Устройство диагностического контроля

выходом подключенного к первому входу четвертого коммутатора, второй вход которого подключен к выходу усилителя, а выход четвертого коммутатора подключен ко входу аналоге-цифрового преобразователя, синхровход которого соединен с выходом генератора стробирующих сигналов, входом подключенного к сети переменного тока, выходы блока тестовых сигналов переменного напряжения и частоты подключены ко входам пятою коммутатора, выходом подключенного ко входу усилителя мощности,выход которою подключен к четвертому входу первого коммутатора, четвертый выход которого подключен ко входу шестого коммутатора и к первому входу второго измерительного усилителя, второй вход которою заземлен, выходы шестого коммутатора подключены ко входам второю блока образцовых резисторов, выход которого объединен с выходом второго измерительного усилителя и подключен ко входу седьмогокоммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами первою и второго полосовых фильтров, выходы которых объединены и подключены ко входу детектора,выходом подключенного ко входу усилителя,пятый и шестой выходы первого коммутатора подключены соответственно ко входам блоков эталонных резисторов и конденсаторов, группы выходов которых подключены соответственно к первой и второй группам входов первого коммутатора, при этом к ппгне обмена с ЭВМ подключены управляющие входы всех коммутаторов и информационные выходы аналоге-цифрового преобразователя.Изобретение относится к контролю-измерительным устройствам, обеспечивающим диагностический контроль блоков радиоэлектронной аппаратурьт и средств связи.Известно устройство диагностического контроля блоков радиоэлектронной аппаратуры, содержащее адаптер, коммутатор контрольных точек, измерительный усилитель, усилитель мощности, масштабирующий усилитель, блок тестовых сигналов, блок образцовых резисторов, устройство задержки, первый и второй компараторы, Цифроаналоговый преобразователь, схему И, устройство вывода информации и блок управления, связанные соответствующими функциональными связями.Данное устройство обладает недостаточной точностью контроля из-за использования лишь одного метода контроля параметров электрорадиоэлементов (ЭРЭ), установленных на плате, и низким быстродействием из-за наличия устройства задержки, а также и ограниченными возможностями, так как не позволяет контролировать все блоки ЭРЭ.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство диагностического контроля блоков радиоэлектронной аппаратуры, содержащее блок тестовых сигналов, блок образцовых резисторов, адаптер, коммутатор контрольных точек, измерительный усилитель,усилитель мощности, масштабирующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь(АЦП), первый и второй блоки ОЗУ, первый,второй и третий блоки ПЗУ, первый, второй и третий компараторы, вычитатель, преобразователь кода, ключевой элемент, схему И,дисплей и печатающее устройство, объединен ные соответствующими функциональными связями.Однако, данное устройство обладает недостаГОЧНОЙ ТОЧНОСТЪЮ КОНТРОЛЯ параметров ИЗ-ЗН использования дшшь одного метода измерения для различных РЭА. Используемый метод не позволяет с высокой точностью измерить параметры контролируемых ЭРЭ, так как не позволяет исключить паразитные влияния других элементов схемы и монтажа установки. Кроме того, устройство сложно и не имеет схемы самоконтроля.Задачей изобретения является создание устройсгва, обладающего высокой точностью измерения параметров ЭРЭ, установленных на контролируемой плате, за счет использования набора различных методов измерения, алгебраического суммирования результатов всех измерений и обеспечения регулярной проверки работоспособности устройства перед очередным измерением.Поставленная задача достигается тем, что в устройство диагностического. контроля, содержащее блок тестовых сигналов постоянною напряжения, адаптер, первый блок образцовых резисторов, первый коммутатор, первый измерительный усилитель, масштабирующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь,причем первый и второй входы адаптера подключены соответственно к первому входу и к первому и второму выходам первого коммутатора, второй вход которого заземлен, третий вход первого коммутатора объединен с первым входом измерительного усилителя, второй вход которого заземлен, введены блоки эталонных резисторов и конденсаторов, второй, третий, дчетвертый, пятый, Шестой и седьмой коммутаторы, второй блок образцовых резисторов,генератор стробирующих сигналов, блок