Измеритель тока без разрыва электрической цепи

Измеритель тока без разрыва электрической цепи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено для измерения постоянного тока и амплитуды импульсного тока без разрыва электрической цепи. Цель измерения - расширение области применения. Измеритель тока содержит участок А-В проводника 1 с измеряемым током, генератор 2 прямоугольных импульсов тока с выходными зажимами для подключения к точкам А и В проводника 1, усилитель 3 постоянного тока, преобразователи 4<SB POS="POST">1</SB> и 4<SB POS="POST">2</SB> амплитуды импульсов в постоянное напряжение, измеритель 5 отношения двух напряжения, измеритель 6 разности двух напряжений, блок 7 управления, переключатель 8 режимов и измерительный прибор 9. Цель изобретения достигается за счет введения режима измерения как постоянного тока, так и импульсного тока. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)) ф G Ol R !9/Op

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

: ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4306221/24-21 (22) 20.07.87 (46) 07.08.89. Бюл. У 29 (71) Рижское специальное конструк- тарское бюро по технологической диагностике Иинистерства автомобильной промьппленности СССР (72) В.В. Вишняков и И.О, Гольдштейн (53) 621.317.311 (088.8) (56) Авеорское свидетельство СССР

Р 145291, кл. G 01 R 19/00, 1983

Авторское свидетельство СССР

У 761918, кл. G 01 R 19/00, 1978.

„„SU„„1499245 . А1 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ТОКА БЕЗ РАЗРЫВА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено для измерения постоянного тока и амплитуды импульсного тока без разрыва электрической цепи.

Цель изобретения — расширение области применения. Измеритель тока содержит участок А-В проводника 1 с измеряемым током, генератор 2 прямоугольных импульсов тока с выходными зажимами для подключения к точкам А

3 1499245 и В проводника 1, усилитель 3 постоянного тока, преобразователи 4 и

4 амплитуды импульсов в постоянное напряжение, измеритель 5 отношения двух напряжений, измеритель 6 разности двух напряжений, блок 7 управления, переключатель 8 режимов и измерительный прибор 9. Цель изобретения достигается за счет введения режима измерения как постоянного тока, так и импульсного тока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено для измерения постоянного тока и амплитуды импульсного тока без разрыва электрической цепи.

Цель изобретения — расширение области применения за счет обеспечения измерения амплитуды импульсного тока.

На чертеже представлена схема предлагаемого измерителя, Измеритель тока без разрыва электрической цепи содержит участок А-В проводника 1 с измеряемым током, гене.25 ратор 2 прямоугольных импульсов тока с выходными зажимами для .подключения к точкам А и .В участка проводника 1, усилитель 3 постоянного тока с входными зажимами А и В для подклю- 30 ! чения к участку проводника 1 между точками А и В, первый 4 и второй

4 преобразователи амплитуды импуль" сов в постоянное напряжение, измеритель 5 отношения двух напряжений, измеритель 6 разности двух напряжений, блок 7 управления, переключатель 8 режимов и измерительный прибор 9.

40

Управляющий вход генератора 2 прямоугольных импульсов подключен к первому управляющему выходу 10 блока

7 управления. Выход 11 усилителя 3 постоянного тока подключен к входам 45 преобразователей 4 .1 и 4.2 амплитуды импульсов в постоянное напряжение и входу блока 7 управления. Входы

1 2. 1 (! 2. 2) сброса 13 . 1 (1 3. 2) перезаписи преобразователя, 4.1 (4.2) соединены соответственно с вторым (четвертым) и третьим (пятым) выходами блока 7 управления. О!естой выход последнего подключен к управляющему входу 14 измерителя 5 отношения двух напряжений. Вход 15 установки режима блока 7 управления подключен к первому выходу переключателя

8 режимов, второй выход 16 которого

I соединен с опорным входом измерите-. ля 5 отношения двух напряжений.

Выход преобразователя 4 амплитуды импульсов подключен к входу измерителя 5 отношения двух напряжений и к первому входу измерителя 6 разности двух напряжений. Выход преобразователя 4.2 амплитуды импульсов подключен к второму входу измерителя 6 разности двух напряжений и к первому входу переключателя 8 режимов, второй вход которого соединен с выходом измерителя 6 разности двух напряжений. Выходы измерителя 5 отношения двух напряжений подключены к входам измерительного прибора 9.

