Коммутационная система для испытательного оборудования

ВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОСУД ОДЕ Тс ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН с Ф ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) ФЭБ Фернмелдеверк Арнштадт (РЭ)(54) КОММУТАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИСПЬГГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ(57) Изобретение относится к областиконтрольно-измерительной техники иможет быть использовано для проверкимонтажа кабельного жгута и электронных схем. Цель изобретения - повышение достоверности контроля достигается путем построения коммутационного блока на униполярных транзисторах которые образуют между собой коммутационные группы и подгруппы, Схемное выполнение коммутационного блока показано на чертеже. Устройство также содержит блок управления, генератор, измерительный блок. Учитывая свойства коммутационных элементов в зависимости от объекта измерения, можно при компоновке коммутационной системы комбинировать униполярные и4биполярные транзисторы, а также реле. 2 ил.1302215 55 группы. Изобретение относится к областиконтрольно-измерительной техникии может быть использовано, в частности, для проверки электромонтажа,кабельного жгута и электромонтажных 5схем.Известны линии задействования точек коммутации. переключателя точекизмерения, в общем смонтированныев виде матриц в целях сокращенияобъема задействований (Патент ГДРУ 67179, выкладное описание к доэкспертизной заявке ФРГ В 2228254).Для того, чтобы выполнить требование испытания на наличие замыкания (каждая точка проверяется относительно других), на подобных пере. ключателях точек измерения требуетсяпровести множество задействований иизмерений, что на крупных электромонтажных блоках ведет к неэкономичному увеличению затрат времени напроверку.Точки коммутации на этом оборудовании выполнены на реле, транзисторахили стандартных логических модулях(Функтехник, 23, 1968, У 6, с. 205206, Электроник, 22, 1973, В 1, с.1518, Социалистическая рационализация,4, 1975, В 12, с. 362-367).При этом зачастую на коммутационных элементах, выполненных на транзисторах или логических модулях, имеют место ограничения относительнопределов измерения сопротивлений вэлектромонтажном блоке, обусловленныенапряжениями насыщения и требуемымитоками задействования, которые проходят через проверяемый элемент линии (хозяйственный патент ГДРУ 120302, Электроник, 25, 1976, Р 8,с. 43-46, хозяйственный патент ГДР1 Ф 113964, Хаслер Миттайлунг, 35,1976, В 1, с, 1 и 9).45 Дель изобретения - повышение достоверности оборудования.На фиг. 1 и 2 изображена схема коммутационной системы для испытательного оборудования50 Система содержит блок 1 управления, .генератор 2, измерительный блок 3 и коммутационный блок.Согласно изобретению, коммутационный блок построен на, униполярных транзисторах, которые образуют между собой соответствующие группы и под 2Первый выход генератора 2 и первый вход измерительного блока 3 соединены с общей шиной системы. Второй выход измерительного блока 3 соединен со стоками всех 1 униполярных транзисторов первой группы коммутационного блока. Второй выход генератора соединен с истоками всех д униполярных транзисторов второй группы коммутационного блока. Истоки или стоки всех д униполярных транзисторов первой и второй групп соединены соответственно с объединенными в д подгруппы стоками или истоками всех дЕ униполярных транзисторов третьей и четвертой групп. Истоки или стоки всех Нс униполярных транзисторов третьей и четвертой групп соединены соответственно с объединенными в дК подгруппы стоками или истоками всех Ж 1 униполярных транзисторов пятой и шестой групп коммутационного блока.Истоки или стоки всех Ж 1 униполяр- ных транзисторов пятой и шестой групп соединены между собой соответственно и с зажимами для подключения объекта контроля. Каждый затвор всех 1 униполярных транзисторов первой и второй групп соединен с соответствующим выходом блока 1 управления. Затворы Ж и хЫ униполярных транзисторов третьей, четвертойпятой и шестой групп, состоящие из д и 1 М подгрупп соответственно, объединены по порядку и соединены с соответствующими выходами блока 1 управления,Коммутационная система задействуется некоторым количеством управляющих линий Бс 1, из блока 1 управле" ния Бг, причем генератор 2 Се подает напряжение на передающем конце У на подключенный к измерительным точкам Мр объект измерения Мо, а измерительный.