тестовых сигналов переменного напряжения и частоты, усилитель мощности, второй измерительный усилитель, первый и второй полосовые фильтры, детектор, усилитель и шина обмена с ЭВМ, причем выходы блока тестовых сигналов постоянного напряжения подключены к соответствующим входам второго коммутатора, выходом подключенною к входу первого блока образцовых резисторов,выходами соединенного с входами третьею КОММУТНТОРЗ, ВЫХОДОМ ПОДКЛЮЧЕН-ИНОГО к Пер вому входу первою измерительного усилителя,выход которого объединен стретьим выходом первою коммутатора и подключен к входу масштабирующею усилителя, выходом подключенного к первому входу четвертого коммутатора, второй вход которою подключен к выходу усилителя, а выход четвертою коммутатора подключен ко входу аналого-цифровою преобразователя, синхровход которою соединен с выходом генератора стробирующих сигналов, входом подключенного к сети переменного тока, выходы блока тестовых сигналов переменного напряжения и частоты подключены ко входам пятого коммутатора,выходом подключенною ко входу усилителя мощности, выход которою подключен к четвертому входу первою коммутатора, четвертый выход которого подключен ко входу щестою коммутатора и к первому входу второго измерительного усилителя, второй вход которого заземлен, выходы щестою коммутатора подключены ко входам второго блока образцовых резисторов, выход которого объединен с выходом второю измерительною усилителя и подключен ко входу седьмого коммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами первого и второго полосовых фильтров, выходы которых объединены и подключены ко входу детектора, выходом подключенного ко входу усилителя, пятый и шестой выходы первою коммутатора подключены соответственно ко входам блоков эталонных резисторов и конденсаторов, группы выходов которых подключены соответственно к первой и второй группам входов первого коммутатора, при этом к шине обмена с ЭВМ подключены управляющие входы всех коммутаторов и информационные выходы аналого-цифрового преобразователя.Введение в устройство перечисленных выше блоков с соответствующими связями позволяет за счет использования различных методов измерения, алгебраического суммирования их результатов решить поставленную задачу и создать высокоточное устройство.На фиг.1 приведена структурная схема устройства диагностического контроля, на фиг.2 приведена обобщенная эквивалентная схема метода измерения полного сопротивления цепи, на фиг.3 приведена обобщенная эквивалентная схема метода измерения смкости.Устройство диагностического контроля содержит адаптер 1, первый коммутатор 2, блок 3 эталонных резисторов, блок 4 тестовых сигналов постоянною напряжения, второй, третий,четвертый, пятый, шестой и седьмой коммутаторы 5, б, 7, 8, 9 и 10, первый блок 11 образцовых резисторов, блок 12 эталонных конденсаторов, генератор 13 стробирующих сигналов, аналою-цифровой преобразователь 14, масштабирующий усилитель 15, первый измерительный усилитель 16, блок 17 тестовых сигналов переменного напряжения и частоты,усилитель 18 мощности, детектор 19, усилитель 20, первый и второй полосовые фильтры 21 и 22, второй измерительный усилитель 23,второй блок 24 образцовых резисторов, шину 25 обмена с ЭВМ 28, адаптер 1 содержит контактирующее устройство 26 для подключения тестируемой платы 27.Выход, первый и второй входы тестируемой платы 27 адаптера 1 через контактирующее устройство 26 адаптера 1 подключены соответственно к первому входу и к первому и второму выходам первого коммутатора 2, второй вход которою заземлен.Выходы блока 4 тестовых сигналов постоянною напряжения подключены к соответствующим входам второю коммутатора 5, выходом подключенною к входу первою блока 11 образцовых резисторов, выходами соединенною с входами третьею коммутатора б, выходом подключенною к третьему входу первою коммутатора 2 и к первому входу первою измерительною усилителя 16, второй вход которою заземлен.Выход первою измерительного усилителя 16 объединен с третьим выходом первою коммутатора 2 и подключен к входу масштабирующею усилителя 15, выходом подключенною к первому входу четвертою коммутатора 7, второй вход которою подключен к выходу усилителя 20.Выход четвертою коммутатора 7 подключен к входу аналою-цифровою преобразователя 14, синхровход которого соединен с выходом генератора 13 стробирующих сигналов, входом подключенною к сети переменною тока.