Устройство для регистрации кратковременных замыканий и размыканий электрических контактов

Устройство для регистрации кратковременных замыканий и размыканий электрических контактов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано для регистрации кратковременных нарушений контактирования обоих видов (замыкания и размыкания) электрических контактов различных приборов при их механических испытаниях и исследованиях. Цель изобретения - повышение достоверности регистрации путем повышения степени селекции по длительности нарушения контактирования и помехозащищенности. Устройство содержит источник 1 напряжения, резистивный делитель 2, элемент 3 связи, имитатор 4 сигнала, диодный регенератор 5 на импульсном трансформаторе 6 и транзисторе 7 с цепью 8 положительной обратной связи, с коммутирующим диодом 9, регулируемым интегрирующим элементом 10, источником 12 управляющего напряжения, индикаторный блок 16, элемент 17 регулируемого порога, элемент 18 коммутации, RC-элемент 19 регулируемой коррекции, кнопку 21 сброса, входные и выходные клеммы. Регистрация кратковременных нарушений контактирования производится пороговым устройством на диодном регенераторе 5 по сигналам от элемента 3 связи делителя 2 в соответствии с установками, задаваемыми с помощью интегрирующего элемента 10, элемента 18 коммутации, элемента 17 регулируемого порога, элемента 19 коррекции. Введенный в цепь 8 регенератора 5 элемент 11 формирует как импульсный сигнал нарушения контактирования, так и помеху перед их интегрированием элементом 10 до момента регенерации, исключая нежелательные срабатывания диода 9. С началом процесса регенерации он форсируется элементом 11, что обеспечивает устойчивое функционирование устройства. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 R 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1322184 (21) 4227730/24-21 (22) 26.01.87 (46) 07.08.89. Бюл. Р 29 (72) В. С.Жупахин (53) 621.317.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 788034, кл. G 01 R 27/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 1322184, кл. G 01 R 27/00, 1987.

ÄÄSUÄÄ 1499267 A 2

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ КРАТКОВРЕИЕННЫХ ЗАИЫКАНИЙ И РАЗ1"1ЫКАНИЙ

3JIE КТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ (57) Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано для регистрации кратковременчых нарушений контактирования обоих видов (замыкания и размыкания 1 электрических контактов различных приборов

1499267

1О !

20 при их механических испытаниях и исследованиях. Цель изобретения — повышение достоверности регистрации путем повышения степени селекции по длительности нарушения контактирования и помехозащищенности. Устройство содержит источник 1 напряжения, резистивный делитель 2, элемент 3 связи, имитатор 4 сигнала, диодный регенератор

5 на импульсном трансформаторе 6 и транзисторе 7 с цепью 8 положительной обратной связи, с коммутирующим диодом 9, регулируемым интегрирукяцим элементом 10, источником 12 управляющего напряжения, индикаторный блок

16, элемент 17 регулируемого порога, элемент 18 коммутации, RC-элемент 19 регулируемой коррекции, кнопку 21 сброса, входные и выходные клеммы.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для регистрации кратковременных замыканий и размыканий электрических контактов различных прибо- 30 ров при их механических испытаниях и исследованиях и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. У 1322184.

Цель изобретения — повышение достоверности регистрации путем повьппения степени селекции по длительности нарушения контактирования и помехозащищенности.

На фиг.1 представлена схема уст- 40 ройства для регистрации кратковременных замыканий и размыканий электрических контактов; на фиг.2 — эпюры. сигналов в различных точках устройства, поясняющие его работу. 45

Устройство для регистрации кратковременных замыканий и раэмыканий электрических контактов. (фиг. 1) содержит источник 1 напряжения питания ЕБ делитель 2 напряжения с ре 50 зисторами 2 I- 26 элемент 3 связи, имитатор 4 сигнала, диодный регенератор 5, импульсный трансформатор 6 с обмотками 6,-6, транзистор 7, цепь

8 положит ьной обратной связи. ком- 55 мутирующий нелинейный элемент 9 (диод), регулируемый интегрирующий элемент 10 элемент 11 формирования (на

