專利名稱：具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子訊號(hào)傳遞裝置，特別是涉及一種具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，以主動(dòng)偵測(cè)電子訊號(hào)傳遞裝置上的元件的狀態(tài)。
背景技術(shù)：
為確保品質(zhì)，在品管或驗(yàn)收流程中，產(chǎn)品都需作特性量測(cè)，為能一次量測(cè)多個(gè)待測(cè)物，以縮短品管驗(yàn)收流程，多于測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)搭配使用例如圖1的電子訊號(hào)傳遞裝置2。電子訊號(hào)傳遞裝置2扮演測(cè)試儀器11與待測(cè)物12、13、14間的電子訊號(hào)傳輸路徑，讓測(cè)試儀器11依序?qū)Ы又粮鞔郎y(cè)物12、13、14，以循序測(cè)試各待測(cè)物12、13、14。
電子訊號(hào)傳遞裝置2是以一電路卡為例，而含有一控制器21，多個(gè)可受控制器21驅(qū)動(dòng)而致能的機(jī)械式繼電器22、23、24，數(shù)量與機(jī)械式繼電器22、23、24數(shù)量相同的輸入端25、26、27，及一輸出端28。各機(jī)械式繼電器22、23、24的電路架構(gòu)可示意為具有一電感221、231、241及一開關(guān)222、232、242，其中各電感221、231、241的一端連接至控制器21、另一端接地，開關(guān)222、232、242的一端都連接至輸出端28、另一端分別導(dǎo)接至對(duì)應(yīng)輸入端25、26、27。
欲進(jìn)行測(cè)試時(shí)，先把測(cè)試儀器11導(dǎo)接至輸出端28，并把待測(cè)物12、13、14分別導(dǎo)接至輸入端25、26、27。測(cè)試過(guò)程中，控制器21會(huì)依序控制繼電器22、23、24中的開關(guān)222、232、242開啟一段時(shí)間，使測(cè)試儀器11可經(jīng)對(duì)應(yīng)的機(jī)械式繼電器22、23、24，逐一導(dǎo)接至各待測(cè)物12、13、14，依序量測(cè)各待測(cè)物12、13、14的特性。借由電子訊號(hào)傳遞裝置2的控制，測(cè)試儀器11可以較有效率的方式量測(cè)多數(shù)待測(cè)物12、13、14。此外，機(jī)械式繼電器22、23、24數(shù)量可依需要而調(diào)整，目前可達(dá)128個(gè)，即可單次量測(cè)128個(gè)待測(cè)物。
再者，配合圖2以機(jī)械式繼電器22為例，當(dāng)控制器21欲控制單一機(jī)械式繼電器22開啟時(shí)，會(huì)先輸出驅(qū)動(dòng)訊號(hào)中的高位準(zhǔn)成分201至電感221，令電感221激磁而驅(qū)使開關(guān)222開啟而短路。量測(cè)完后，再輸出低位準(zhǔn)成分202的驅(qū)動(dòng)訊號(hào)至電感221，使電感221不再激磁而讓開關(guān)222恢復(fù)關(guān)閉(指開路)。由于電感221具有一定電抗，被為高位準(zhǔn)成分201驅(qū)動(dòng)訊號(hào)激磁之初，并不會(huì)立即改變開關(guān)222狀態(tài)，而是經(jīng)一段緩沖時(shí)間后才對(duì)開關(guān)222的簧片產(chǎn)生影響，并導(dǎo)致開關(guān)222的簧片顫動(dòng)一段時(shí)間，才漸趨穩(wěn)定。一般把前述開關(guān)222作動(dòng)時(shí)間稱為啟動(dòng)時(shí)間T1。
接著，持續(xù)利用高位準(zhǔn)成分201的驅(qū)動(dòng)訊號(hào)讓已經(jīng)穩(wěn)定的開關(guān)22持續(xù)開啟一段時(shí)間，稱為穩(wěn)定時(shí)間T2，使測(cè)試儀器11即利用穩(wěn)定時(shí)間T2來(lái)進(jìn)行量測(cè)。因此，一般驅(qū)動(dòng)訊號(hào)高位準(zhǔn)成分201時(shí)間會(huì)等于啟動(dòng)時(shí)間T1加穩(wěn)定時(shí)間T2。
供測(cè)量的穩(wěn)定時(shí)間T2結(jié)束后，驅(qū)動(dòng)訊號(hào)變成低位準(zhǔn)成分202，不再激磁電感221，使開關(guān)222恢復(fù)關(guān)閉。同樣地，驅(qū)動(dòng)訊號(hào)變成低位準(zhǔn)成分201之初，也不會(huì)立即改變開關(guān)222的狀態(tài)，此時(shí)開關(guān)222仍維持開啟狀態(tài)，再一段時(shí)間后始會(huì)影響開關(guān)222的簧片，讓簧片222顫動(dòng)一段時(shí)間后進(jìn)入穩(wěn)定的關(guān)閉狀態(tài)。一般把驅(qū)動(dòng)訊號(hào)的低位準(zhǔn)201成分開始至開關(guān)222穩(wěn)定關(guān)閉間稱為釋放時(shí)間T3。
