Устройство для контроля основных параметров и исправности платы электронной системы управления, датчика тока и выключателя

Авторы патента:

H05K10 - Способы и устройства для повышения эксплуатационной надежности электронного оборудования, например с помощью однородных резервных блоков для замены

Полезная модель относится к электроизмерительной технике и может применяться для контроля электрических параметров автоматических выключателей, датчиков тока или плат электронных систем управления. Устройство для контроля основных параметров и исправности платы управления электронной системы управления (ЭСУ), датчика тока (ДТ) и выключателя, содержит блок питания, приемную часть, центральный процессор (ЦП) и преобразователь аналогового сигнала в цифровой (АЦП), блок управления, блок испытательного оборудования, содержащего тестируемые ДТ, плату ЭСУ и выключатель. Технический результат, достигаемый в заявленной полезной модели, заключается в повышении надежности работы электронной системы управления, датчика тока и выключателя в процессе эксплуатации. 1 п. ф-лы, 2 фиг.

Устройства для контроля различных параметров известны из следующих источников:

1. Патент на изобретение RU 2316916, Н05К 13/08, 2006 г;

2. Заявка на изобретение RU 95118657, G05В 23/02, 1995 г;

3. Патент на изобретение RU 2308749, G05В 23/02, 2005 г.

На сегодняшний день испытания и контроль качества готовой продукции плат ЭСУ, датчиков тока и выключателей осуществляется измерительными способами, в которых непосредственную проверку осуществляет человек, что приводит к ошибкам в виду человеческого фактора. Необходимость автоматизировать этот процесс возникла в связи с выпуском серийного производства продукции с целью исключить человеческий фактор и ускорить процесс контроля готовой продукции.

Задачей полезной модели является создание устройства для обеспечения качественного контроля основных параметров и выявления неисправности в работе электронных элементов и самого выключателя на стадии изготовления.

Технический результат, достигаемый в заявленной полезной модели, заключается в повышении надежности работы электронной системы управления, датчика тока и выключателя в процессе эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство содержит блок питания, состоящий из источника питания, встроенного блока питания (БП) и внешнего блока питания (БП), приемную часть, состоящую из кнопок управления, жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) и клавиатуры, центральный процессор (ЦП) и преобразователь аналогового сигнала в цифровой (АЦП), блок управления, выполненный из блока коммутации и блока ввода данных, блока имитации нагрузок и блока имитации сигналов, блока контроля ЭСУ, ДТ и выключателя, блоков управления внешним БП и выключателем и блок испытательного оборудования, содержащего тестируемые ДТ, плату ЭСУ и выключатель, причем первый выход источника питания соединен с первым входом встроенного БП, а второй выход источника питания с первым входом внешнего БП, кнопки управления приемной части соединены с третьим входом встроенного БП, а вход/выход ЖКИ и выход клавиатуры приемной части соединен с первой шиной данных, первый вход/выход ЦП соединен с первой шиной данных, второй вход/выход ЦП соединен с первым вход/выходом АЦП, третий вход/выход ЦП соединен со второй шиной данных, второй вход АЦП соединен с первым выходом блока ввода данных, второй вход/выход блока ввода данных соединен со второй шиной данных, третий вход блока ввода данных соединен с первым выходом блока контроля ЭСУ, четвертый вход блока ввода данных соединен с первым выходом блока контроля выключателя, пятый вход блока ввода данных соединен с первым выходом блока контроля ДТ, второй вход/выход блока контроля ДТ соединен с входом/выходом тестируемого ДТ, первый вход/выход блока коммутации соединен со второй шиной данных, второй выход блока коммутации соединен с вторым входом встроенного БП, третий выход блока коммутации соединен с первым входом блока имитации нагрузок, второй выход блока имитации нагрузок соединен с первым входом тестируемой платы ЭСУ, четвертый выход блока коммутации соединен с первым входом блока управления ВБП, второй вход/выход блока управления ВБП соединен с вторым вход/выходом внешнего БП, третий выход внешнего БП соединен с первым входом тестируемого выключателя, пятый выход блока коммутации соединен с первым входом блока управления выключателем, второй выход блока управления выключателем соединен с вторым входом тестируемого выключателя, шестой выход блока коммутации соединен с первым входом блока имитации сигналов, второй выход блока имитации сигналов соединен с вторым входом тестируемой платы ЭСУ, седьмой выход блока коммутации соединен с вторым входом блока контроля выключателя, третий вход/выход блока контроля выключателя соединен с третьим вход/выходом тестируемого выключателя, восьмой выход блока коммутации соединен с вторым входом блока контроля ЭСУ, третий вход/выход блока контроля ЭСУ соединен с третьим вход/выходом тестируемой платы ЭСУ, девятый выход блока коммутации соединен с вторым входом блока контроля ДТ.

