УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРА И МЕСТА НЕИСПРАВНОСТИ В КАБЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЯХ

Полезная модель относится к области электроизмерительной техники и предназначено для определения характера неисправности в кабелях (жгутах) и места обрыва в них, проверки исправности конденсаторов, диодов, р-n переходов транзисторов и тиристоров, цепей питания микросхем ТТЛ - серий.
Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является «Устройство для определения характера и места неисправности в кабельных изделиях» (авторское свидетельство СССР №928257, кл. G 01 R 31/08, 1982). Это устройство взято в качестве прототипа.
Устройство содержит резистор, генератор импульсов, элемент НЕ, два двухходовых элемента И-НЕ, индикатор, первую и вторую клеммы для подключения к объекту контроля.
Однако это устройство обладает тем недостатком, что при проверке исправности электролитических конденсаторов не позволяет определить частичную потерю емкости электролитических конденсаторов из-за частичного высыхания электролита, что является характерной, часто встречающейся неисправностью электролитических конденсаторов. Устройство - прототип позволяет определять только два вида неисправности электролитических конденсаторов - короткое замыкание (пробой) и внутренний обрыв.
Целью полезной модели является расширение ситуационных возможностей за счет введения в состав устройства-прототипа второго индикатора.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство содержащее резистор 1, генератор 2 импульсов, элемент НЕ 3, двухвходовые элементы И-НЕ 4 и 5, индикатор 6, первую клемму 7 и вторую клемму 8, дополнительно введен второй индикатор 9, причем выход генератора 2 соединен с входом элемента НЕ 3 и с первым входом второго элемента И-НЕ 5, выход элемента НЕ 3 соединен с первым выходом первого элемента И-НЕ 4, выход первого
элемента И-НЕ 4, соединен с вторым выходом второго элемента и вторым входом индикатора 6, выход второго элемента И-НЕ 5 соединен со вторым выходом первого элемента И-НЕ 4 и соединен с общей шиной, а второй вывод соединен с первой клеммой 7 для подключения к объекту контроля и с входом генератора импульсов 2, вторая клемма 8 для подключения к объекту контроля соединена с общей шиной, отличающегося тем, что с целью расширения функциональных возможностей в устройство введен второй индикатор 9, причем вход индикатора соединен с выходом первого элемента И-НЕ 4.
Индикатор 9 представляет собой акустический преобразователь который преобразует электрические импульсы в звуковые колебания. В качестве преобразователя можно например использовать пьезоакустический преобразователь или акустическую головку с соответствующим усилителем.
Принцип действия устройства основан на использовании межпроводниковой емкости кабеля (жгута) или межэлектродных емкостях радиоэлементов в качестве частотозадающей емкости генератора импульсов 2. Наличие или отсутствие колебаний формируется по состоянию светодиодов индикатора 6. Чувствительность устройства составляет единицы пикофарад.
Величина емкости электролитических конденсаторов определяется по тону акустических колебаний, излучаемых индикатором 9 с использованием опорной емкости.
вх
ос
ос
вх
Когда вход устройства никуда не подключен из-за входной емкости С и резистора обратной связи R генератор импульсов возбуждается и вырабатывает импульсы с частотой следования f≈0,7/RC. При этом RS-триггер (а его образуют два двухходовых элемента И-НЕ 4, 5) периодически (с частотой f) меняет свое состояние, следовательно светодиоды индикатора будут светиться. С помощью резистора R1 можно изменить режим работы генератора. При малых значениях сопротивления резистора вход генератора окажется подключенным к общему проводу. А это значит, что генератор импульсов 2 не возбудится и на его выходе будет уровень логической 1, поступающий на вход элемента НЕ 3, с выхода которого уровень логического 0
переводит RS-триггер (элементы И-НЕ 4 и 5) в единичное состояние - светится только нижний по схеме светодиод. При больших значениях сопротивления триггера R частота генератора будет максимальной и, когда длительность импульсов окажется равной времени задержки инвертора (элемент НЕ 3), RS-триггер перейдет в нулевое состояние - светится только верхний по схеме светодиод. Если в этот момент параллельно резистору R1 (т.е. к выходу устройства) подключить емкость значением от единицы пикофарад и более, возрастет длительность импульсов и, следовательно, будут светиться оба светодиода. Кроме того, при достижении частоты следования импульсов полосы пропускания второго индикатора 9 будет слышен звук соответствующего тона.
Перед работой пробник настраивают. Плавно изменяя сопротивление резистора 1 добиваются чтобы светился только верхний по схеме светодиод, причем положение резистора фиксируют в момент погасания нижнего светодиода.
Для определения характера неисправности и места обрыва в кабеле к контактам разъема на одной стороне кабеля поочередно подключают общий провод устройства (клемма 2), а с другой стороны к одноименным контактам разъема - щуп (клемма 1). При исправных проводниках светится только нижний светодиод. Затем общий провод устройства подключают к экрану или заведомо исправному проводнику, а щупом поочередно касаются каждого проверяемого контакта разъема. Если есть обрыв у разъема будет светиться только верхний светодиод. Если есть короткое замыкание светиться нижний светодиод. Если обрыва и короткого замыкания нет - светятся оба и нижний и верхний диоды.
Исправность диодов (варикапов, стабилитронов и др.) проверяют следующим образом. Предварительно фиксируют положение движка резистора R1 в момент погасания нижнего светодиода. Если при подключении диода анодом к щупу устройства и катодом к общему проводу светится лишь верхний светодиод, а при обратном включении - оба светодиода, то исследуемый
диод исправен. Исправность p-n переходов транзисторов, тиристоров и цепей питания микросхем ТТЛ-серий контролируют так же, как и диодов.
При проверке конденсатора последний подключают к входу пробника.
Если конденсатор пробит, то будет светиться только нижний светодиод. Если конденсатор имеет внутренний обрыв, то будет светиться только верхний светодиод.
Если светятся оба светодиода, то появляется неопределенность, или конденсатор исправен или конденсатор потерял часть или большую часть емкости (вплоть до единиц пикофарад). Потеря емкости является характерной неисправностью электролитических конденсаторов.
Для определения неисправности подключают к устройству заведомо исправный опорный конденсатор такой же емкости как и проверяемый и запоминают опорный тон звука излучаемого вторым акустическим индикатором. Затем вместо пробного подключают испытуемый конденсатор. Если тон выше или звук исчез, то конденсатор потерял большую часть емкости его использовать нельзя. Если тон не изменился, значит, конденсатор исправен. Акустический преобразователь излучает звук с частотой f≈700 Гц при опорной емкости С=1 мкФ.
Таким образом, с помощью предлагаемого устройства можно проверять исправность электролитических конденсаторов во всем диапазоне выпускаемых промышленностью емкостей (от 1 мкФ и более). Для конденсаторов емкостью от сотен микрофарад об их исправности судят по количеству щелчков акустического преобразователя. Щелчки звучат в момент поступления фронта импульса в акустический преобразователь.