Преобразователь 4.1(4.2) содержит первый операционный усилитель 17, диод 18, второй операционный усилитель 19, первый аналоговый ключ 20, первый конденсатор 21, второй аналоговый ключ 22, третий операционный усилитель 23 и второй конденсатор

24. При этом анод диода 18 подключен к выходу первого операционного усилителя 17, а катод диода 18 соединен с неинвертирующим входом вто" рого операционного усилителя 19, выходом аналогового ключа 20 и обкладкой первого конденсатора 21, другая обобкладка которого соединена с общим проводом. Выход второго операционного усилителя 19 подключен к инвертирующим входам первого 17 и второго 19 операционных усилителей, выход второго аналогового ключа 22 подключен к неинвертирующему входу третьего операционного усилителя 23, инвертирующий вход которого соединен с его вы-: ходом и обкладкой второго конденсатора 24, другая обкладка которого соединена с общим проводом. Вход первого аналогового ключа 20,подключен к общему проводу.

В преобразователе 4.1 (4.2) амп- литуды импульсов в постоянное напряжение неинвертирующий вход первого операционного усилителя 17 подключен, 1499245 к входу 11 преобразователя 4. 1 (4. 2), управлянлций вход аналогового ключа

20 — к входу 12.1(12.2) сброса, управляющий вход аналогового ключа

22 — к входу 13.1(13.2) перезаписи, а выход третьего операционного усилителя 23 — к выходу преобразователя

4.1(4.2) .

Блок 7 управления содержит мультивибратор 25, аналоговый переключатель 26, соединенные последовательно компаратор 27, счетчик 28, первый

29, второй 30 и третий 31 элементы задержки, а также первый 32, второй

33 и третий 34 триггеры. При этом выход мультивибратора 25 подключен к первому аналоговому входу аналогового переключателя 26, второй вход компаратора 27 подключен к выходу 20 ,источника 35 опорного напряжения, выход счетчика 28 соединен.с входом установки в "1". первого тригге" ра 32, выход первого элемента 29 задержки подключен к входу сброса пер- 25 вого триггера 32 и входу установки в "1" второго триггера 33, выход второго элемента 30 задержки соединен с входом сброса второго триггера

33 и с входом установки в 1 . третье- 30

ro триггера 34, выход третьего эле-. мента 31 задержки подключен к входу сброса третьего триггера 34.

Переключатель 8 режимов предназначен для установки режимов измеРения постоянного тока или амплитуды импульс. ного тока на участке А-В проводника 1 с измеряемым током. Он содержит кнопку 36 с двумя йиксированными п ложениями, триггер 37 и аналоговый переключа- 40 тель 38. Подвижный замыкающий контакт кнопки 36 соединен с общим про-. водом, первый неподвижный замыкающийконтакт 39 подключен к входу установки в "1" триггера 37, а второй 45 неподвижный замыкающий 40 — к входу сброса триггера 37, инверсный выход которого соединен с управляющим входом аналогового переключателя 38.

При этом в переключателе 8 режи" .мов первый аналоговый вход аналогового переключателя 38-является первым входом переключателя 8, второй аналоговый вход аналогового пеРеключателя 38 — вторым входом, инверсный выход триггера 37 — первым входом

15 .а аналоговый выход аналогового

Ф переключателя 38 — вторым выходом 16 переключателя 8, где R — сопротивление участка про" водника.

Напряжение Бд запоминают в преоб".. раэователе 4.1.

Затем на тот же участок проводника с измеряемым током I< подают калибрующий ток I» в том же направле" нии и получают суммирующий ток I и с участка проводника снимают суммарное напряжение (3) V = (I + I)R.

Суммарное напряжение Гх запоминают в преобразвателе 4.2.

Затем находят разность двух напряжений в измерителе 6 разности двух напряжений

ДЦ ы Ц (4)

Подставив (1) и (3) в (4), получают » R (5) Затем в измерителе 5 отношения двух напряжений определяют отношение напряжения, пропорционального измеряемому постоянному току на участке проводника, к напряжению, пропорциональному калибрующему току: ш-

U (6)

Мт

Подставив (1) и (5) в (6), получают

>и

** э

Т» (7) откуда (8) и m -Iê

Измеритель тока без разрыва электрической цепи имеет два режима работы: режим I — измерение постоянного тока, протекающего на участке

А-В проводника 1; режим II — измерение амплитуды импульсного тока, гротекающего .на участке А-В проводника 1.

Измерение тока без разрыва электрической цепи в режиме I отличается от измерения тока в режиме II.

Измерение постоянного тока без разрыва электрической цепи (режим

I) осуществляют следующим образом.

С участка проводника 1 с измеряемым током I„ снимают напряжение U>, пропорциональное измеряемому току .

1499245

Таким образом, получив на выходах измерителя 5 величину m и экая величину калибрующего тока I» с помощью измерительного прибора 9 определяют величину постоянного тока

I< на участке проводника.

Измерение амплитуды импульсного тока без разрыва электрической цепи (режим II) осуществляют следующим 10 образом.