目前控制器21設(shè)定驅(qū)動(dòng)訊號(hào)的高、低位準(zhǔn)成分201、202時(shí)間時(shí)，會(huì)把啟動(dòng)時(shí)間T1、穩(wěn)定時(shí)間T2、釋放時(shí)間T3縮至最短，以縮短量測(cè)時(shí)間。然而，隨著機(jī)械式繼電器22、23、24的老化或毀損，啟動(dòng)時(shí)間T1會(huì)延緩，甚至機(jī)械式繼電器22、23、24無(wú)法正常開啟，使穩(wěn)定時(shí)間T2縮短而不如預(yù)期，甚至不復(fù)存在而完全阻斷造電子訊號(hào)傳遞，導(dǎo)致測(cè)試儀器11對(duì)待測(cè)物12、13、14的誤判。因此，機(jī)械式繼電器22、23、24是否正常對(duì)測(cè)試系統(tǒng)能否正確量測(cè)關(guān)系重大。目前為避免因機(jī)械式繼電器22、23、24老化或毀損而影響電子訊號(hào)傳遞裝置2正常工作，往往在超過(guò)零件廠商建議的可靠壽命時(shí)間后，就把繼電器22、23、24整批淘汰。
然而如圖3所示，真正量測(cè)結(jié)果顯示，繼電器的使用壽命分布非常不均勻，由最短的一百萬(wàn)次至最長(zhǎng)的十一億次都有。若依照制造廠的建議，讓電子訊號(hào)傳遞裝置2在使用達(dá)到一百萬(wàn)次時(shí)即整批替換，可能浪費(fèi)絕大部分尚能正常運(yùn)作的繼電器，造成資源嚴(yán)重地浪費(fèi)而大幅增高測(cè)試成本。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以往電子訊號(hào)傳遞裝置無(wú)法及時(shí)獲知零件狀況，需于使用一段時(shí)間后整體更換，本案發(fā)明人提出即時(shí)監(jiān)測(cè)零件故障，讓電子訊號(hào)傳遞裝置無(wú)需盲目整體汰換，進(jìn)而解決前述問(wèn)題。
本發(fā)明的一目的在于提供一種可達(dá)到即時(shí)測(cè)故障功效的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可充分利用零件使用壽命，以降低測(cè)試成本的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種可即時(shí)分辨零件故障與電路導(dǎo)接疏失的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置。
本發(fā)明的更一目的在于提供一種可定量化鑒別零件老化程度的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置。
本發(fā)明具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，用以分別把復(fù)數(shù)個(gè)待測(cè)物中的一者導(dǎo)接至一測(cè)試儀器，其特征在于該電子訊號(hào)傳遞裝置包含復(fù)數(shù)個(gè)輸入端、一輸出端、復(fù)數(shù)個(gè)機(jī)械式繼電器、一第一控制器及一故障偵測(cè)模組。
各該輸入端適于導(dǎo)接該等待測(cè)物中對(duì)應(yīng)一者。該輸出端是適于導(dǎo)接至該測(cè)試儀器。各該機(jī)械式繼電器的數(shù)量是與該等輸入端的數(shù)量相符，該等機(jī)械式繼電器是分別串接該等輸入端中對(duì)應(yīng)一者及該輸入端間，各該機(jī)械式繼電器被致能時(shí)由一禁能狀態(tài)切換成一致能狀態(tài)，當(dāng)各該機(jī)械式繼電器位于該禁能狀態(tài)時(shí)，使該對(duì)應(yīng)輸入端不導(dǎo)接至該輸出端，當(dāng)各該機(jī)械式繼電器位于該致能狀態(tài)時(shí)，使該對(duì)應(yīng)輸入端導(dǎo)接至該輸出端。第一控制器適時(shí)致能該等機(jī)械式繼電器中一者為該致能狀態(tài)。該故障偵測(cè)模組用以感測(cè)該等機(jī)械式繼電器中被致能機(jī)械式繼電器是否正常工作并于感測(cè)到該被致能機(jī)械式繼電器未正常工作時(shí)產(chǎn)生一警示訊號(hào)。
本發(fā)明的功效能提供具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，以利用故障偵測(cè)模組來(lái)感測(cè)各機(jī)械式繼電器是否正常工作，以于感測(cè)到未正常工作時(shí)產(chǎn)生警示訊號(hào)來(lái)即時(shí)告知使用者異常發(fā)生的訊息，進(jìn)而達(dá)到延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命與降低測(cè)試成本的功效。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明圖1是一種以往電子訊號(hào)傳遞裝置使用于測(cè)試系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；圖2是機(jī)械式繼電器隨驅(qū)動(dòng)訊號(hào)變化的電阻值變化圖；圖3是128個(gè)機(jī)械式繼電器壽命測(cè)試的結(jié)果分布圖；圖4是本發(fā)明具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置的第一實(shí)施例的示意圖；圖5是圖4的實(shí)施例中霍爾感測(cè)器組裝于輸出線路的示意圖；圖6是圖4的實(shí)施例中輸出線路上因機(jī)械式繼電器隨驅(qū)動(dòng)訊號(hào)變化而導(dǎo)致的電流值變化圖；