При таком выполнении устройства и применении его для тестирования датчика тока, платы электронной системы управления или выключателя обеспечивается качественный контроль выпускаемой продукции и соответственно ее надежная работа с наименьшей вероятностью ошибок.

Полезная модель поясняется примером выполнения. На фиг.1 изображена блок-схема устройства для контроля параметров и исправности платы управления электронной системы управления, датчика тока и выключателя. На фиг.2 - изображен корпус, в котором размещено все устройство.

Устройство для контроля основных параметров и исправности платы управления электронной системы управления (ЭСУ), датчика тока (ДТ) и выключателя содержит блок питания, состоящий из источника питания 1, встроенного блока питания (БП) 2 и внешнего блока питания (БП) 3, приемную часть, состоящую из кнопок управления 4, жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) 5 и клавиатуры 6, центральный процессор (ЦП) 7 и преобразователь 8 аналогового сигнала в цифровой (АЦП), блок управления, выполненный из блока коммутации 9 и блока ввода данных 10, блока имитации нагрузок 11 и блока имитации сигналов 12 блока контроля ЭСУ 13, ДТ 14 и выключателя 15, блоков управления внешним БП 16 и выключателем 17 и блок испытательного оборудования, содержащего тестируемые ДТ 18, плату ЭСУ 19 и выключатель 20. Первый выход источника питания 1 соединен с первым входом встроенного БП 2, а второй выход источника питания 1 с первым входом внешнего БП 3, кнопки управления 4 приемной части соединены с третьим входом встроенного БП 2, а вход/выход ЖКИ 5 и выход клавиатуры 6 приемной части соединен с первой шиной данных 21, первый вход/выход ЦП 7 соединен с первой шиной данных 21, второй вход/выход ЦП 7 соединен с первым вход/выходом АЦП 8, третий вход/выход ЦП 7 соединен со второй шиной данных 22, второй вход АЦП 8 соединен с первым выходом блока ввода данных 10, второй вход/выход блока ввода данных 10 соединен со второй шиной данных 22, третий вход блока ввода данных 10 соединен с первым выходом блока контроля ЭСУ 13, четвертый вход блока ввода данных 10 соединен с первым выходом блока контроля выключателя 15, пятый вход блока ввода данных 10 соединен с первым выходом блока контроля ДТ 14, второй вход/выход блока контроля ДТ 14 соединен с входом/выходом тестируемого ДТ 18, первый вход/выход блока коммутации 9 соединен со второй шиной данных 22, второй выход блока коммутации 9 соединен с вторым входом встроенного БП 2, третий выход блока коммутации 9 соединен с первым входом блока имитации нагрузок 11, второй выход блока имитации нагрузок 11 соединен с первым входом тестируемой платы ЭСУ 19, четвертый выход блока коммутации 9 соединен с первым входом блока управления ВБП 16, второй вход/выход блока управления ВБП 16 соединен с вторым вход/выходом внешнего БП 3, третий выход внешнего БП 3 соединен с первым входом тестируемого выключателя 20, пятый выход блока коммутации 9 соединен с первым входом блока управления выключателем 17, второй выход блока управления выключателем 17 соединен с вторым входом тестируемого выключателя 20, шестой выход блока коммутации 9 соединен с первым входом блока имитации сигналов 12, второй выход блока имитации сигналов 12 соединен с вторым входом тестируемой платы ЭСУ 19, седьмой выход блока коммутации 9 соединен с вторым входом блока контроля выключателя 15, третий вход/выход блока контроля выключателя 15 соединен с третьим вход/выходом тестируемого выключателя 20, восьмой выход блока коммутации 9 соединен с вторым входом блока контроля ЭСУ 13, третий вход/выход блока контроля ЭСУ 13 соединен с третьим вход/выходом тестируемой платы ЭСУ 19, девятый выход блока коммутации 9 соединен с вторым входом блока контроля ДТ 14.

