Prüfeinrichtung zur automatischen Prüfung einer Vielzahl von elektrischen Verbindungsleitungen
Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung zur automatischen Prüfung einer Vielzahl von elektrischen Ver bindungsleitungen, die,die Verdrahtung eines Geräts bil den, auf Übereinstimmung mit einem Schaltplan, wobei im Regelfall der Widerstand zwischen zwei beliebigen Verbindungsleitungen einen bestimmten, im wesentlichen durch die Isolation gegebenen Widerstand nicht unterschreitet, mit Kabeln, um gleichzeitig alle An schlusspunkte der Verbindungsleitungen mit einer gleichen Anzahl von Eingangspunkten der Prüfeinrichtung zu verbinden,
mit einem Widerstandsmesskreis, dessen Ausgangsspannung nach Grösse und Polarität vom Unterschied des gemessenen Widerstandes zu einem Vergleichswiderstand abhängt, mit einer Durchschaltein- richtung, um jeweils einen ausgewählten Eingangspunkt an einen ersten Eingang des Widerstandsmesskreises anzuschliessen, mit einem Auswerter dessen Eingang an den Ausgang des Widerstandsmesskreises und dessen Ausgang an eine Datenverarbeitungsanlage angeschlos sen ist und mit einer Prüfsteuereinrichtung, welche gemäss von der Datenverarbeitungsanlage empfangenen
Daten die Durchschalteinrichtung steuert.
Derartige Vorrichtungen sind bekannt. Sie dienen vor allem dazu, Geräte und Anlagen der elektrischen Nachrichtentechnik auf Verdrahtungs- oder Verkabelungsfehler zu prüfen. Der Aufbau grösserer Geräte der Nachrichtentechnik erfolgt häufig in der Weise, dass Schalteinheiten in Stecker eingesteckt werden, die ihrerseits miteinander durch eine Verdrahtung verbunden sind. Eine solche Verdrahtung kann über 20 000 Anschlüsse enthalten, die nach einem Schaltplan durch Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind. In einem solchen Falle ist es zweckmässig, die Prüfung automatisch durchzuführen, d. h. die Aufeinanderfolge der einzelnen Prüfvorgänge ohne menschlichen Eingriff ablaufen zu lassen. Dies ergibt einen wesentlicher' Ge winn an Zeit und Zuverlässigkeit.
Bei einer vollständigen Prüfung ist festzustellen, ob zwischen allen Anschlusspunkten, die miteinander verbunden sein sollen, wirklich eine Verbindung und ob kein Kurzschluss dieser Verbindung mit irgendeinetm anderen Anschlusspunkt besteht. Da während der Prüfung Schaltvorgänge nur in der Prüfvorrichtung erfolgen sollen, müssen alle Anschlusspunkte des Prüflings an eine gleiche Anzahl von Eingangspunkten der Prüfvorrichtung angeschlossen sein.
Die Prüfung auf Durchgang erfolgt in bekannter Weise, indem durch eine Widerstandsmessung festgestellt wird, ob der Widerstand zwischen zwei durch den Schaltplan gegebenen Anschlusspunkten einer Verbindungsleitung kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Dafür genügt eine Messung.
Um jedoch eine Kurzschlussprüfung einer Verbin dungsleftung gegen alle anderen, nicht zu dieser Verbin dungsleitung gehörenden Anschlusspunkte auszuführen, müsste eine Messung des Widerstandes zwischen einem jeden dieser Anschlusspunkte und wider Verbindungsleitung durchgeführt werden. Bei einer Gesamtzahl von p Anschlusspunkten sind dafür etwa p 2 Messungen
2 durchzuführen, was bei grossen p auch bei automatischer Prüffolge zu sehr langen Prüfzeiten führt.
Die Erfindung zeigt einen Weg, um diese grosse Anzahl von Messungen durch eine einzige Messung zu ersetzen
Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemässe Prüfein- richtung dadurch gekennzeichnet, dass jeder Eingangspunkt über einen Widerstand mit einem Knotenpunkt verbunden und dass alle diese Widerstände den gleichen Wert haben, welcher gross gegen den Durchgangswilder- stand einer jeden Verbindungsleitung und klein gegen den Isolationswiderstand zwischen zwei Verbindungsleitungen ist und dass ein zweiter Eingang des Widerstandsmesskreises an den Knotenpunkt anschliessbar ist.
