Способ обнаружения неисправных элементов электрической схемы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 601 В 31/ Ъ ьс,ИСА К АВТО МУ СВ ЕЛЬСТВУ А. Звягов цева НЕИСПРАВЕСКОЙ СХЕпособам обостояния раеских схем. Ь О ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧМЫ(57) Изобретение относится кнаружения дефектов и оценки сдиотехнических и электричЖ 1624369 А 1 БРЕТЕНИЯ 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 3 измерительных входов и аналого-цифровой преобразователь 9 в блок 3 управления и далее через блок 2 сопряжения, 1 ил,(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 впредшествующей измерительной точке схемы. Следовательно, дпя каждого выделенного блОка электрической схемы, соответствующего выбранной измерительной точке схемы и ей предшествующей. по результатам моделирования неисправностей элементов схемы могут бысть пострсены функциональные зависимости следующего видаГ(у,хл,хгхп, со) - О, (1) где у - отношение значения амплитуды ис. пытательного 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;х - значения. параметров элементов выделенного блока электрической схемы;в - частота 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 Чу,х 1.и,х ) 0; 1 -1 Л. 5 10 15 20 25 30 35 40 В частчом случае зависимости (2) амплитуды и времени запаздьва;.цля испытательного сигнала от оарэмеро зпсмеоос схемы могут составляться в виде нек; торых дискретных функций, заданных табличка, Однако, в связи с тем, что неисправность можег иметь не только характер полного Отказа эпе мента, но также заключаться в Отклонении от допустимых техническими усповиями значений на некоторую величину, при кодировэ,ии конгролируемых характеристик испытательного сигнала дпя всех реально возможных комбинаций различных неисправностей электрической схемы нес бходимо имет таблицы большого обьема,Составпеннь,е на этапе глодепирзван.ля функциональные зависимость ам 1 ли 1 уды и времени запаздывания испытательного сигнала в измерит;,пьных толках ",хемы от значений элвкгрических параме-оов элементов схемы используются дпя О,редепениг з.лаве ний параметров элементов при проведении испытаний электрической . хеглы.Отсрые состоят из следующей послед л 1 атепьчсснл г-Й- ствий.Подавая на электри;ескую схему исоьтатепьный сигнал. измерягот амппптуд, и время запаздывания и:пы;атепьного сигнала по на правлению распространения испытательного сигнапа от входа до входа схем,с Если контролируемые харякта;.ис." и и"пыта- тЕПЬНОГО СИГНдла Г И:МЕРИгЕПЬНОЙ ОЧКЕ НЕ удовп,творяют технически " успови ., т. определяются значе:-ья парэ, е-ров элементов соотдетстп,чощ,:.о бп .к- эп"-.,сгрь:е- скОЙ схемы.Дпя огределения параметров элементов электрической схемы м:, п я оараь етров изменяют на лэс эстньеепичьны, 3". с". подавая на схему испытательно,: сглг; ап, проводят очередное испытание зпектгической схемы и измеряют изменения амг,питудыл времени эапаэдывани-, испытате; ",ного с;1 гнала в измерительных точках схемы, Заочомерность выбора элементов для изменения их параметров зависит о-; конкретной испытываемой электрической схемы. которая определяет структур, зависимости (2). При этом выбор эпементоз дик-:уется и Остоте,л технической ре;пизации изменени- параметра,а задаваемое значение,Основаи дпя выбора иэменяемц,. пяра- МЕТРОВ ЯВПГ ЕТСЯ аНЯПИЗ ЧУВСтантЕПЬНОСтп ИЗ- меряемых характери.;т.лк испытательного сигнала к изменению пьрэметра эпеменг Рекомендуется выбирать те параметры, изменение которыхобеспечивает наибольшее и;,- менение измеряемых хара,.ернгик гг.е. обеспечивающее максимапьног зчаччие функции увствитепьности), тпк как 1 ои че1624369 10 15 20 25 30 35 45 50 55 ба, ьцн. чув; ьитег ьча(.ти на результат диа НОСтИКИ ОКаЗЫВаЮТ НЕГатИВНЬЕ ВЛИЯНИЕ раз "и но(а;Ода ",) ехи и погрешности измерений. Кроме тога, значения изменяемых алек (дческих параметров зле(е(тав должны выбираться таким образом, чтобы они не приводили к нарушению режима нормальна., функциа(ирования обьекта (превышению предельно допустимых режимов работы элементов), Количество изменяемых элекгрическ;(х параметров элементов схе;.