С участка проводника 1 с измеряемым импульсным током снимают напряжение !1„, пропорциональное era амплитуде I< 15 (9) (10) U = 1, К

Напряжение Пк запоминают в преоб" 30 раэователе 4.2.

Затем в измерителе 5 отношения двух напряжений определяют отношение напряжения, пропорционального амплитуде импульса измеряемого тока на участке проводника, к напряжению, пропорциональному калибрующему току: ш -"

U (ll)

БК

Подставив (9) и (10) в (11), по- 40 лучают ш- i (12) К откуда (13) 45

I mIgg

Измерительный прибор 9 показыва ет величину m: с учетом известной величины калибрующего тока (амплитуду импульсного тока).

Таким образом, за счет дополни-, 50 тельно введенных блока управления и переключателя режимов осуществляет ся иэйерение как постоянного тока, 1 так и импульсного тока, S5

Формула изобретения

l. Измеритель тока без разрыва электрической цепи, содержащий гене-. где R — сопротивление участка проводника.

Напряжение Uä запоминают в преоб-1 20 раэователе 4.1.

Затем на тот же участок проводника в паузе между импульсами измеряемого тока подают калибрующий ток Х, в том же направлении, и с участка 25 проводника снимают напряжение Юк, пропорциональное калибрующему току: ратор прямоугольных импульсов тока с выходными зажимами для подключения к участку проводника с измеряемым то. ком, усилитель постоянного тока с входными зажимами для подключения к участку проводника с измеряемым током между выходными зажимами генератора прямоугольных импульсов тока, первый и второй преобразователи амплитуды импульсов в постоянное напряжение, входы которых подключены к выходу усилителя постоянного тока, измеритель отношения двух напряжений, выходы которого подключены к измерительному прибору, а вход преобразования соединен с выходом первого преобразователя амплитуды импульсов в постоянное напряжение, измеритель разности двух напряжений, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам. первого и второго преобразователей амплитуды импульсов в постоянное напряжение, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения изме-. рения амплитуды .импульсного тока, введены блок управления и переключа" тель режимов, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам второго преобразователя амплитуды импульсов в постоянное напряжение и измерителя разности двух напряжений, первый выход соединен с входом установки режима блока управления, а второй выход - с опорным входом измерителя отношения двух напряжений, при этом вход блока управления подключен к выходу уси" лителя постоянного тока, первый выход — к управляющему входу генератора прямоугольных импульсов тока, второй и третий выходы соединены соответственно с входами сброса и перезаписи первого преобразователя ампли" туды импульсов в постоянное напряжение, четвертый и пятый выходы — соот" . ветственно с входами сброса и перезаписи второго преобразователя амплитуды импульсов в постоянное напряжение, а шестой выход блока управления подключен к управляющему входу измерителя отношения двух напряжений.

2. Измеритель тока по п.1, о т — . л и ч а ю шийся тем, что блок управления содержит последовательно соединенные мультивибратор, аналоговый переключатель, компаратор, счет1499245

1О тым выходом, инверсный выход третьего триггера — пятым выходом и выход третьего элемента задержки — шестым выходом блока управленйя.

Составитель В. Крючков

Редактор И. Горная Гехред А.Кравчук Корректор Н. Король

Заказ 4686/43 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производствеíí.. èçäàòåëüñêèé комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 чик и первый, второй и третий элементы задержки, а также первьй, второй и третий триггеры, причем второй вход компаратора подключен к

5 выходу источника опорного напряжения, выход счетчика — к входу установки .в 1 первого триггера, выход, перво-„

II н

ro элемента задержки — к входу сброса первого триггера и входу установ- 10 ки в 1 второго триггера, выход втон н рого элемента задержки — к входу сброса

-второго триггера и входу установки в ".l третьего триггера, выход третьего элемента задержки — к вхо- 15 ду сброса третьего триггера, при этом в блоке упоавления второй вхоЯ аналогового переключателя является входом, управляющий вход аналогового переключателя — входом установки режима, инверсный выход второго триггера — первым выходом, выход второго элемента задержки — вторым выходом, инверсный выход первого триггера — третьим выходом, выход первого элемента задержки — четвер3. Измеритель тока по п. I, о т" личающийся тем, что пере" ключатель режимов содержит кнопку с двумя фиксированными положениями, триггер и аналоговый переключатель, управляющий вход которого подключен к инверсному выходу триггера, вход установки в "1" которого соединен с первым неподвижным замыкающим контактом кнопки, а вход сброса — с вторым неподвижным контактом кнопки; подвижный за;ыкающнй контакт которой подключен к обидней шине при этом в переключателе режимов первый и второй входы аналогового переключателя являются соответственно первым и вторым входами, а инверсный выход триггера и выход аналогового переключателя — соответственно первым и вторым выходами.