Устройство работает следующим образом.

Основной особенностью данного устройства является наличие центрального процессора (ЦП) 7, который обрабатывает все полученные команды и выдает команды на исполнение периферийным узлам устройства. Необходимая информация выдается на жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) 5, которая необходима для правильного диалога между устройством и оператором. Устройство имеет основные четыре режима работы: тест ЭСУ, тест ДТ, тест выключателя и настройка. Выбор режимов работ производится с помощью клавиатуры 6, с отображением на индикаторе ЖКИ 5 соответствующей информации.

Рассмотрим работу устройства в каждом режиме:

Режим работы - тест ЭСУ 19. Подключить к устройству тестируемую плату ЭСУ 19. Для выбора данного режима необходимо нажать на клавиатуре 6 кнопку «Тест ЭСУ» (Фиг.2) или выбрать данный пункт в меню с помощью кнопок «» и «». Нажать кнопку «Старт». Устройство автоматически проведет полный цикл тестов, по завершении которых выдаст сообщение о годности тестируемой платы ЭСУ 19, при не прохождении любого теста, цикл тестов останавливается и выдается сообщение о неисправности тестируемой платы ЭСУ 19 с указанием кода неисправности на ЖКИ 5.

Рассмотрим работу устройства в данном режиме более детально. Во время проведения теста ЦП 7 выводит необходимую информацию на ЖКИ 5, принимает команды с клавиатуры 6, ЦП обрабатывает их, выполняя нужные команды. ЦП 7 по второй шине данных 22 управляет блоком коммутации 9 и блоком ввода данных 10. ЦП 7 для теста платы ЭСУ включает (через блок коммутации 9) блок имитации нагрузок 11, блок имитации сигналов 12 и блок контроля ЭСУ 13. Блок ввода данных 10 передает данные, полученные блоком контроля ЭСУ 13 с тестируемой платы ЭСУ в ЦП, а аналоговые сигналы передаются через АЦП 8 для обработки ЦП 7. Управление всеми этими блоками производится строго по заложенному алгоритму ЦП 7, тем самым достигается высокая точность измерений и результатов теста.

Режим работы - тест ДТ 18. Подключить к устройству тестируемый датчик тока 18. Для выбора данного режима необходимо нажать кнопку «Тест ДТ» или выбрать данный пункт в меню с помощью кнопок «» и «». Нажать кнопку «Старт» (Фиг.2). Для проведения данного теста необходим постоянный магнит (не входит в патентуемое устройство), по запросу устройства поднести постоянный магнит к токоведущей части ДТ 18 и дождаться сообщения, что ДТ работает, повторить данное действие для обратной полярности постоянного магнита.

Рассмотрим работу устройства в данном режиме более детально. Во время проведения теста ЦП 7 выводит необходимую информацию на ЖКИ 5, принимает команды с клавиатуры 6, ЦП 7 обрабатывает их, выполняя необходимые команды. ЦП 7 по второй шине данных 22 управляет блоком коммутации 9 и блоком ввода данных 10. ЦП для теста ДТ включает (через блок коммутации) блок контроля ДТ 14. Блок ввода данных 10 передает данные, полученные блоком контроля ДТ 14 с тестируемого ДТ 18 в ЦП 7. Управления всеми этими блоками производится строго по заложенному алгоритму ЦП 7, тем самым достигается высокая точность измерений и результатов теста.

Режим работы - тест выключателя 20. Подключить к устройству тестируемый выключатель 20. Для выбора данного режима необходимо нажать кнопку «Тест ВЫК» (тест выключателя) или выбрать данный пункт в меню с помощью кнопок «» и «». Нажать кнопку «Старт». Устройство автоматически проведет полный цикл тестов, по завершении которых выдаст сообщение о годности тестируемого выключателя, при не прохождении любого теста, цикл тестов останавливается и выдается сообщение о неисправности тестируемого выключателя с указанием кода неисправности.