ы и количества проводимых испытаний определяется неабходимост ю выполнения условия разрешимости задачи диагностики эгектрической схемы, что х:;рактеризуется существованием нетаивиального решения системы уравнений.Информация о проверяемой электрической схеме, полученная в результат:. проведения исчь(таний для каждаГО в(еэлен(ОГО 1 лака принима;- вид1 =- (,(х(+, ы 1, х 2 Л х 2 хп+ Ь(п(, я,(1, )( = 1,п(; - (3) где Л х - зада.1 аемые изменения значения 1-го параметра зьделе( ного блока электрической схемы г(еред (-ым испытанием;у - измерение зна ения контралируе; ых характе;истиксг(ытательнага сигнала В ИЗМОР (ТЕЛьНОИ таЧКЕ СХЕМЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ наом испытании при частоте испытательного сигнаг(а, равной О(,.Г с рг лак изме; ения величин элементов зле".тр (ч "ской .хамы определяется структурой Функ,(иа(альнь;х зависима;.Тей (2) и может либо зае,- ,.ться заранее перед испытаниями электрической схемы, либо зависеть ат аезультэтав испытаний. При э-Ом не аб:з тельна изменение электри тких па-,аметрав всех элементов, т,е,ряд ЛХ.,зада-.асмы. перед некоторыми 40 испытаниями, могут быть )авны нулю, в (зстности, для первого испытания электрической схе"ы па всем блокам, соатветству(ащи( измериельны( точкам схемы Ь 41= О, 3 = 1,п,П(адстановка данных (3) в зависимости (2) позвал;".ет ггалучить для определения зна ени 6, парам,.тров элементов выделен(ага блока электр,( еской схемы систему иэ(и( х Ц уравне;(ий для измеряемых значений лм(."итуды ЛСГ(ытательнаГО сиГнала и (Гпк) уравнений для измеряеалых значений времени запаздывания испытательчаго сигнала в измерительных точках схе,(ы с и неизвестн(-.миЯ;(,(, х(+Ах(ь., хь Л х) = О; ) = 1,п(, ( = 1,1( (4) Решен(ке сиьгемь уравнений (4) дает искама зна е(з величин пара летров элементов схемы х(, 1=-1 и, Таким образом, величины 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 на грнице работоспособности, т.е. определить один или группу элементов, параметры 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;ак 3 управления, блок 4 кон гактираванн, комму гционную матриоу 5. блок 6 даб,ванных элементов, блоки 7.1 - 7 и ваздсйствия и измерения, коммутатор 8 измерительньх выходов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9.Программа контроля, по которой работает блок 1, содержит информацию о величине контрольных и контролируемым сигнала ц; о времени установления пеаеходных про(ессов в блоках 7.1 - 7.п, о необходимых переключениях в коммутэционной ма Грице 5 и коммутаторе 8, аб а (ередности подключений блоков 7,1 - 7,Г( к АЦП 9. а порядке подключения добавочных элементов к испытываемой электрической схема.По окончании процесса записи программы контроля в блоке 3 упрэаления вычислительный блок 1 выдает команду "Начало". При этом блоки 7,( - 7.п вырабатывают сигналы, поступающие через коммутационную матрицу 5 и блок 4 контактирования на испытываемую электрическую схему. Затем при подключении одного из блоков 7,1 - 7.п к входу АЦП 9 осуществляется преобразование измеренного сигнала реакции схемы в цифровой кад, который поступает в вычислительный блок 1. Таким образам производится измерение и преобразовэние амплитуды и времени зэпаздывания испытательного сигнала во всех измерительных точках схемы, Повторные испытания электрической схемы проводятся при измененных параметрах элементов схемы, которые осуществляются посредством подключения к элсментам схемы добавочных элементов с известными. Заказ 186 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, 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 щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет увеличения разрешающей способности обнаруже ния неисправных элементов, перед началомиспытаний составляют функциональные зависимости амплитуды и времени запаздывания в контрольных точках от значения номинальных параметров элементов элект рической схемы и принимают их за эталонныезначения, при моделировании дефектов испытуемой электрической схемы изменяют номинальные параметры элементов электрической схемы, по результатам сравне ния измеренных значений амплитуды и времени запаздывания испытательного сигнала с эталонными определяют неисправные элементы испытуемой электрической схемы,