Выходы блока 17 тестовых сигналов переменною напряжения и частоты подключены к входам пятою коммутатора 8, выходом подключенною к входу усилителя 18 мощности,выход которою подключен к четвертому входу первою коммутатора 2, четвертый выход которою подключен к входу шестого коммута 7 ВУ 1217 С 1 втора 9 и к первому входу второю измерительного усилителя 23, второй вход которого заземлен.Выходы шестого коммутатора 9 подключены к входам второго блока 24 образцовых резисторов, выход которого объединен с выходом второго измерительного усилителя 23 и подключен ко входу седьмого коммутатора 10,первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами первого и второго полосовых фильтров 21 и 22, выходы которых объединены и подключены ко входу детектора 19, выходом подключенного ко входу усилителя 20.Пятый и шестой выходы первою коммутатора 2 подключены соответственно к входам блоков 3 и 12 эталонных резисторов и конденсаторов, группы выходов которых подключены соответственно к первой и второй группам входов первого коммутатора 2.К шине 25 обмена с ЭВМ 28 подключены управляющие входы всех коммутаторов и информационные выходы аналоге-цифрового преобразователя 14.Для пояснения принципа работы устройства диагностического контроля сначала рассмотрим методы измерения величин сопротивления резистора и емкости конденсатора в электрической цепи.Метод измерения величины сопротивления контролируемого резистора основан на определении полного сопротивления электрической цепи постоянному току с помощью измерительного усилителя при снятии щунтирующего влияния других элементов этой цепи.Обобщенная эквивалентная схема метода измерения величины полного сопротивления цепи приведена на фиг.2 и работает измеритель следующим образом.Контролируемый радиоэлемент Нх включается в цепь обратной связи измерительного усилителя ИУ, при этом тестирующее постоянное напряжение 0 через образцовый резистор Ко подается на инвертирующий вход измерительного усилителя ИУ. На выходе измерительного усштителя ИУ сформируется напряжение Пвых. прямо пропорциональное величине измеренного полного сопротивления цепи Кх и обратно пропорциональное величине сопротивления образцового резистора.Для устранения шунтирующего влияния замкнутой цепи, состоящей из резисторов К 1 и К 2, точка электрической цепи, обозначенная буквой В и не связанная непосредственно с контролируемым элементом Кх, подключается к земле.Благодаря наличию в точке А схемы измерителя виртуального нуля, исключается влияние резистора 111, а благодаря высокойнагрузочной способности измерительного уснлителя ИУ, исключается влияние резистора 122.Обеспечив подключение точки В схемы измерителя к земле, значительно уменьшается влияние замкнутой цепи, состоящей из резисторов 121 и Н 2, на проверяемый радиоэлемент Кх.Таким образом, допусковый контроль величин сопротивлений радиоэлементов приводится к измерению величины выходного напряжения измерительного усилителя ИУ.В основе метода измерения емкости контролируемого конденсатора лежит принцип преобразования емкости в постоянное напряжение при снятии шунтирующего влияния других цепей с помощью измерительного усилителяОбобщенная эквивалентная схема метода измерения величины емкости приведена на фиг.3 и работает измеритель следующим образом.Измеритель емкости конденсатора работает следующим образом.Измеряемая емкость Сх подключается на вход измерительного усилителя ИУ, при этом образуется схема инвертирующего усилителя,коэффициент усиления которого определяется по формулеКиуП 2/П 1 КошСх, где Ко - сопротивление образцового резисто РН ш - частота тестирующего переменного напряженияТаким образом, емкость контролируемого конденсатора пропорциональна выходному напряжению и определяется по формулешунтирующее Действие комплексных сопротивлений 21 и 2.2 устраняется подключением точки О к земле.Таким образом, допусковый контроль величины емкости конденсаторов также приводится к измерению величины выходного напряжения измерительного усилителя ИУ.Устройство диагностического контроля работает следующим образом.При включении питания устройство приводится в исходное состояние, при этом ЭВМ 28 начинает тестирование устройства.По команде ЭВМ 28 первый коммутатор 2 подключает в обратную связь первого измерительного усилителя 16 между первым входом и выходом один из эталонных резисторов На блока 3 эталонных резистров. Одновременно по команде ЭВМ 28 с выхода блока 4 тестовых сигналов постоянного напряжения через второй коммутатор 5 и через выбранный образцовый резистор Кой, определяющий диапазон измерений величины сопротивления и регули Фрующий величину тока в цетш первою измерительного усшптгешя 16, через третий коммутатор 6 на первый вход первою измерительного усилителя 16 подается выбранное тестирующее постоянное напряжение Н 1.