圖7是本發(fā)明的第二實(shí)施例的示意圖；圖8是本發(fā)明的第三實(shí)施例的示意圖；及圖9是本發(fā)明的第四實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
鑒于以往電子訊號(hào)傳遞裝置無(wú)從得知其零件狀態(tài)而需于使用次數(shù)達(dá)到可靠壽命后整批更換造成測(cè)試成本的高居不下。本發(fā)明的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置是于電子訊號(hào)傳遞裝置中增設(shè)一故障偵測(cè)模組，以偵測(cè)零件的狀態(tài)并于偵測(cè)到異常狀態(tài)時(shí)輸出警示訊號(hào)，即時(shí)告知使用者，進(jìn)而解決以往問(wèn)題。
配合圖4，本發(fā)明的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置4的較佳實(shí)施例是使用于一測(cè)試系統(tǒng)中，使復(fù)數(shù)個(gè)待測(cè)物31、32、33可分別導(dǎo)接至測(cè)試儀器30。本實(shí)施例的電子訊號(hào)傳遞裝置4包含復(fù)數(shù)個(gè)輸入端41、42、43、一輸出端44、復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)量與輸入端41、42、43相符的機(jī)械式繼電器45、46、47、一第一控制器48及一故障偵測(cè)模組5。為說(shuō)明起見，本例的電子訊號(hào)傳遞裝置4是以量測(cè)3個(gè)待測(cè)物為例，輸入端與機(jī)械式繼電器的數(shù)量也相同，而熟習(xí)該項(xiàng)技藝者當(dāng)知，可量測(cè)的待測(cè)物數(shù)量可依設(shè)計(jì)需要而調(diào)整，只需對(duì)應(yīng)調(diào)整輸入端與機(jī)械式繼電器的數(shù)量即可。
各輸入端41、42、43是分別供待測(cè)物31、32、33中一者可分離地導(dǎo)接。輸出端44則供測(cè)試儀器30導(dǎo)接。
各機(jī)械式繼電器45、46、47的電路可示意為具有一電感451、461、471及一開關(guān)452、462、472。各電感451、461、471是一端導(dǎo)接至第一控制器48且另一端接地，以受第一控制器48驅(qū)動(dòng)而激磁。各開關(guān)452、462、472為常開(always open)的開關(guān)，指為開路(或稱斷路)的開關(guān)。各開關(guān)452、462、472是與對(duì)應(yīng)的電感451、461、471并聯(lián)，并以其一端共同經(jīng)一輸出線路49連接至輸出端44，另一端則分別導(dǎo)接至對(duì)應(yīng)的輸入端41、42、43。
因此，這些平時(shí)(未受第一控制器48致能時(shí))為禁能(disable)狀態(tài)的機(jī)械式繼電器45、46、47是分別串接在對(duì)應(yīng)輸入端41、42、43及輸出端44間，使各輸入端41、42、43與輸出端44間為開路。開始測(cè)試時(shí)，控制器48依序輸出驅(qū)動(dòng)訊號(hào)至各機(jī)械式繼電器45、46、47的電感451、461、471，使其激磁而驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)開關(guān)452、462、472循序閉合而短路，使機(jī)械式繼電器45、46、47逐一由禁能狀態(tài)切換成致能(enable)狀態(tài)，讓導(dǎo)接至對(duì)應(yīng)輸入端41、42、43的待測(cè)物31、32、33可經(jīng)對(duì)應(yīng)機(jī)械式繼電器45、46、47、輸出線路49與輸出端44導(dǎo)接至測(cè)試儀器30，以進(jìn)行待測(cè)物31、32、33的特性測(cè)試。
如圖6，本例中第一控制器48輸出至各機(jī)械式繼電器的驅(qū)動(dòng)訊號(hào)可為含一依據(jù)各機(jī)械式繼電器31、32、33由廠商提供的含起動(dòng)時(shí)間T11與穩(wěn)定時(shí)間T12的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的高位準(zhǔn)成分481，與由廠商提供含釋放時(shí)間T13的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的低位準(zhǔn)成分482；例如各為1毫秒(msec)。
有別于以往電子訊號(hào)傳遞裝置，本實(shí)施例的電子訊號(hào)傳遞裝置4中增設(shè)一故障偵測(cè)模組5，以感測(cè)該等機(jī)械式繼電器45、46、47被第一控制器48致能時(shí)是否正常工作并于感測(cè)到被致能機(jī)械式繼電器45或46或47未正常工作時(shí)產(chǎn)生一警示訊號(hào)。
