вспомогательный блок для индикации контакта измерительного прибора с проверяемым объектом

Формула изобретения

Вспомогательный блок для индикации контакта измерительного прибора с проверяемым объектом, содержащий генератор сигналов, отличных от существующих в объекте измерения, измеритель сигналов и токоограничительный узел, вход которого соединен с выходом генератора сигналов, отличных от существующих в объекте, а выход - с проверяемым объектом, при этом вход измерителя сигналов и выход токоограничительного узла подсоединяются к проверяемому объекту в одной точке с измерительным прибором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области измерительной техники и может использоваться совместно с измерительными приборами для индикации их контакта с проверяемым объектом.

Недостатком многих существующих измерительных приборов является отсутствие информации о контакте между щупами измерительного прибора и проверяющим объектом, имеющей большое значение при работе с логическим зондом или при измерении напряжений, которые могут принимать нулевое значение. Обычно этот недостаток компенсируется излишним усилием, прикладываемым хотя бы к одному из щупов, что в свою очередь может привести к механическому повреждению проверяемого объекта. Однако существуют технические решения, позволяющие определить наличие контакта при измерении. Например, в устройстве по авторскому свидетельству №646279 «Устройство контроля контактирования интегральных схем», МПК G01R 31/28, заявка №2428043 от 10.12.76, для определения наличия контакта используется специально вырабатываемый сигнал, который через электронные ключи подается на проверяемую интегральную схему. Блок измерения при обнаружении этого сигнала на своих входах принимает решение о наличии контакта.

При работе вышеуказанного устройства на проверяемый объект необходимо заранее подать определенный тестовый сигнал, что невозможно осуществить в большинстве случаев электро- и радиоизмерений.

По принципу действия наиболее близким к предлагаемому техническому решению является логический пробник, представленный в авторском свидетельстве №1045179 с приоритетом от 28.01.1982 г., МПК G01R 31/28, заявка №3388796.

Структурная схема вышеуказанного логического пробника представлена на фигуре 1, где приняты следующие обозначения:

1 - генератор импульсов;

2 - резистор;

3 - ограничитель;

4 - элемент сравнения;

5 - интегрирующий элемент;

6 - элемент индикации.

Логический пробник содержит генератор импульсов 1, резистор 2, ограничитель 3, элемент сравнения 4, интегрирующий элемент 5 и элемент индикации 6. Вход логического пробника соединен с первым входом ограничителя 3 и через сопротивление 2 с выходом генератора импульсов 1, соединенным также с первым входом элемента сравнения 4. Второй вход элемента сравнения 4 соединен с выходом ограничителя 3, а его выход - с входом интегрирующего элемента 5, выход которого соединен с входом элемента индикации 6.

Работа логического пробника основана на том, что при отсутствии контакта логического пробника с проверяемым объектом на первый и второй входы элемента сравнения 3 поступают одинаковые сигналы, неразличимые для него. Сигнал о наличии контакта отсутствует. Элемент индикации 6 выключен.

При контактировании логического пробника с проверяемым объектом на первом и втором входах элемента сравнения 3 сигналы становятся различными, и элемент индикации 6 включается.

Данное устройство является схематически довольно сложным.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность индикации контакта измерительного прибора с проверяемым объектом при помощи простого по схемному решению устройства, т.е. упрощение устройства.

Вышеуказанный технический результат достигается с помощью устройства, содержащего генератор сигналов, измеритель сигналов и токоограничительный узел. Токоограничительный узел входом соединен с выходом генератора сигналов, отличных от сигналов, существующих в объекте измерения, а выходом - с общей точкой соединения проверяемого объекта, измерителя сигналов и измерительного прибора. Причем уровень ограничения токоограничительного узла выбран таким, чтобы ток через токоограничительный узел при измерениях не вызывал недопустимой погрешности измерительного прибора.

На фигуре 2 приведена блок-схема предлагаемого устройства и приняты следующие обозначения:

1 - токоограничительный узел;

2 - гене ратор сигналов, отличных от сигналов, существующих в проверяемом объекте;

3 - измеритель сигналов.

Предлагаемое устройство содержит генератор сигналов 2, отличных от сигналов, существующих в проверяемом объекте (далее - генератор сигналов), токоограничительный узел 1 и измеритель сигналов 3. Выход генератора сигналов 2 соединен с входом токоограничительного узла 1, выход которого соединен с общей точкой соединения проверяемого объекта, измерителя сигналов и измерительного прибора.

Устройство работает следующим образом. При отсутствии контакта с проверяемым объектом ток через токоограничительный узел 1 не протекает, сигналы на входе и выходе токоограничительного узла 1 будут одинаковые, примерно такие же, как на выходе генератора сигналов 2. При этом измеритель сигналов 3 фиксирует сигнал, равный сигналу генератора 2.

При наличии контакта с проверяемым объектом через токограничительный узел 1 потечет ток, обусловленный наличием сигнала с проверяемого объекта. При этом измеритель сигналов 3 зафиксирует сигнал, не соответствующий сигналу генератора 2.

Один из вариантов возможной реализации заявляемого устройства и его работу рассмотрим на примере устройства, предназначенного для работы с цифровыми схемами, построенными на ТТЛ элементах, в которых возможные напряжения находятся в промежутке от нуля до 5 В.

Генератор сигналов 2 представляет собой источник напряжения, например, с напряжением минус 2 В. В этом случае токоограничительным узлом 1 может служить резистор номиналом 1 МОм. При напряжениях, которые могут быть в данном проверяемом объекте, ток через вышеуказанный узел должен быть в пределах 2-7 мкА. Так как значения выходных сопротивлений ТТЛ элементов не превышают нескольких кОм, этот ток может вызывать ошибку, не превышающую нескольких десятков милливольт, что обычно допустимо при измерениях ТТЛ элементов. Измерителем сигналов в данном случае может служить вольтметр.

Во время проверки, при отсутствии контакта между проверяемым объектом и измерительным прибором, измеритель сигналов 3 показывает напряжение, значение которого находится в интервале минус 2 В - ноль вольт. Причем, чем выше входное сопротивление измерительного прибора и измерителя сигналов 3, тем показания измерителя сигналов 3 ближе к значению минус 2 В. При наличии контакта - измеритель сигналов 3 может показать любое из возможных напряжений в интервале ноль - плюс 5 В.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить информацию о наличии или отсутствии контакта измерительного прибора с проверяемым объектом. Наличие такой информации позволяет избежать излишних механических усилий, которые нужны для гарантированного создания контакта при отсутствии вышеуказанной информации.