блок 3 М регистрирует результирующее измерительное напря 1жение И. На истоках Б, Б каждых двух последовательно включенных униполярных транзисторов Т 111, Т 111/ ТЖ 1; ТЖ 1 располагается измерительная точка Мр 111 Мрд 1 с 1 с выводами для подключения объектов измерения Мо 1 х. Выводы объектов измерения Мо 1 х можно по выбору подсоединить к измерительным точкам Мр 111 Мр 11 с 1, Измерительные точки Мр 111111; Мр 11 с 1,Мрд 1 с 1 по несколько объединяются в подгруппы УСг 11 Ж, ПСг 11 дЕ. При этом количество уп 1302215равляющих линий БсЬ-ПСг 11, Бсь ния Мо 1 х. Если, как это показано0 Сг 11 для задействования затво- на примере осуществления изобретения,ров С, С униполярных транзисторов требуется проверить подключенный кТ 111111, Т 111111 соответству- измерительным точкам Мр.111, МР 121ет количеству измерительных точек 5 объект измерения Мо 1, то на блокеМР 111 МР 111 первой подгруппы ПСг 11, управления необходимо выбрать и актиУСг 11. Следующие подгруппы УСг 21 вировать соответствующие управляющиед 1, ПСг 21 Ж для задействования линии БсЬ, для того чтобы подключитьс помощью управляющих линий подгрупп путь измерения. В данном случае этоБсЬ-ЦСг 11, БсЬ-ПСг 11 включе управляющие линии главной группыны по порядку параллельно, В иерар- БсЬ-НСг 1, группы БсЬ-Сг 2 и подхической структуре коммутационной группы БсЬ-ПСг 1, а также подгруппысистемы объединенные стоки Р, Руни- УСг 1, группы БсЬ-Сг 1 и главной групполярных транзисторов Т 111111, пы БсЬ-НСг 1.Т 1 к 1, Т 11 1 111, Т 111 подгрупп 15 При этом имеет место путь измереОСг 11 1 Е, ИСг 11 1 Е выведены на ния 1: потенциал земли с , генераистоки Б, Б соответствующих унипо- тор Се; униполярный транзистор Т 1,лярных транзисторов Т 11 Т 11 с, Т 11 униполярный транзистор Т 12, унипоТ 11 с группы Сг 1, Сг 1. Затворы лярный транзистор Т 121, измерительС, С униполярных транзисторов Т 11 20 ная точка Мр 121, объект измерения1 Е, Т 111 Е выведены на управляю- Мо 1, измерительная точка МР 111, унищие линии БсЬ-Сг 11, БсЬ-Сг 11, полярный транзистор Т 111, униполярАналогичным образом последующие ный транзистор Т 11, униполярный транподгруппы ЛСгЖ, УСг 1 объединены зистор Т 1, измерительная схема М,еа 25отенциал землиравляющими линиями групп БсЬ-Сг 1 Если объект измерения Мо 1 предЯсЬ-Сг 1 к, На следующем иерар- :ставляет собой, например, промежутокхическом уровне коне коммутационной сис- анод-катод в диоде и если в данномб иненные стоки Р Р уни- процессе измерения измерено прямоеполярных транзисторова зисторов Т 11 .11 групп З 0 сопротивление, без переключенияСг 1, Сг 1 выведены на истоки Б, Б объекта измерения Мо 1 путем лишь сои транзисторов Т 1 Т 1 ответствующего выбора и активацииглавных групп г,пп НСг НСг При этом управляющих линий БсЬ можно измерить"шие группы Сгд Сг 1 подклю- обратное сопротивление. В таком случены к соответствующим униполярным 35 чае это управляющие линии главнойтранзисторам Тд, Т 1 в главной груп- группы БсЬ-НСг 1, группы БсЬ-Сг 1.пе г г , пНСНСг причем к затворам С; и подгруппы БсЬ-ПСг 1, а также подС униполярных транзисторов Т 1 д, группы БсЬ-ПСг 1, группы БсЬ-Сг 2 иТ 11 привязано по одной управляю- главной группы БсЬ-НСг 1, причемБсЬ-НСг 1 40 имеет место путь измерения 2: потенщей линии главной группы с - г1, БсЬ-НСг 11, Стоки Р транзисто- циал земли . ,генератор Се, унипоров Т 11 соединены с вхо омТ 1 енс входом изме лярный траор Т 1 униполярныйМ, Р тран- транзистор Т 11, униполярный транзисрительной схемы М, а стоки транТ 1 , " 1 х ом генера- тор Т 11 1, измерительная точка МР 111,зисторов Т 1 " с выходом генера 45 объект измерения Мо 1, измерительнаятора Се.точка МР 121, униполярный транзисторПри этом коммУтационнаЯ система Т 121, униполярный транзистор Т 12. строится на униполярных тРанзисторах униполярный транзистор Т 1, измериТ 11, Т 11, Т 11 дк, - "тельная схема М, потенциал землиТ 11 сТ 111 " с 1, Т 111 "1. Управляемы 50 1посредством управляющего напряжения. В качесестве остаточного тока, влияБлагодаря этому через объект измере- ющего на результат измерения, дейстния Мо не проходит управляющий ток, вует лишь сумма остаточных токовчто обуславливает возможность изме- других объединенньнных в главную группурения высокоомных сопротивлении.По НСг унипол р Ря ных т анзисторов ТЯ)скольку пропускное сопротивление которои илув с малой ее величины можуниполярных транзисторов является но пренебречь.низкоомным, можно измерять и сопро- При испь тании на наличие замыкативления низкоомных объектов измере- ния в изм ре ительной точке относи 1302215Т (ш 1)г+ 1) + ш(1 1)г (1) где ш - количество измерительных точек на шлейф,г - продолжительность одного измерения,и - общее количество измерительных точек,1 - количество измерительных точек на подгруппу,Минимум времени измерения Т одного шлейфа составляет- Ю (2)шобщее время измерения Т составляетпри этом и Т =Т-4 ш При предельном значении 1(3) 1 по фор. при прежтельно всех других измерительных точек сокращается время проведения испытания путем одновременной активациивсех управляющих линий подгрупп БгЬ -ПСг 11 Ж и благодаря дальнейшейпоследовательной активаци управляющих линий групп БгЬ-Сг 1 БгЬ-СЖвместе с управляющими линнями главных групп БсЬ-НСг 11 путем группового сканирования в целях установления наличия замыкания в соотйетствующей точке объекта измерения Мохс измерительной точкой Мр 111.,111Мр 11 с 1 Мрд 1 с 1 отдельных подгруппПСг 11 ПСгхк. При этом число измерений сокращается на фактор 1/1,где1 - количество измерительных точекна подгруппу ПСгЖ, Если в подгруппе имеет место одно замыкание, необходимо во временной последовательности задействовать отдельные измерительные точки МрдЫ подгруппыУСгдЕ в целях установления точнойпозиции замыкания.