Устройство допускового контроляэлектрических цепей

Устройство допускового контроляэлектрических цепей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

GnHCAnmE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (>

{51) М. Кл.з

Д 01 R 19/165//

q 01 R 31/28

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобоетеиий и открмтий (23) Приоритет

Опубликовано 150381. Бюллетень ЙЯ 10

{53) УДК 621. 317. 7 (088. 8) Датаопубликования описания 180зд1 (72) Авторы изобретения

B. A. Борисов, В. Г «Гришанов, . Н. A. Эиновьев-, и И. А. Коновалова

t (71) Заявитель

Чувашский госудаРственный университет нм. И. H. Ульянова (54)УСТРОЙСТВО ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ЦЕПЕЙ

Изобретение относится к электротехнике и может быть примЕнено для допускового контроля исправности электротехнического оборудования, в частности бесконтактных электрических аппаратов.

Известны устройства допускового контроля электрических цепей, содержащие четыре операционных усилителя, резистивные делители и переключатели, в которых выходы первого и второго операционных усилителей подключены к входам третьего операционного усилителя, а входы первого, второго и четвертого — к контролируемой цепи (1f, Недостаток таких устройств заключается в необходимости переключения его элементов при измерении на переменном токе при разных полярностях.

Известно также устройство, содержащее источник:. образцовых напряжений, к которому подключен измерительный мост, плечами которого служат два резистора и сопротивления контролируемой и образцовой цепей, усилитель, подключенный к выходу моста, пороговые элементы "Выше нормы" и "Ниже нормы", два делителя напряжения и четыре элемента И-НЕ, по одному входу пороговых элементов каждый через свой делитель, подключены к противоположным плюсам нсточчика образцовых йапряжений, а вторые входы — к выходу усилителя, один вход первого элемента И-НЕ через второй элемент И-НЕ подключен к полюсу источника образцовых напряжений и к выходу порогового элемента

"Выше порви", другой его вход через третий элемент И-HE подключен к другому полюсу источника образцовых напряжений (2j.

Недостатком данного устройства является необходимость переключения нескольких блоков при переходе с контроля постоянным током на переменный,что снижает надежность работы.

Цель изобретения.- повышение на2О дежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство допускового контроля электрических цепей, содержащее источник образцовых напряжений, к

25 котор у дк ен измерит ьн мост, плечами которого служат два резистора и сопротивления контролируемой и образцовой цепей, усилитель, подключенный к выходу моста, пороговые элементы "Выше норовы" и "Ниже

813313 . нормы", два делителя напряжения и четыре элемента И-НЕ, по одному входу пороговых элементов, каждый через свой делитель, подключены к противопсложным полюсам источника образцовых напряжений, а вторые входы — к выходу усилителя, один вход первого элемента И-НЕ через второй элемент

И-НЕ подКлючен к полюсу источника образцовых напряжений и к выходу порогового элемента "Выше нормы", другой его вход через третий элемент

И-НЕ подключен к другому полюсу источника образцовых напряжений, введены два элемента И-НЕ и.два элемента НЕ, при этом выход порогового элемента "Выше нормы" через первый 15 элемент НЕ подключен к другому входу третьего элемента И-НЕ, выход порогового элемента "Ниже йормы" и один полюс источника образцовых напряжений подклюЧены к входам чет- Щ вертого элемента И-НЕ, выход порогового элемента "Ниже нормы" соединен через второй элемент НЕ с входом пятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с другим полюсом источника образцовых напряжений, выходы четвертого и пятого элементов И-НЕ соединены с входами шестого элемента И-НЕ.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

ЗО

Устройство содержит источник 1 образцовых напряжений, резисторы плеч измерительного моста 2 и 3, резистор контролируемой цепи 4, резистор образцовой цепи 5,делители 6 и 7 напря- 35 жений усилитель 8,пороговые элементы

"Нике нормы" 9 и "Выше нормы 10,первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И-НЕ 11-16 и два элемента HE 17 и 18. 40

Устройство работает следующим образом.

Когда комплексное сопротивление контролируемой цепи равно сопротивлению образцовой цепи, т. е. разГ ностный выходной сигнал измерительного моста равен нулю, та в данном случае равно нулю и выходное напряжение усилителя 8. В качестве усилителя 8 используется операционный усилитель, имеющий инввртирующий и неинвертирующий входы.

В качестве пороговых элементов

9 и 10 также используются операционные усилители, имеющие указанные входы. На пороговый элемент 9, выявляющий отклонение контролируемой цепи

"Ниже нормы", разностный сигнал подается с усилителя 8 на инвертирующий вход, на неинвертирующий вход этого порогового элемента подается напряже- 40 ние с полюса источника 1 образцовых напряжений через делитель напряжения

6.

На пороговый элемент 10, выявляющий отклонение контролируемой цепи Я

"Выше н< рмы", разностный сигнал подает ..i с усилителя 8 на неинвертирующий вход, на инвертирующий вход этого порогового элемента подается питание с другого полюса источника образцовых напряжений 1 через делитель напряжений 7.

Выходные сигналы пороговых элементов 9 и 10 подаются на, элементы

И-НЕ 12, 14, 17 и 18.