;трех резисторах, трех диодах и конРегистрация кратковременных нарушений контактирования производится пороговым устройством на диодном регенераторе 5 по сигналам от элемента 3 связи делителя 2 в соответствии с уставками, задаваемыми с помощью интегрирующего элемента 10, элемент 18 коммутации, элемента 17 регулируемого порога, элемента 19 коррекции. Введенный в цепь 8 регенератора 5 элемент 11 формирует как импульсный сигнал нарушения контактирования, так и помеху перед их интегрированием элементом 10 до момента регенерации, исключая нежелательные срабатывания, диода 9. С началом процесса регенерации он форсируется элементом 11,.что обеспечивает устойчивое функционирование устройства. 2 ил. денсаторе), источник 12 управляющего напряжения Е, входной резистивный делитель 13, конденсатор 14 связи, базовый резистивный делитель 15, индикаторный блок 16, элемент 17 регулирования порога, элемент !8 коммутации, RC-элемент 19 регулируемой коррекции, элемент 20 связи, кнопку 21 сброса, входные клеммы 22 и 23, выходные клеммы 24 и 25, резисторы 26, регулируемые резисторы 27, конденсаторы 28, диоды 29.

Источник питания 1 соединен с де лителем 2 напряжения, имитатором 4 сигнала и диодным регенератором 5, имитатор 4 сигнала соединен с делителем 2, а также с земляной шиной, делитель 2 напряжения соединен с элементом 3 связи и с входными клеммами

22, 23, элемент 3 связи соединен с выходными клеммами 24 и диодным регенератором 5.

Устройство работает следующим об-. разом.

В исходном состоянии с помощью источника 1 резисторов 2<-26 делителя

2 задаются необходимая величина напряжения U на разомкнутых электроP контактных испытуемого. прибора (не показан), подключаемых к входной клемме 22 и общей шине, или величина тока I через замкнутые электроконтакты испытуемого прибора, подключаемые к входной клемме 23 и общей шине.

5 1499267 6

50

До нарушения контактирования испытуемым прибором делитель 2 близок к равновесному состоянию и ток через элемент 3 измерительной диагонали, состоящей из последовательно соединенных нормированного сопротивления, обмотки связи 6 импульсного трансформатора 6 и разделительного диода

29, либо отсутствует, либо имеет малое значение. Имитатор 4 сигнала, реализуемый на RC-цепи, позволяет произвести балансировку делителя 2 и существенно облегчает как настройку устройства, так и его периодическую проверку на функционирование (самоконтроль).

Элемент 9 (диод), с помощью которого осуществляется обрыв цепи 8 положительной обратной связи в регенераторе 5, в исходном состоянии заперт напряжением Е источника 12, При использовании в качестве элемента 9 кремниевого диода, имеющего задержку по напряжению (0,4-0,6)В, источник

12 практически может быть исключен.

Исходное напряжение задержки цепи последовательно соединенных двух кремниевых диодов элемента 11 формирования, определяющее порог нормирования

Б и„ и соответственно максимально возможную величину импульсного сигнала (или помехи), поступающего на регулируемый интегрирующий элемент 10, практически выбирается равным удвоенному — утроенному значению напряжения запирания коммутирующего нелинейного элемента 9. В этом случае обеспечивается как нормальное функционирование диодного регенератора 5 (условие регенерации), так и существенное повы,шение точности регистрации нарушения контактирования устройством. В элементе 11 этому способствует как предо варительная уставка величины сопротивления регулируемого резистора 27, шунтированного конденсатором 28, так и Выбор величин сопротивления резистора 26 в эмиттерной цепи транзисто- ра 7 и резистора, включенного между обмоткой 6 связи импульсного трансформатора б и регулируемым интегрирующим элементом 10. Величина емкости конденсатора 28, шунтирующего ре.гулируемый резистор 27 элемента 11,,выбирается такой, чтобы обеспечивалось как шунтирующее действие для импульсного сигнала, длительность которого больше наибольшей пороговой ус5