На выходе измерительного усилителя 16 сформируется выходное напряжение Нише, величина которою будет пропорциональна величине сопротивления измеряемого резистора 1231. Напряжение Пвых. с выхода измерительного усилителя 16 подается на вход масштабирующею усшштеля 15, который усиливает ею до величины, которая соответствует участку работы аналогоцифровою преобразователя 14 с наибольшей линейностью. Далее сшнал с выхода масштабирующею усилителя 15 через четвертый коммутатор 7, управляемый ЭВМ 28,поступает на вход аналоге-Цифрового преобразователя 14, где преобразуется в цифровой код и выдается ЭВМ 28 для расчета вецшчшш сопротивления контролируемого эталонного резисюра Кэй.При совпадении значений расчетной величииы сопротивления резистора Кэй с учетом до пуска с фактической величиной сопротивления ЭВМ выдает сообщение на монитор о правильной работе измерителя сопротивлений и переходит к контролю измерителя емкостей.По команде ЭВМ 28, согласно программы проверки работы измерителя емкостей, осуществляется подключение конденсатора Сэт блока 12 между выходом усилителя 18 мощности и входом второю измерительною усилителя 23,предварительно через шестой коммутатор 9 подключив резистор Ной второю блока 24 образцовых резисторов в цепь обратной связи измерительною усилителя 23 и задав им диапазон, в пределах которою должна укладываться величина емкости контролируемого эталонного конденсатора Сэй.Процесс измерения величины емкости контролируемою конденсатора Сэй заключается в подаче с выхода генератора 17 тестовых сигналов переменною тока и частоты тестирующею сигнала, который через пятый кошлутатор 8 поступит на вход усилителя мощности 18, усшштся и через первый коммутатор 2 и контролируемый конденсатор Сэй блока 12 эталонных конденсаторов поступит на вход второю измерительною усилителя 23. С выхода измерительного усилителя 23 сформированный сшттал через седьмой коммутатор 10 и соответствующий полосовой фильтр 21 или 22 поступает на детектор 19 и вьшряштяется. Затем усиливается усилителем 20 и через четвертьпй коммутатор 7 подается на вход аналоге-цифрового преобразователя 14, где преобразуется в код и выдается в ЭВМ 28 для расчета величины ешсости.При совпадении с учетом допуска расчетной величины емкости с фактической величинойемкости контролируемою эталонного конденсатора Сэй контроль измерителя емкостей завершен. Далее ЭВМ 28 переходит к контролю ЭРЭ, установленных на контролируемой плате 27 адаптера 1.Проверка правильности установки резисторов на контролируемой плате 27 осуществляется следующим образом.ПО команде ЭВМ 28, согласно программы диагностическою контроля правильности установки резисторов на контролируемой плате 27 адаптера 1, осуществляется подключение резистора Кх в обратную связь первою измерительного усилителя 16, предварительно задав резистором Кой первою блока образцовых резисторов диапазон, в пределах которою должна укладываться величина сопротивления контродшруемою резистора Кх. Процесс измерения величины активного сопротивления резисторов в электрической цепи описан выше.Измеренная величина сопротивления Ех составитКм - величина сопротивления монтажа установкиЕп - погрешность величины сопротивления резистора.Составляющая Ем определена ЭВМ при контроле работоспособности установки и составляетТаким образом, если величина сопротивления Кк после вьшислеъпая будет соответствовать значению ноштнала плюс минус погрешность,то ЭВМ 28 выдаст на монитор сообщение, что резистор установлен правильно, в противном случае - выдаст сообщение, что резистор требует замены.После завершения контроля правильности установки всех резисторов, ЭВМ 28 переходит к контролю правильности установки конденсаторов на контролируемой плате 27.Измерение величины емкости контролируемою ЭРЭ осуществляется следующим образом.По команде ЭВМ 28, согласно программы диагностическою контроля правильности установки конденсаторов на контролируемой плате 27 адаптера 1, осуществляется подключение конденсатора Сх в цепь второю измерительного усшштсля 23, предварительно задав резистором КО второго блока 24 образцовых резисторов диапазон, в пределах которого должиа укладываться вешпшна емкости контролируемою конденсатора Сх. Процесс измерения велшчиъш емкости конденсатора в электрической цепи описан выше. Измеренная величина емкости конденсатора Сх составит