各機(jī)械式繼電器45、46、47于禁能狀態(tài)與致能狀態(tài)間變化時(shí)具有一標(biāo)準(zhǔn)特性變化值。此標(biāo)準(zhǔn)特性變化值含有一標(biāo)準(zhǔn)起動(dòng)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)釋放時(shí)間、于機(jī)械式繼電器45、46、47致能狀態(tài)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電阻值等等。
本例的故障偵測(cè)模組5含有一感測(cè)器51及一儲(chǔ)存有該標(biāo)準(zhǔn)特性變化值的處理單元52。感測(cè)器51感測(cè)被致能的機(jī)械式繼電器45或46或47的特性變化，對(duì)應(yīng)輸出一感測(cè)訊號(hào)。處理單元52是電性連接第一控制器48與感測(cè)器51，以接收感測(cè)訊號(hào)、并與標(biāo)準(zhǔn)特性變化值比對(duì)，以于異常時(shí)輸出該警示訊號(hào)。本例的處理單元52是一微處理器。
如前(圖2)所述，當(dāng)機(jī)械式繼電器45、46、47于禁能狀態(tài)與致能狀態(tài)間切換時(shí)，電阻值R會(huì)有變動(dòng)，電流值I與電壓值V也會(huì)隨之變動(dòng)(R＝V/I)。因此，感測(cè)器51可選擇量測(cè)被致能的機(jī)械式繼電器45或46或47的電阻值、電流值、電壓值中的至少一者。
本實(shí)施例中故障偵測(cè)模組5選擇監(jiān)視被致能的機(jī)械式繼電器45或46或47的電流值，而以一電流感測(cè)器串接于輸出線路49上，采用諸如Allegro Microsystem廠商出廠的型號(hào)A1321霍爾(Hall)感測(cè)器511，其輸出頻寬可達(dá)到30KHz。熟習(xí)該項(xiàng)技藝者當(dāng)知，本例的感測(cè)器也可采用其它型式的電流感測(cè)器，例如電容型感測(cè)器、電感型感測(cè)器等等，并不應(yīng)受限于本實(shí)施例所揭露。
電流在流過(guò)諸如輸出線路49時(shí)，會(huì)于線路周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，霍爾感測(cè)器511則感測(cè)磁場(chǎng)所驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)勢(shì)輸出，作為感測(cè)訊號(hào)。在本例中，為加強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度，如圖5把輸出線路49纏繞多數(shù)圈(如100圈)于一具有一開槽501的圓環(huán)50(Gapped Toroid)上，以放大磁場(chǎng)，并把霍爾感測(cè)器511置放于開槽501內(nèi)來(lái)感測(cè)磁場(chǎng)。
舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)輸出線路49纏繞100圈于圓環(huán)50上與輸出線路49流通的電流為10微安培(mA)，依照廠商提供公式每安培的磁場(chǎng)B等于線圈匝數(shù)N乘以6.9Gauss/A(B＝N*6.9gauss/A)，所以磁場(chǎng)強(qiáng)度為6.9Gauss(100*6.9gauss/A*0.01A＝6.9gauss)。依原廠產(chǎn)品規(guī)格書，霍爾感測(cè)器511的靈敏度為5mV/Gauss，因此霍爾感測(cè)器511的輸出電壓為34.5mV(5mV/Gauss*6.9gauss＝34.5mV)。因此，隨著電流值的變化，霍爾感測(cè)器511可對(duì)應(yīng)輸出隨電流值變大而遞增的電壓來(lái)作為感測(cè)訊號(hào)。
詳細(xì)來(lái)說(shuō)，如圖6，當(dāng)機(jī)械式繼電器45、46、47未致能時(shí)，開關(guān)452、462、472為開路，電阻值無(wú)限大，輸出線路49的電流為0。當(dāng)?shù)谝豢刂破?8輸出驅(qū)動(dòng)訊號(hào)而致能機(jī)械式繼電器45、46、47中的一個(gè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)訊號(hào)的高位準(zhǔn)成分481初輸出一段時(shí)間，開關(guān)452或462或472仍暫不受影響，輸出線路49也無(wú)電流。而后開關(guān)452或462或472受電感451、461、471激磁而顫動(dòng)時(shí)，輸出線路49的電流值隨之忽大忽小。再經(jīng)一段時(shí)間，開關(guān)452逐漸穩(wěn)定導(dǎo)接至接點(diǎn)(指短路)，使輸出線路49上的電流值維持默認(rèn)值A(chǔ)1，并讓電流值于穩(wěn)定時(shí)間T12內(nèi)維持為默認(rèn)值。
繼而驅(qū)動(dòng)訊號(hào)的低位準(zhǔn)成分482輸出，開關(guān)452同樣暫時(shí)維持致能狀態(tài)，隨后開始顫動(dòng)后，再恢復(fù)禁能狀態(tài)，使輸出線路49上的電流值重回0。隨著輸出線路49上的電流變化，霍爾感測(cè)器511輸出的電壓值也隨之等效變化。