Если объект испытания обнаруживает лишь небольшое число замыканий,то время проведения испытаний можносократить еще больше путем одновременной активации всех управляющихлиний групп БсЬ-Сг 11 сы главныхгрупп БгЬ-НСг 1 или несколькихобъединенных в группы управлякщих линий,Время измерения Т одного шлейфаслагается из времени проведения испытания на прохождение и временипроведения испытания на наличие замыканий; ней структуре коммутационных системсоставляетТ = (ш) с + пг (4)5 Из отношения времен измерения(5)и- + ш 1-1получаем следующее приближение дляобъектов испытания с большим количеством измерительных точек:Т и-+ш 22В расчетном примере, где и = 2000,ш = 4, из уравнения (2) получаем оптимум для 1, равный 22. При этомнезначительное отклонение от оптимального количества 1, равный 22.25 При этом незначительное отклонениеот оптимального количества 1 измерительных точек Мр 111111 на подгруппу ПСг 11, ПСг 11 еще не обуслав"ливает значительных отклонений от30 оптимального значения времени измерения, Из уравнения (5) следует,чтовремя измерения благодаря такойструктуре коммутационной системы припоподгрупповом сканировании измери"35 тельных точек Мр 1 1 1 1 1 1 Мр 1 1 с 1Мр 1 с 1 на наличие замыканий, посравнению с известными коммутационными системами, а данном расчетномпримере сокращается в 11 раз. Даль 40 нейшее сокращение времени измеренияна объектах испытаний с небольшойчастотой отказов возможно за счетобъединения нескольких УСгЖ, ПСг Ысв целях сканирования.45 Поскольку благодаря структурекоммутационной системы в измерительной схеме М величина измеренногосопротивления определяется на каждомизмерительном шагу, при индикацииотказа получаем более точный и полный результат испытания, что позволяет быстрее обнаружить и устранитьнеисправность,.Испольку тот же принцип работы,55 можно вместо униполярных транзисторов использовать и более дешевыебиполярные транзисторы, однако ввидуналичия токов возбуждения и пропускных сопротивлений на участках эмит"тер-коллектор результаты измерения будут неполными. Можно также использовать механические коммутационные элементы, например реле, которые, хотя и являются идеальными выключателями, но значительно увеличивают время измеренияУчитывая этим свойства коммутационных элементов, в зависимости от объекта измерения, можно при компоновке коммутационной систе мы комбинировать униполярные и биполярные транзисторы, а также реле.1 формула изобретения15Коммутационная система для испытательного оборудования, содержащая генератор, коммутационный блок, измерительный блок, блок управления, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с це лью повышения достоверности контроля, коммутационный блок выполнен на униполярных транзисторах, образующих между собой соответствующие группы и подгруппы, при этом первый выход ге нератора и первый вход измерительного блока соединены с общей шиной сис-. темы, второй вход измерительного блока соединен со стоками всех -униполярных транзисторов, первой группы, З 0 второй выход генератора соединен систоками всехукиполярных транзисторов второй группы, стоки или истоки всех 1 униполярных,транзисторовпервой и второй групп соединены соответственно с объединенными в 1 подгруппы стоками или истоками всех Йсукиполярных транзисторов третьей ичетвертой групп, истоки или стокивсех Ж укиполяркых транзисторов третьей и четвертой групп соединенысоответственно с объединенными в дЕподгруппы стоками нли истоками всех1 И униполярных транзисторов пятойи шестой групп, истоки или стокивсех Ж 1 униполярных транзисторовпятой и шестой групп соединены соответственно между собой и с соответствующими зажимами для подключенияобъекта контроля, каждый затвор всехуниполярных транзисторов первойи второй групп соединен с соответствующим выходом блока управления,затворы 1 Е и дЕ 1 униполярных транзисторов третьей, четвертой, пятойи шестой групп, состоящие иэ 1 и 11 сподгрупп соответственно, объединеныпо порядку и соединены с соответствующими входами блока управле -кия,1302215 оставитель М.Хаенкоехред Л.Сердюкова Ильи орректо Подписи аб,оизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,Редактор Н.ТупЗаказ 1214/45 Тираж 731 НИИПИ Государственного комите по делам изобретений и открь 13035, Москва, Ж, Раушская