40 тавки в устройстве по длительности нарушения контактирования (с .„ ьп „ „,) . так и необходимая величина задержки по фронту импульса управления, вырабатываемому на резисторе 26 в эмиттерной цепи транзистора 7 для форсирования регенерации диодного регеггератора 5. Необходимая корректировка величины длительности импульса pere â . нерации, производится с помощью регулируемого резистора 27 в цепи обмотки 64 подмагничивания импульсного трансформатора 6. Для повьппения эффективности управления с помощью регулировки тока подмагничивания Т„„„ (для повышения чувствительности регулировки и снижения энергопотребления) обмотку 64 подмагничивания импульсного трансформатора 6 выполняют с числом витков, большим числа витков обмотки 6 возбуждения (!7 )П т17 ) .

4 62

Величина порогового сигнала нарушения U и может быть задана с помощью делителя 15.

В соответствии с видом нарушения (замыкание или размыкание) и с величиной и длительностью сигнала нарушения контактирования, который должен быть зарегистрирован устройством, в исходном состоянии с помощью элемента 18 коммутации (в простейшем случае реализуемого, например, контактной группой тумблера, реле и т.п.), RCэлемента 19 регулируемои коррекции (реализуемого, например, из последовательно соединенных резистора и конденсатора), регулируемого интегрирующего элемента 10 (реализуемого, например на RC — элементах) и регулируемого резистора 27 в цепи обмотки 6,1 подмагничивания импульсного трансформатора 6 задают необходимые уставки.. Так, в общем случае, при повышении длительности сигнала нарушения контактирования, который должен быть зарегистрирован устройством, повышают величины емкостей конденсаторов интегрирующего элемента 10 цепи 8 и элемента !9 коррекции и наоборот— снижают укаэанные величины при уменьшенин пороговой длительности сигнала нарушения. При снижении величины порогового уровня по величине сигнала нарушения (при его малой величине) с помощью элемента 18 коммутации вывод. элемента 19 коррекции подключается к выводу цепи 3 измерительной диагоналй резистивного моста (делителя) 2, либо

149926 7 снижается, с помощью регулируемого резистора 27, величина тока подмагничивания 1щ„ через обмотку 64 . При повышении величины порогового уровня по величине сигнала нарушения (при его большой величине) с помощью элемента 18 коммутации вывод элемента 19 коррекции соединяется с общей шиной устройства, либо увеличивается величина тока L „„ через обмотку 64 подмагничивания.

Перед началом работы с помощью нажатия кнопки 21 сброса приводится в исходное состояние индикаторный блок

16 (например, снимается блокировка

его реле).

При нарушении контактирования (при замыкании или размыкании электроконтактов испытуемого прибоРа) нли при подаче контрольного импульса от имитатора 4 сигнала равновесное состояние резистивного моста (делителя) 2 нарушается и через элемент 3 измерительной диагонали пройдет импульс то- 25, ка, длит-ельность и величина которого определяются соответственно длительностью нарушения контактирования аg .и величиной переходного (динаьщческого) сопротивления элвктроконтактов, 30 либо длительностью и величиной импульса, поступающего от имитатора 4 сигнала. Пороговый регенеративный элемент 5 (диодный регенератор) получает импульсный сигнал от элемента

3, в зависимости от положения элемен35 та 18 коммутации, либо только через обмотку 6 связи импульсного трансформатора 6 — при большом сигнале нарушения; либо через обмотку 6» и че- 40 рез RC-элемент 19 Регулируемой корреФЦии — при малом сигнале нарушения.

Импульсный сигнал нарушения через обмотку 6 связи передается в,цепь 8 с коэффициентом передачи

r.д „-W W„э где Wg и W, - соответственно числа витков обмоток 6з и 61 импульсного трансформатора 6 и поступает на доФ

50 полнительный элемент !!, введенный в цепь 8 перед элементом 10 интегрирования. Импульсный сигнал нарушения, поступающий через КС-элемент 19 коррекции, Формируется элементом 19, усиливается транзистором 7 и через

Ю обмотку 6< импульсного трансформатора 6 передается в цепь 8 с коэффициентом передачи и - K (W,/W6,), где К вЂ” коэФфициент усиления элемента 7;

W u W — соответственно числа вит) 2

У ков обмоток 6> и 6 импульсного трансформатора 6, н также поступает на дополнительный элемент 11 цепи 8, где суммируется с импульсным сигналом, поступающим через обмотку 6< связи. До регенерации напряжение на резисторе 26 в эмиттерной цепи транзистора 7 практически равно нулю, поэтому для любого из ..

