Диагностирование логических схем на функциональных элементах, страница 19

4.5. Контроль исправности электрического монтажа

          Электрический монтаж (ЭМ) является важным элементом любого логического устройства. Задача контроля исправности ЭМ решается на этапе изготовления устройств, при производстве печатных плат, при монтаже релейных стативов железнодорожной автоматики, при внесении изменений в схемы действующих устройств.

          ЭМ представляет собой совокупность монтажных клемм и монтажных линий. Монтажной клеммой называется контакт ЭМ, доступный для подключения внешних цепей. Монтажная линия это физический проводник, имеющий сопротивление не выше нормативного и не зависящее от направления протекающего тока. Совокупность монтажных клемм, соединенных линиями в произвольном порядке, образуют монтажную группу.

          На рис. 4.37 приведен пример ЭМ.

Рис.4.37.

 Монтажные клеммы обозначаются кружками. Данный ЭМ содержит 10 монтажных клемм, 6 монтажных линий и 4 монтажные группы.

          В ЭМ возникают следующие неисправности:

          1) обрывы монтажных линий;

          2) КЗ между монтажными клеммами;

          3) перепутывание проводов (неправильный монтаж);

          4) полная или частичная изоляция клеммы.

          На рис. 4.38 приведены примеры неисправностей вида полная и частичная изоляция монтажной клеммы.

Рис.4.38.

Такие неисправности возникают в ЭМ типа «звезда», когда к одной клемме подключается несколько линий. Любая неисправность типа «неправильный монтаж» и «изоляция монтажа» сводится к соответствующей комбинации КЗ и обрывов (см. рис. 4.39).

Рис.4.39.

 Поэтому задача проверки монтажа формулируется как задача обнаружения любой комбинации КЗ и обрывов.

          Неисправность в монтаже фиксируется при помощи последовательности проверок. Проверка заключается в измерении электропроводимости участка цепи между двумя клеммами. Совокупность проверок, позволяющая решать задачу полной проверки ЭМ, составляет тест проверки.

          Для построения теста проверки ЭМ необходима полная информация о конфигурации схемы монтажа, которая предусматривает указание для каждой пары клемм сведений о наличии или отсутствии соединения между ними. При отсутствии полной информации возникает задача о распознавании конфигурации монтажа, которая является более сложной по сравнению с задачей проверки исправности монтажа. Важное значение имеет наличие информации о том, как соединены клеммы между собой. Знание структуры связей позволяет уменьшать длину проверяющих тестов. При решении практических задач, как правило, информация о структуре связей отсутствует. В монтажных соединениях возможна также избыточность. Избыточные соединения вводятся для исключения влияния обрывов.

При  тестировании  обрыв  избыточных  соединений  не обнаружи-вается.

          Рассмотрим вопрос об обнаружении обрывов. Пусть имеется монтажная группа, содержащая  р  клемм, соединенных между со-бой произвольным образом. Задача обнаружения обрывов в монтажной группе решается путем измерения проводимости между каждыми двумя клеммами. При этом необходимо произвести  проверок. Минимальное число проверок требуется при реализации следующей процедуры измерений. Проверяется наличие проводимости между любой из клемм группы (например, клеммы 1) и каждой другой клеммой, т.е. испытываются пары (1, 2), (1, 3), ..., (1, р). В этом случае требуется = р –1 проверок. Использование меньшего числа измерений не обеспечивает полной проверки монтажной группы.

          Задача обнаружения КЗ в ЭМ, содержащим m изолированных монтажных групп, может быть решена только одним способом – путем измерения проводимости между каждыми двумя группами. При этом потребуется  проверок. Общая длина теста проверки монтажа из m групп рассмотренным (тривиальным) методом

,                                (4.36)

где  – число клемм в i-ой монтажной группе.