由于本例的霍爾感測(cè)器511為類比式霍爾感測(cè)器且輸出訊號(hào)較為微弱，所以需額外包含連接至霍爾感測(cè)器511的一放大器512，以接收感測(cè)訊號(hào)并把其放大，以及串接于放大器512的一類比至數(shù)位轉(zhuǎn)換器513，以接收經(jīng)放大的感測(cè)訊號(hào)并把其數(shù)字化后輸出至處理單元52。惟熟習(xí)該項(xiàng)技藝者當(dāng)知，此處也可直接使用數(shù)位式霍爾感測(cè)器，例如Micronas公司出廠型號(hào)HAL810的霍爾感測(cè)器，其內(nèi)部直接整合類比式霍爾感測(cè)器、放大器與類比至數(shù)位感測(cè)器，而可直接輸出可讓處理單元52處理的數(shù)位訊號(hào)。
本例中該處理單元52儲(chǔ)存機(jī)械式繼電器45、46、47的標(biāo)準(zhǔn)起動(dòng)時(shí)間，一般設(shè)定為介于啟動(dòng)時(shí)間T11至激活時(shí)間T11加總穩(wěn)定時(shí)間T12的數(shù)值。又，處理單元52一方面連接至第一控制器48，另方面也連接感測(cè)器51而接收其輸出的感測(cè)訊號(hào)。本例中處理單元52更以不同腳位連接不同機(jī)械式繼電器45、46、47的電感451、461、471的線路。如此，處理單元52可由驅(qū)動(dòng)訊號(hào)由哪一個(gè)腳位饋入，得知哪一個(gè)機(jī)械式繼電器45、46、47被致能。
如此，當(dāng)?shù)谝豢刂破?8輸出驅(qū)動(dòng)訊號(hào)至即將被致能的機(jī)械式繼電器45或46或47，處理單元52可即時(shí)獲知第一控制器48開始驅(qū)動(dòng)機(jī)械式繼電器45或46或47致能，而開始計(jì)算何時(shí)自感測(cè)器51饋入的感測(cè)訊號(hào)的電壓值方能穩(wěn)定達(dá)到與預(yù)設(shè)值A(chǔ)1對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)電壓值，作為該繼電器的實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間T11。
然后，處理單元52更把此實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間T11與標(biāo)準(zhǔn)起動(dòng)時(shí)間作比對(duì)，若大于標(biāo)準(zhǔn)起動(dòng)時(shí)間門檻，則對(duì)應(yīng)輸出一警示訊號(hào)。為讓使用者可即時(shí)獲知異常情況發(fā)生，本例的電子訊號(hào)傳遞裝置4更包含一連接處理單元52的警示燈53，以驅(qū)動(dòng)警示燈53發(fā)光作為警示訊號(hào)。又，本實(shí)施例的處理單元52也可利用驅(qū)動(dòng)訊號(hào)與感測(cè)訊號(hào)來(lái)計(jì)算被致能繼電器45或46或47的實(shí)際釋放時(shí)間T13。
另外，雖說(shuō)本實(shí)施例是把已計(jì)算出的實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間T11與標(biāo)準(zhǔn)起動(dòng)時(shí)間比對(duì)，然而熟習(xí)該項(xiàng)技藝者當(dāng)知，處理單元52也可把正在計(jì)數(shù)實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間T11(指開始累計(jì)計(jì)數(shù)的時(shí)間)隨時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)起動(dòng)時(shí)間比較，以更早獲知正在計(jì)數(shù)的實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間是否已超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)起動(dòng)時(shí)間的訊息，進(jìn)而更早產(chǎn)生警示訊號(hào)。
另外，為讓測(cè)試系統(tǒng)可即時(shí)反應(yīng)，處理單元52更可把警示訊號(hào)輸出至第一控制器48與測(cè)試儀器30中的至少一者。本例中處理單元52把警示訊號(hào)即時(shí)輸出至測(cè)試儀器30與第一控制器48，使測(cè)試儀器30與第一控制器48都可即時(shí)獲知異常情況發(fā)生。
依前所述，本實(shí)施例中利用故障偵測(cè)模組5監(jiān)控各機(jī)械式繼電器被啟動(dòng)的實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間T11是否不大于標(biāo)準(zhǔn)起動(dòng)時(shí)間。所以，當(dāng)機(jī)械式繼電器因老化或毀損而無(wú)法及時(shí)由禁能轉(zhuǎn)換為致能狀態(tài)時(shí)，故障偵測(cè)模組5會(huì)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生警示訊號(hào)即時(shí)告知，并在不影響測(cè)試產(chǎn)能的條件下，提供機(jī)械式繼電器45、46、47工作正?；虍惓５挠嵪?，避免因機(jī)械式繼電器異常導(dǎo)致誤判待測(cè)物的情況。