Рассматриваемых случаев, при превышении импульсным сигналом на входе элемента 11 величйны исходного напряжения задержки цепи последовательно соединенных двух кремниевых диодов элемента II, на вход элемента 10 интегрирования поступает импульс, величина которого не превышает указанного напряжения задержки, практически ус-, танавливаемого равным удвоенномуутроенному значению напряжейня запирания элемента 9 (0,8-2,0) В.

Таким образом, резко сокращается паразитное действие на элемент 10 интегрирования {следовательно, на элемент 9) импульсных сигналов (и помех) больших по величине (например, равных напряжению питания П "- Е ),но с длительностью, меньшей пороговой длительности уставки î „ z Ф „> (задаваемой RC-элементами интегрирующего элемента 10, элемента 19 коррекции и током подмагннчивания Х, п элемента 17) и становится возможным для указанных сигналов (и помех) получить на выходе элемента 10 интегрирования величину напряжения, меньшую порогового уровня срабатывания диодного регенератора 5 U z> < U „ (H .2,à). Регенеративного процесса не возникает, напряжение l < на коллекторе транзистора 7 не изменяется и индикаторный блок 16 нарушения не регистрирует. При поступлении импульсного сигнала нарушения контактирования с длительностью равной (нли большей) пороговой длительности уставки2,,ъ v„ величина напряжения на выходе элемента 10 ннт.— риров ания пре вышает поро говый уро вен ь срабатывания диодного регенератора 5

О. ц0 5<4, напряжение Г.„на коллекторе транзистора 7 резко "нижает свою величину, на третьем Резисторе 26 элемента 11 в эмиттерной цепи тран—

1499267

10 иь

6! и а

Ilz

0 и„„

Составитель В.Драчев

Редактор С. Патрушева Техред М, Ходанич

Корректор М.Максимининец

Заказ 4687/44 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 зистора 7 соответственно возникает напряжение U > которое через третий диод 29 в течение длительности импульса регенерации передается на регулируемый резистор 27, шунтирован-. ный конденсатором 28 элемента 11, вызывая, также на время длительности импульса регенерации, соответствующий рост (от U>z до L t,„ ) порогового напряжения нормирования элемента 11 (фиг.2,б), приводящий к форсированию процесса регенерации и к регистрации нарушения индикаторным блоком 16 или внешним регистратором (не показан), подключаемым к клемме 25 и общей шине устройства.

Внешний прибор (не показан), подключаемый к выходным клеммам 24, соединенным с нормированным резистором

26 элемента 3, дает возможность производить количественную оценку переходного (динамического) сопротивления исследуемых электрических контактов при их механических испытаниях.

Формула изобретения

Устройство для регистрации кратко временных замыканий и размыканий электрических контактов по авт. св.

91322184, отлич ающе еся тем, что, с целью повышения достоверности регистрации, в цепь положительной обратной связи диодного регене-. ратора, между обмоткой связи импульсного трансформатора и регулируемым интегрирующим элементом, введены пер10 вый, второй и третий резисторы, первый, второй и третий диоды и конденсатор, причем первый резистор своим первым выводом соединен с выходом обмотки связи импульсного трансформато15 ра, его второй вывод соединен с входом регулируемого интегрирующего элемента и с цепью последовательно соединенных первого и второго диодов и регулируемого второго резистора, шун20 тированного конденсатором и подключенного к общей шине, а точка соединения диодов с регулируемым вторым резистором соединена через третий диод с эмиттером транзистора, который через третий резистор соединен с общей шиной устройства.