ШИННЫЙ КОММУТАТОР КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ

Полезная модель относится к средствам автоматизированного контроля, а именно, к контрольно-испытательным станциям, а конкретнее, к коммутирующим устройствам, которые используют множество шин, обеспечивающих соединение от источников тестовых сигналов контрольно-испытательной станции и измерительной аппаратуры к тестовым точкам на электрическом оборудовании, которое испытывается. В состав таких систем входят встраиваемые цифровые вычислительные машины, которые обеспечивают полностью автоматический режим проведения испытаний электронного оборудования сложных объектов, включая системы электроснабжения космических аппаратов, характеризующихся повышенными требованиями к надежности. Система может использоваться на этапах операционного контроля, заводских и приемосдаточных испытаний.
Коммутирующие устройства контрольно-испытательной станции обычно выполняются в виде шинного коммутатора, включающего группу релейных модулей для коммутации внутренних блоков контрольно-испытательной станции и коммутации приборов блока измерительной аппаратуры.
Известны релейные коммутаторы, содержащие матрицу из m шин строк и n шин столбцов, в пересечениях которых располагаются электромагнитные реле, контакты которых в замкнутом состоянии обеспечивают подключение при соответствующем управлении внутренних блоков контрольно-испытательной станции и приборов измерительной аппаратуры к объекту контроля (см., например, US 7212089, SU 1817649, RU 121678U, US 5736850, US 6175185, SU 501492, SU 601834).
Испытываемая система электроснабжения представляет собой сложный объект со множеством процессов, происходящих в нем. При работе во время переходных процессов в нем могут возникать скачки тока. Электронные реле, особенно миниатюрные, достаточно чувствительны к скачкам тока. Такие скачки могут вызвать сплавление контактов реле либо их выгорание. Сплавление или выгорание контактов реле из-за скачков тока является существенной проблемой, особенно в таких системах, где используется множество релейных переключателей.
Задача защиты от бросков тока решалась использованием шунтирующих схем для каждого реле (ЕР 0328438, US 4959746). Понятно, что для систем, включающих множество реле, такие решения не приемлемы из-за сложности и увеличения габаритов. В патентной заявке US 2001/0026428 к каждому реле предусмотрена обмотка в цепи протекания тока, так, что ток, протекающий по ней к соответствующему реле индуцирует напряжение, электронный прибор оценивает это напряжение и реле отключается, если превышен необходимый уровень тока. Понятно, что для систем, включающих множество реле, такие решения не приемлемы из-за сложности и увеличения габаритов
В патенте US 7212089 описывается система с плавкими предохранителями, включенными последовательно с каждым реле. Недостаток заключается в том, что после срабатывания предохранителя, система не восстанавливается.
Задача полезной модели - создание простой и удобной схемы защиты реле шинного коммутатора от бросков тока.
Поставленная задача решается тем, что в шинном коммутаторе контрольно-испытательной станции, содержащем матрицу из m шин строк и n шин столбцов, в пересечениях которых расположены электромагнитные реле, контакты которых в замкнутом состоянии обеспечивают при соответствующем управлении подключение внутренних блоков контрольно-испытательной станции и внешних измерительных приборов к объекту контроля, шины строк служат для подключения через системный коммутатор к точкам объекта контроля, а шины столбцов служат для подключения внутренних блоков и внешних измерительных приборов, причем в каждую шину строк последовательно с подключенной точкой объекта контроля введено токоограничивающее устройство, содержащее активный регулятор с встроенным датчиком тока, управляющий вход которого связан через усилитель с выходом устройства отрицательной обратной связи, на один вход которого подается уставка по току, на другой вход - сигнал с указанного датчика тока. В качестве активного регулятора используется MOSFET-транзистор с встроенным датчиком тока.
Суть этой схемы заключается в том, что при превышении током в шине величины уставки, сигнал с устройства обратной связи закрывает транзистор, ограничивает ток через реле.
1
1
n
1
1
Далее суть полезной модели поясняется с помощью рисунка, на котором показан шинный коммутатор, содержащий шины строк с 1 по 1m, шины столбцов 2-2, в пересечениях которых располагаются реле 3-3mn. Объект контроля 4 подключается к контрольно-испытательной станции через системный коммутатор 5. В каждую из m строк, последовательно с подключенными через системный коммутатор 5 точками объекта контроля 4 введено токоограничивающее устройство, содержащее активный регулятор на базе транзистора MOSFET 6 с встроенным датчиком тока. Управляющий вход транзистора 6 через усилитель 7 связан с выходом устройства отрицательной обратной связи 8, на один из входов которого подается величина уставки по току, на другой - сигнал с датчика тока транзистора 6 (показан стрелкой 9). Столбцы 2-2n соединяются с внутренними блоками контрольно-измерительной станции и внешними измерительными приборами.
Коммутатор работает следующим образом: Контролируемая точка объекта контроля 4, подключенная через системный коммутатор 5 и через транзистор 6 с датчиком тока активного регулятора, коммутируется соответствующим реле 3 к заданной шине столбцов 2, к которой подключен вывод одного из внутренних или внешних испытательных устройств контрольно-испытательной станции. В случае превышения выходного сигнала с датчика тока величины уставки активного регулятора, транзистор 6 запирается, ограничивая ток на уровне уставки. Таким образом, простое устройство, включенное в шины строк, позволяет повысить надежность работы релейного коммутатора.