Во время проведения теста ЦП 7 выводит необходимую информацию на ЖКИ 5, принимает команды с клавиатуры 6, ЦП обрабатывает их, выполняя все необходимые команды. ЦП 7 по второй шине данных 22 также управляет блоком коммутации 9 и блоком ввода данных 10. ЦП для теста выключателя включает (через блок коммутации) блок управления ВБП 16, блок управления выключателем 17 и блок контроля выключателя 15. Блок ввода данных 10 передает данные, полученные блоком контроля выключателя 15 с тестируемого выключателя 20 в ЦП 7, а аналоговые сигналы передаются через АЦП 8 для обработки ЦП.

Управление всеми этими блоками производится строго по заложенному алгоритму ЦП, тем самым достигается высокая точность измерений и результатов теста.

Таким образом обеспечивается качественный контроль основных параметров и обнаруживаются неисправности в работе платы ЭСУ, ДТ или выключателя на стадии изготовления, что повышает надежность работы всего устройства, в которое входят контролируемые патентуемым устройством элементы.

Устройство для контроля основных параметров и исправности платы управления электронной системы управления (ЭСУ), датчика тока (ДТ) и выключателя, содержащее блок питания, состоящий из источника питания, встроенного блока питания (БП) и внешнего блока питания (БП), приемную часть, состоящую из кнопок управления, жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) и клавиатуры, центральный процессор (ЦП) и преобразователь аналогового сигнала в цифровой (АЦП), блок управления, выполненный из блока коммутации и блока ввода данных, блока имитации нагрузок и блока имитации сигналов, блока контроля ЭСУ, ДТ и выключателя, блоков управления внешним БП и выключателем, и блок испытательного оборудования, содержащего тестируемые ДТ, плату ЭСУ и выключатель, причем первый выход источника питания соединен с первым входом встроенного БП, а второй выход источника питания - с первым входом внешнего БП, кнопки управления приемной части соединены с третьим входом встроенного БП, а вход/выход ЖКИ и выход клавиатуры приемной части соединен с первой шиной данных, первый вход/выход ЦП соединен с первой шиной данных, второй вход/выход ЦП соединен с первым вход/выходом АЦП, третий вход/выход ЦП соединен со второй шиной данных, второй вход АЦП соединен с первым выходом блока ввода данных, второй вход/выход блока ввода данных соединен со второй шиной данных, третий вход блока ввода данных соединен с первым выходом блока контроля ЭСУ, четвертый вход блока ввода данных соединен с первым выходом блока контроля выключателя, пятый вход блока ввода данных соединен с первым выходом блока контроля ДТ, второй вход/выход блока контроля ДТ соединен с входом/выходом тестируемого ДТ, первый вход/выход блока коммутации соединен со второй шиной данных, второй выход блока коммутации соединен с вторым входом встроенного БП, третий выход блока коммутации соединен с первым входом блока имитации нагрузок, второй выход блока имитации нагрузок соединен с первым входом тестируемой платы ЭСУ, четвертый выход блока коммутации соединен с первым входом блока управления ВБП, второй вход/выход блока управления ВБП соединен с вторым вход/выходом внешнего БП, третий выход внешнего БП соединен с первым входом тестируемого выключателя, пятый выход блока коммутации соединен с первым входом блока управления выключателем, второй выход блока управления выключателем соединен с вторым входом тестируемого выключателя, шестой выход блока коммутации соединен с первым входом блока имитации сигналов, второй выход блока имитации сигналов соединен с вторым входом тестируемой платы ЭСУ, седьмой выход блока коммутации соединен с вторым входом блока контроля выключателя, третий вход/выход блока контроля выключателя соединен с третьим вход/выходом тестируемого выключателя, восьмой выход блока коммутации соединен с вторым входом блока контроля ЭСУ, третий вход/выход блока контроля ЭСУ соединен с третьим вход/выходом тестируемой платы ЭСУ, девятый выход блока коммутации соединен с вторым входом блока контроля ДТ.