Um die Anzahl der an eine Verbindungsleitung ange schlossenen Anschlusspunkte festzustellen, wird der Widerstand zwischen dieser Verbindungsleitung und dem Knotenpunkt gemessen.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgessmässen Einrichtung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Prüfeinrichtung,
Fig. 2 einen Stromkreis für die Kurzschlussprüfung,
Fig. 3 ein Schaltbild des Auswerters
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der gesamten Prüfeinrichtung mit angeschlossener Datenverarbeitungsanlage. Alle Anschlusspunkte AP des Prüflings sind über Kabel K mit der gleichen Anzahl von Eingangspunkten EP der Durchschalteinrichtung D verbunden, welche mindestens einen Eingangspunkt mit dem Widerstandsmesskreis M verbinden. Dieser besteht in wesentlichen aus einer Messbrücke und gibt die Messergebnisse an einen Auswerter AW weiter. Dessen Ausgang AE ist an die Datenverarbeitungsanlage DV angeschlossen.
Durchschalteinrichtung, Widerstandsmesskreis und Auswerter erhalten Befehle von der Prüfsteuereinrichtung.
Die Befehle für die Durchschalteinrichtung diesenen zur Bestimmung der Koordinaten der anzuschaltenden Eingangspunkte EP. Die Befehle an den Widerstand & ess- kreis verursachen die Einstellung von Vergleichswiderständen; der Auswerter verwandelt das vom Messkreis abgegebene Ausgangssignal in die digitale Aussage Falsch oder Richtig . Die Prüfsteuereinrichtung empfängt die Befehle von der Datenverarbeitungsanlage und verwandelt sie durch Umcodieren und zeitliche Ver- zögerung in Steuersignale für die angeschlossenen Kreise.
Die Datenverarbeitungsanlage enthält einen Pro gramm- und Datenspeicher, eine Steuerschaltung und Datenverarbeitungsschaltungen. Im Programmspeiehei ist ein.Steuerprogramm enthalten, dessen Ablauf durch von den Eingabegeräten und von den Prüfmitteln emp- fangene Information beeinflussbar ist. Das Programm steuert den Prüfvorgang sowie die Aufnahme von Information von den Eingabegeräten und die Ausgabe von Information durch die Ausgabegeräte.
An die Datenverarbeitung sind angeschlossen:
Ein Datenaufzeichnungsgerät DA und ein Datenlesegerät DL. Als Datenträger dient ein Lochstreifen oder ein Magnetband. Ferner ist eine elektrische Schreibmaschine oder Fernschreiber ES eingezeichnet. Es können Daten über die Tastatur der Schreibmaschine in die Da tenverarbeftungsanlage eingegeben und von dieser über das Druclçwert ausgegeben werden.
In der Durchschalteinrichtung ist jeder Eingangspunkt EP über einen Widerstand R (Fig. 2), welcher gross gegen den Durchgangswiderstand einer jeden Verbindung und klein gegen den Isolationswiderstand zwischen zwei Verbindungen ist, mit dem Knotenpunkt P verbunden. Die Widerstände haben alle die gleiche Grösse, z. B. 100 kQ. Die Widerstände R sind so gross, dass sie eine Durchgangsprüfung nicht stören, sie können also dauernd angeschlossen bleiben.
Für die Durchgangsprüfung werden in bekannter Weise die beiden Ausgangspunkte MR und ML des Wi derstandsmesskreises M über die Durchschakeeinrich- tung D an zwei Anschlusspunkte AP angeschlossen, zwischen denen auf Durchgang geprüft werden soll. Die Verbindung wird als gut angesehen, wenn der Widerstand zwischen MR und ML unter einem vorbestimmten Wert, z. B. 0,5 Q liegt. Diese Prüfung zeigt nicht nur, dass die Verbindung der einzelnen Anschlusspunkte untereinander, sondern auch dass ihre Verbindung mit den Klemmen der Messschaltung einwandfrei ist. Für die Messung der Zahl der Anschlusspunkte einer Verbindungsleitung V werden die Anschlusspunkte nach Fig. 2 angeschaltet.