再者，由于本實(shí)施例中利用故障偵測(cè)模組5可精準(zhǔn)地確定機(jī)械式繼電器45、46、47的實(shí)際激活時(shí)間T11與釋放時(shí)間T13，因此所設(shè)定的驅(qū)動(dòng)訊號(hào)的高位準(zhǔn)成分或低位準(zhǔn)成分481、482長(zhǎng)度，可較原先規(guī)定更短，例如高位準(zhǔn)成分481的時(shí)間可更接近實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間T11，而標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)時(shí)間也可設(shè)定更接近實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間T11，或低位準(zhǔn)成分482的時(shí)間可接近實(shí)際釋放時(shí)間T13，以加快測(cè)試速度。
再者，輸出線路49的電流也與待測(cè)物31、32、33特性有關(guān)。即使輸出線路49的電流為0，除機(jī)械式繼電器45、46、47老化或毀損而無(wú)法正常被致能、造成開路外，也可能是待測(cè)物31、32、33異常造成的開路、或待測(cè)物31、32、33導(dǎo)接至輸入端41、42、43間的接觸不良等等因素。
為正確辨別實(shí)際原因，如圖7本發(fā)明第二實(shí)施例電子訊號(hào)傳遞裝置4’中，故障偵測(cè)模組5’更含有復(fù)數(shù)個(gè)第一開關(guān)54及一第二開關(guān)55，為配合三個(gè)輸入端41、42、43，第一開關(guān)54的數(shù)量也為三個(gè)。各第一開關(guān)54分別以一端導(dǎo)接至對(duì)應(yīng)的輸入端41、42、43而另一端接地，且平時(shí)為禁能狀態(tài)而不導(dǎo)通，并可受處理單元52致能而由禁能狀態(tài)變成致能狀態(tài)，而令對(duì)應(yīng)輸入端41、42、43接地。第二開關(guān)55一端導(dǎo)接至輸出端44，即導(dǎo)接至輸出線路49，另一端則導(dǎo)接至一電源。第二開關(guān)55平時(shí)也為禁能狀態(tài)而不導(dǎo)通，并可受處理單元52致能由禁能狀態(tài)變成致能狀態(tài)，而令輸出端44導(dǎo)接至電源，使電源饋入輸出線路49。
測(cè)試工作開始時(shí)，第一開關(guān)54與第二開關(guān)55維持禁能狀態(tài)，故障偵測(cè)模組5’仍可自感測(cè)訊號(hào)中判斷機(jī)械式繼電器45、46、47是否正常工作。當(dāng)偵測(cè)到某一機(jī)械式繼電器(例如機(jī)械式繼電器45)可能發(fā)生異常，如實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間T11大于標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)時(shí)間，處理單元52控制與機(jī)械式繼電器45相連接的第一開關(guān)54及第二開關(guān)55變成致能狀態(tài)而導(dǎo)通，形成一回路。同時(shí)處理單元52通知第一控制器48重新輸出驅(qū)動(dòng)訊號(hào)。如此，處理單元52可由感測(cè)器51輸出的感測(cè)訊號(hào)，判斷機(jī)械式繼電器45實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間T11是否仍大于標(biāo)準(zhǔn)激活時(shí)間。若是，就應(yīng)是機(jī)械式繼電器45故障，則輸出一第一警示訊號(hào)，以告知使用者機(jī)械式繼電器45故障的訊息。相反地，若此次偵測(cè)時(shí)機(jī)械式繼電器45正常時(shí)，則排除為機(jī)械式繼電器45故障，而可能是待測(cè)物31本身有問(wèn)題、或是待測(cè)物31與輸入點(diǎn)41間的導(dǎo)接不良等因素造成的異常，因而處理單元52輸出一第二警示訊號(hào)，以告知使用者可能導(dǎo)接不良或待測(cè)物31異常的訊息。
又，配合圖8，本發(fā)明的第三實(shí)施例電子訊號(hào)傳遞裝置4”中，故障偵測(cè)模組5”有別于第一實(shí)施例處在于更含有一標(biāo)準(zhǔn)待測(cè)物56與復(fù)數(shù)個(gè)第三開關(guān)57。配合輸入端為3組，第三開關(guān)57的數(shù)量也為三個(gè)。各第三開關(guān)57的一端分別導(dǎo)接至對(duì)應(yīng)輸入端41、42、43、另一端平時(shí)是導(dǎo)接至對(duì)應(yīng)的待測(cè)物31、32、33，并可受處理單元52控制而切換成導(dǎo)接標(biāo)準(zhǔn)待測(cè)物56。
