соответствующих двум амплитудным значениям магнитного поля про водника с током, В момент подключения коммутатором 11 на выход входов 17 и в случае, если на выходе 16 старшего п-разряда АЦП 9 формируется логическая единица логические нули с входов 17, сформированные инвертором 10, поступают на дешифратор 13 и через него включают элемент 14.1 индикации шкалы 8. Если на выходе 16 старшего п-разряда АЦП 9 имеется ло- З 0 гический нуль, то с помощью сигналов логической единицы с выхода инвертора 1 О и логического нуля со специально соединенных с общей шиной устройства входов коммутатора 11 (на входах 17) 35 формируется код, который, поступая через дешиФратор 13 на шкалу 8, включает элемент 14.ш индикации шкалы 8.В результате при перемещении датчика 1 тока в направлении, перпенди кулярном проводнику с переменным током (туда и обратно), поочередно включаются "крайние" по шкале 8 (фиг. Зв) элементы 14.1 и 14.ш инди" кации (2 в - чис:о зон квантования 45 измеряемого сигнала), а два других элемента 14,1 и 14.3 (1 = 1-ш 1-ш) показывают изменения амплитуд-.ного значения магнитного поля.Таким образом, токовый зонд позволяет контролировать фазу и амплитуду магнитного поля, наведенного переменным током от дефектных проводников, что расширяет его функциональные возможности и позволяет использовать в условиях воздействия других магнитных полей, когда фаза магнитного поля при перемещении токового зонда может не меняться.Фо р мул а из об р е т ен ияТоковый зонд, содержащий первый и второй зажимы для подключения контролируемой электрической цепи, соединенные через соединительный кабель с соответствующими выходами блока согласования, соединеннсго входом с выходом генератора, датчик тока, соединенный выходом с входом усилителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функцональых воэможностей, в него введены синхронный детектор, следящий аналого-цифровой преобразователь инвертор, коммутатор, мультивибратор, световая шкала и дешифратор, причем выход усилителя соединен с первым входом синхронного детектора, соединенного вторым входом с выходом генератора, выходом - с входом следящего аналого-цифрового преобразователя, соединенного первыми выходами с соответствуюгими первыми входами коммутатора, соединенного вторыми входами с обшей шиной устройства, третьими входамн через инвертор - с вторым выходом следящего аналого-цифрового преобразователя, четвертым входомс выходом мультивибратора, выходами через деш.ратор - с соответствуюгими входами световойшк алы.506405 дд 77,4 Ю ЮЫ ЛаГЮ;У/77ой 7 111 770 707 1 ао 17 0 ПО ооо поп аоо оао оао оа 17 77/Я 1) о а апа,7717777 101 7 аа 77 10 Нулей ЮПЕП 7 777 77 71 77 Корректор Т Малец сное прп ГЕНТ СССР открытия д, 4/5 ород, ул. Проектная, 4 ое предприяти роизводственно-полигра 171, 710 110 7 а 1 7 о 1 1 ап оа о 077 07 О ОО 007 аа апо поа 717 711 7 а 170 701 707 700 1 ПП О 71 о 7 а 70 001 00 ооп Составитель В.Дворкинактор О.Ирковецкая Техреду М.Ходанич Заказ 5432/48 Тирая 14 ПодВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб о ааа(И 77/ге