Der Knotenpunkt P wird über den Schalter SP mit dem Punkt ML der Messbrücke, ein ausgewählter der Anschlusspunkte AP der Verbindungsleitung V über den Schalter SR mit dem Punkt MR der Messbrücke verbunden. Durch Ausmessen des Widerstandes zwischen ML und MR kann somit ermittelt werden, wieviele Anschlusspunkte über die Verbindungsleitung mit dem ausgewählten Anschlusspunkt verbunden sind.
Wird die Messchaltung so eingestellt, dass für
R nu1/2 die Brücke im Gleichgewicht ist, worin n die Zahl der Anschlusspunkte ist, die die Verbindungsleitung haben soll, so ergibt sich aus einer gegen MD positiven Spannung am Punkt MR, dass zwischen der Ver bindungsleitung V und dem Knotenpunkt P mehr als n Widerstände parallel liegen, d. h. dass ein nicht vorschriftsmässiger Kurzschluss zwischen der Verbindungsleitung V und mindestens einem weiteren Anschlusspunkte z. B. dem untersten Punkte AP auf Fig. 2 besteht.
Der Auswerter ist so ausgelegt, dass er nicht ein Brückengleichgewicht anzeigt, sondern dass er eine Angabe über die Polarität der Brückenausgangsspannung liefert. Zu diesem Zweck wird im Auswerter im Augenblick der Messung die Brückenausgangsspannung durch ein Relais Re mit dem Kontakt re an den Eingang eines wechselstromgekoppelten Verstärkers Ve geschaltet.
Nach der Anschaltung führt der Verstärker einen Ein schwingvorgang aus; an seinem Ausgang entsteht eine Einschwingsp annung. Die Polarität der ersten Halbwelle dieser Spannung ist von der Polarität am Eingang des Verstärkers abhängig. Zwei Ausgänge des Verstärkers, die Ausgangsspannungen entgegengesetzter Polarität liefern, sind über zwei Und-Tore UA und UB mit den 1 Eingängen zweier Flipflops FA und FB verbunden. Die zweiten Toreingänge sind jeweils mit dem 0-Ausgang des anderen Flipflops verbunden. Durch den Steuerbefehl wird der Relaiskontakt re geschlossen und beide Flipflops auf 0 gestellt. Die erste positive Halbwelle des Einschwingvorganges stellt den einen der beiden Flipflops auf 1, wodurch sofort der andere gesperrt wird.
Die Stellung der Flipflops ist also kennzeichnend für die Polarität des Eingangssignales.
Eine weitere Vervollkommnung der Prüfung gestattet die Zahl der Anschlusspunkte einer Verbindung automatisch zu ermitteln. Nachdem für die erste Messung das Brückengleichgewicht auf R/.(n + t/2) eingestellt worden war, werden weitere Messungen unternommen, wobei die Einstellung schrittweise auf R/(n + t/2 + 1), R/(n + t/2 -r 2) .... erniedrigt wird, bis es kleiner als der zwischen AP und P liegende Widerstand wird. Damit ist die Zahl der miteinander verbundenen Punkte bestimmt. Sie kann über die Datenverarbeitungsanlage DV mit der elektrischen Schreibmaschine ES ausgedruckt werden.
Werden auch alle Anschlusspunkte ohne geplante Verbindungen auf die gleiche Weise geprüft, so muss jede überzählige Verbindung mindestens bei zwei Messungen erscheinen. Sofern die Anzahl dieser Kurzschlüsse nicht zu gross ist, lassen sich die zusammengehörigen Punkte verhältnismässig leicht ausfindig machen.
In einer besonderen Ausführungsform der Prüfvorrichtung werden die Meldungen über Verbindungen, bei denen ein Kurzschluss ermittel wurde, nebst der ermittelten Zahl der Anschlusspunkte gespeichert und mittels Programmsteuerung ein Ausläuten auf Durchgang zwischen allen diesen Verbindungen mit gleicher Anschlusspunktzahl vorgenommen. Auf diese Weise kann der Verlauf von Kurzschlüssen schnell und mit wenig Messungen gefunden werden.