如此，在開始測(cè)試工作時(shí)，第三開關(guān)57導(dǎo)接至對(duì)應(yīng)待測(cè)物31、32、33，故障偵測(cè)模組5’仍自感測(cè)訊號(hào)中判斷機(jī)械式繼電器45、46、47是否正常工作，一旦偵測(cè)到某機(jī)械式繼電器46可能發(fā)生異常，如實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間T11大于標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)時(shí)間，處理單元52即驅(qū)使機(jī)械式繼電器46連接的第三開關(guān)57由原本導(dǎo)接待測(cè)物32，切換成導(dǎo)接標(biāo)準(zhǔn)待測(cè)物56。處理單元52并通知第一控制器48對(duì)機(jī)械式繼電器46重新傳送驅(qū)動(dòng)訊號(hào)。處理單元52由感測(cè)器51的感測(cè)訊號(hào)中，判斷出此機(jī)械式繼電器46是否正常工作。
若機(jī)械式繼電器46仍為異常，則確定其故障而輸出一第一警示訊號(hào)，告知使用者機(jī)械式繼電器46故障的訊息。相反地，若此次偵測(cè)到機(jī)械式繼電器46正常時(shí)，則排除機(jī)械式繼電器46故障的疑問(wèn)，并研判是待測(cè)物32本身有問(wèn)題、或是待測(cè)物32與輸入點(diǎn)42間的導(dǎo)接不良等因素造成的異常，因而處理單元52輸出一第二警示訊號(hào)，以告知使用者可能導(dǎo)接不良或待測(cè)物32異常的訊息。
利用前述第二、第三實(shí)施例中的第一與第二開關(guān)54、55或第三開關(guān)57與標(biāo)準(zhǔn)待測(cè)物56的設(shè)計(jì)，更可讓故障偵測(cè)模組5’、5”偵測(cè)至異常時(shí)，進(jìn)一步分析、精確判斷出導(dǎo)致異常原因。
再者，雖說(shuō)前述實(shí)施例中處理單元52以微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，然而如圖9實(shí)施例中的電子訊號(hào)傳遞裝置4，處理單元52’也可為一內(nèi)建于該第一控制器48’的程式，并把感測(cè)器51的輸出直接連接至第一控制器48’，以直接擴(kuò)充第一控制器48’的功能。
綜前所述，本發(fā)明的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置4、4’、4”、4中利用故障偵測(cè)模組5、5’、5”、5中的霍爾感測(cè)器511來(lái)偵測(cè)被致能的機(jī)械式繼電器45、46、47的電流變化，讓處理單元52、52’即時(shí)判斷機(jī)械式繼電器45、46、47是否正常，并于偵測(cè)到異常時(shí)即時(shí)發(fā)出警示訊號(hào)來(lái)告知使用者，降低測(cè)試誤判的機(jī)率，并從而減短實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間T11與釋放時(shí)間T13，加速測(cè)試流程。又可利用第一與第二開關(guān)54、55或者第三開關(guān)57與標(biāo)準(zhǔn)待測(cè)物56來(lái)進(jìn)一步分析故障的原因，以讓使用者理清是機(jī)械式繼電器故障、或者是待測(cè)物或?qū)Ы硬涣妓鶎?dǎo)致故障。
更由于處理單元52、52’更會(huì)把此警示訊號(hào)即時(shí)告知第一控制器48、48’、測(cè)試儀器30，第一控制器48、48’與測(cè)試儀器30可從而排除故障的機(jī)械式繼電器，并繼續(xù)利用仍可正常運(yùn)作的機(jī)械式繼電器進(jìn)行測(cè)試，直到故障的繼電器達(dá)一預(yù)定比例，再停機(jī)而把該等故障者全數(shù)更換，不但充分利用每一機(jī)械式繼電器的有效壽命，降低元件更換的成本，亦可大幅減少維修更換繼電器頻率，提升作業(yè)效率。
權(quán)利要求
1.一種具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，用以分別把復(fù)數(shù)個(gè)待測(cè)物中的一者導(dǎo)接至一測(cè)試儀器，其特征在于該電子訊號(hào)傳遞裝置包含復(fù)數(shù)個(gè)輸入端，各該輸入端適于導(dǎo)接該等待測(cè)物中對(duì)應(yīng)一者；一輸出端，適于導(dǎo)接至該測(cè)試儀器；復(fù)數(shù)個(gè)機(jī)械式繼電器，各該機(jī)械式繼電器的數(shù)量是與該等輸入端的數(shù)量相符，該等機(jī)械式繼電器是分別串接該等輸入端中對(duì)應(yīng)一者及該輸入端間，各該機(jī)械式繼電器被致能時(shí)是于一禁能狀態(tài)切換成一致能狀態(tài)，當(dāng)各該機(jī)械式繼電器位于該禁能狀態(tài)時(shí)，使該對(duì)應(yīng)輸入端不導(dǎo)接至該輸出端，當(dāng)各該機(jī)械式繼電器位于該致能狀態(tài)時(shí)，使該對(duì)應(yīng)輸入端導(dǎo)接至該輸出端；一第一控制器，適時(shí)致能該等機(jī)械式繼電器中一者為該致能狀態(tài)；及一故障偵測(cè)模組，用以感測(cè)該等機(jī)械式繼電器中被致能的該機(jī)械式繼電器是否正常工作并于感測(cè)到該被致能機(jī)械式繼電器未正常工作時(shí)產(chǎn)生一警示訊號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于各該機(jī)械式繼電器于該等狀態(tài)變化時(shí)具有一標(biāo)準(zhǔn)特性變化值，該故障偵測(cè)模組含有一感測(cè)器及一儲(chǔ)存有該標(biāo)準(zhǔn)特性變化值的處理單元，該感測(cè)器用以感測(cè)該等機(jī)械式繼電器中被致能的機(jī)械式繼電器的特性變化以對(duì)應(yīng)輸出一感測(cè)訊號(hào)，該處理單元接收該感測(cè)訊號(hào)并把該感測(cè)訊號(hào)與該標(biāo)準(zhǔn)特性變化值比對(duì)，以于異常時(shí)輸出該警示訊號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于該感測(cè)器是一用以感測(cè)該被致能機(jī)械式繼電器的電流變化的電流感測(cè)器。