PATENTANSPRUCH I
Prüfeinrichtung zur automatischen Prüfung einer Vielzahl von elektrischen Verbindungsleitungen (V), die die Verdrahtung eines Geräts (G) bilden, auf Überein- stimmung mit einem Schaltplan, wobei im Regelfall der Widerstand zwischen zwei beliebigen Verbindungsleitungen einen bestimmten, im wesentlichen durch die Isolation gegebenen Widerstand nicht unterschreitet, mit Kabeln (K), um gleichzeitig alle Anschlusspunkte (AP) der Verbindungsleitungen (V) mit einer gleichen Anzahl von Eingangspunkten (EP) der Prüfeinrichtung zu verbinden, mit einem Widerstandsmesskreis (M), dessen Ausgangsspannung nach Grösse und Polarität vom Unterschied des gemessenen Widerstandes zu einem Vergleichswiderstand abhängt, mit einer Durchschalteinrichtung (D),
um jeweils einen ausgewählten Eingangspunkt (EP) an einen ersten Eingang (MR) des Widerstandsmesskreises (M) anzuschliessen, mit einem Auswerter (AW), dessen Eingang an den Ausgang des Widerstandsmesskreises und dessen Ausgang an eine Datenverarbeitungsanlage (DV) angeschlossen ist.
und mit einer Prüfsteuereinrichtung (PS), welche gemäss von der Datenverarbeitungsanlage empfangenen Daten die Durchschalteinrichtung steuert, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Eingangspunkt (EP) über einen Widerstand (R) mit einem Knotenpunkt (P) verbunden ist und dass alle diese Widerstände den gleichen Wert haben, welcher gross gegen den Widerstand zwischen zwei beliebigen Anschlusspunkten einer Verbindungsleitung und klein gegen den isolationswi- derstand zwischen zwei Verbindungsleitungen ist, und dass ein zweiter Eingang (ML) des Widerstandsmesskreises (M) an den Knotenpunkt (P) anschliessbar ist.
UNTERANSPRÜCHE
1. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerter einen wechselstromgekoppelten Verstärker (Ve) enthält und dass Mittel (Re) vorgesehen sind, um zum Zeitpunkt der Messung den Verstärkereingang an den Eingang des Auswerters anzuschalten, wobei im Augenblick des Anschaltens ein Binschwingvorgang auftritt, der am Ausgang des Verstärkers eine abklingende Wechselspannung hervorruft, deren erste Halbwelle je nach der Polarität der Spannung am Verstärkereingang eine an den Ausgang des Verstärkers angeschlossene Speicheranordnung (UA, UB, FA, FB) in einen von zwei Zuständen stellt.
2. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichswiderstand auf verschiedene Werte Rl; = R / (k +- 1/2) einstellbar ist, worin k jeweils eine natürliche Zahl ist.
PATENTANSPRUCH II
Verfahren zum Betrieb der Prüfeinrichtung nach Pa- tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Feststellung von Kuzrschlüssen zwischen einer Verbindungsleitung und irgendeinem nicht zur Verbindungsleitung gehören Anschlusspunkte der Vergleichswiderstand kleiner als der Wert der Parallelschaltung einer Anzahl von Widerständen (R), die gleich der Sollzahl der Anschaltepunkte der geprüften Verbin dungsleitung ist, aber grösser als der Widerstand der Parallelschaltung einer um eins grösseren Anzahl von Widerständen eingestellt wird.
UNTERANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Bestimmung der Zahl der Anschlusspunkte einer Verbindungsleitung der einstellbare Widerstandswert nach jeder Messung verringert wird, bis er geringer als der Widerstand zwischen dem ausgewählten Anschlusspunkt (AP) und dem Knotenpunkt (P) wird, und dass die derart ermittelte Anzahl der parallel geschalteten Widerstände (R) an die Datenverarbeitungsanlage zurückgemeldet wird.
4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Lage der Kurzschlüsse zwischen zwei Verbindungsleitungen, die Anschlusspunkte der Verbindungsleitungen, bei denen überzählige Anschlusspunkte ermittelt werden, zur am men mit der Anzahl der gemessenen Anschlusspunkte jeder Verbindungsleitung in der Datenverarbeitungsanlage gespeichert werden und dass die beiden Anschlusspunkte eines jeden Kurzschlusses mittels Durchgangsprü fung zwischen Verbindungsleitungen mit überzähligen Anschlusspunkten und mit !der gleichen Gesamtzahl von Anschlusspunkten ermittelt werden.
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