4.如權(quán)利要求3所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于該電流感測(cè)器是一霍爾感測(cè)器。
5.如權(quán)利要求4所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于該霍爾感測(cè)器具有一類比式霍爾感測(cè)器、一連接該類比式霍爾感測(cè)器的放大器及一連接該放大器的類比至數(shù)位轉(zhuǎn)換器。
6.如權(quán)利要求4所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于該霍爾感測(cè)器是一數(shù)位式霍爾感測(cè)器。
7.如權(quán)利要求4所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于該電子訊號(hào)傳遞裝置更包含一連接該輸出端與該等機(jī)械式繼電器的輸出線路，該霍爾感測(cè)器是串接于該輸出線路上。
8.如權(quán)利要求3所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于該標(biāo)準(zhǔn)特性變化值具有一標(biāo)準(zhǔn)起動(dòng)時(shí)間，該處理單元是依據(jù)該感測(cè)訊號(hào)來(lái)計(jì)算該被致能的機(jī)械式繼電器的實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間并于該實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間大于該標(biāo)準(zhǔn)起動(dòng)時(shí)間時(shí)產(chǎn)生該警示訊號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于該警示訊號(hào)是輸出至該測(cè)試儀器中。
10.如權(quán)利要求3所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于該故障偵測(cè)模組更含有復(fù)數(shù)個(gè)第一開關(guān)及一第二開關(guān)，該等第一開關(guān)的一端是分別導(dǎo)接至該對(duì)應(yīng)的輸入端與另一端接地并適時(shí)受該處理單元致能由一禁能狀態(tài)變更成一致能狀態(tài)而令該對(duì)應(yīng)輸入端接地，該第二開關(guān)的一端導(dǎo)接至該輸出端與另一端導(dǎo)接至一電源并適時(shí)受該處理單元致能由一禁能狀態(tài)變成一致能狀態(tài)而令該輸出端導(dǎo)接至該電源。
11.如權(quán)利要求3所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于該故障偵測(cè)模組更含有一標(biāo)準(zhǔn)待測(cè)物與復(fù)數(shù)個(gè)第三開關(guān)，該等第三開關(guān)的一端是分別導(dǎo)接至該對(duì)應(yīng)輸入端與另一端是適時(shí)受該處理單元控制由導(dǎo)接該對(duì)應(yīng)待測(cè)物切換成導(dǎo)接該標(biāo)準(zhǔn)待測(cè)物。
12.如權(quán)利要求3所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于該處理單元是一導(dǎo)接該第一控制器的微處理器。
13.如權(quán)利要求3所述的具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，其特征在于該處理單元是一內(nèi)建于該第一控制器的程式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具故障偵測(cè)功能的電子訊號(hào)傳遞裝置，用以分別把復(fù)數(shù)個(gè)待測(cè)物中的一者導(dǎo)接至一測(cè)試儀器，該電子訊號(hào)傳遞裝置包含復(fù)數(shù)個(gè)輸入端、一輸出端、復(fù)數(shù)個(gè)機(jī)械式繼電器及一第一控制器，其特征在于該電子訊號(hào)傳遞裝置更包含一故障偵測(cè)模組，用以感測(cè)各該機(jī)械式繼電器是否正常工作并于感測(cè)到未正常工作時(shí)產(chǎn)生一警示訊號(hào)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK1712976SQ20041004981
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者莊嘉明, 張志交, 張家榮, 張立漢 申請(qǐng)人:致茂電子股份有限公司