Источник образцовых напряжений имеет полярность "плюс" на полюсе, соединенном с элементами 2 и

4 и "минус" на полюсе, соединенном с элементами 3 и 5. Эта же полярность напряжения при источнике образцовых напряжений переменного тока в определенный его полупериод.

Тогда на неиивертирующем входе порогового элемента 9 напряжение положительной полярности, на выходе 9 напряжение также положительной полярности. На входах элемента И-HE 14 присутствуют сигналы, эквивалентные

"1", на выходе элемента 14 — сигнал

"0". На один из входов элемента 15 с источника 1 образцовых напряжений подано отрицательное напряжение, что эквивалентно сигналу "0" на этом входе. При этом на выходе элемента 15 сигнал "1". На входы элемента И-НЕ 16 подаются сигналы "С" и 1", на выходе элемента 16 сигнал "1".

Выходной сигнал "1" элемента 16 соответствует случаю, когда сопротивление контролируемой цепи находится в норме. На инвертирующем входе порогового элемента 10 напряжение отрицательной полярности, на выходе 10 сигнал положительной полярности. Поэтому состояние элементов 11, 12, 13 и 17 соответствует состоянию элементов 14,15,16 и 18. На выходе элемента

11 сигнал "1".

Рассмотрим случай, когда полярность источника 1 образцовых напряжений такова, что полярность "минус" приложена к полюсу, соединенному c„ элементами 2 и 4,. полярность "плюс— к полюсу, соединенному с элементами

3 и 5. Величина сопротивления контролируембй цепи находится в норме, т. е. разностный сигнал усилителя 8 равен нулю. При этом на выходе пороговой схемы 9 — сигнал отрицательной полярности. На входах элемента 18 сигналы эквивалентные "0", на выходе элемента 14 - сигнал "1". На выходе элемента 18 сигнал "1". На входах элемента 15 оба сигнала "1", так как напряжение с полюса источника образцовых напряжений положительной полярности. На выходе элемента 15 сигнал "0". На выходе элемента 16 сигнал "1" ° На инвертирующем входе порогового элемента 10 сигнал положительной полярности, на выходе

10 сигнал отрицательной полярности.

При этом состояние элементов 11,12, 813313

13 и 17 соответствует состоянию эле- ментов 14,15,16 и 18. Поэтому на выходе элемента 11 сигнал "1".

Рассмотрим следующее состояние схемы: сопротивление контролируемой цепи 4, меньше сопротивления образцовой цепи 5,источник 1 образцовых напряже.ний имеет полярность "плюс" в месте соединения элементов 2 н 4,полярность

"минус" — в месте соединения элементоЭ

3 и 5. При данной полярности источни- ð ка 1 образцовых напряжений разностный сигнал имеет полярность "плюс" на неинвертирующем входе усилителя В, на выходе усилителя 8 присутствует напряжение положительной полярности.

Полярность выходного сигнала пороговой схеьы 9 в этом случае определяет- ся полярностью напряжения на инвертирурщем входе схеьы 9,так как сигнал на инвертирующем входе схема 9 по величине превышает пороговое напряжение «@ на неинвертирующем входе.

Таким образом, на выходе порогового элемента 9 напряжение отрицательной полярности. На входах элемента

14 один сигнал от источника 1 образ- 9» цовых напряжений эквивалентен сигналу

"1", от порогового элемента 9 сигналу "О". На выходе элемента 14 сигнал "1", на входе элемента 14 от источника 1 образцовых напряжений сигнал "О", поэтому на выходе элемента 15 сигнал "1". Так как на обоих входах элемента 16 сигналы "1", то выходной сигнал его равен "0", т.е. произошло срабатывание схемы "Ниже нормы". Нулевой сигнал на выходе элемента 16 указывает, что сопротивление контролируемой цепи "Ниже нор-. мын

Рассмотрим в каких состояниях в данном случае находятся элементы 11„ 40 .12 13 и 17. На выходе порогового эле" мента 10 сигнал положительной полярности, на входах элемента 12 - сигнал "1" на выходе элемента 12 сигнал "О", на выходе элемента 11 сигнал "1". Таким образом, срабатывание схеьы "Выше норьы" не произошло.

Сопротивление контролируемой цепи

"Ниже норьы", полярность источника питания изменилась на обратную: в месте соединения элементов 2 и 4 полярность "минус". Разностное напряжение на входе усилителя 8 имеет отрицательную полярность. На выходе пороговой схемы 9 — сигнал положительной полярности. На входе элемента 14 от источника 1 образцовых напряжений поступает сигнал "0", поэтому на выходе элемента 14 - сигнал,"1". На выходе элемента 15 — сигнал "0", еб на выходе элемента 15 - сигнал "1", на обоих входах элемента 16 - сигналы

"1", на выходе элемента 16 — сигнал

"0". Таким образом, и при другой. полярности источника образцовых напря-ф5 жений устройство Фиксирует отклонение контролируемой цепи "Ниже норьы".

Сопротивление контролируемой цепи 4 выше сопротивления образцовой цепи 5. Первоначально рассмотрим полярность источника 1 образцовых напряжений;"плюс — на выходах 2 и 4 °

"минус" — на элементах 3 и 5. Разностное напряжение, приложенное к усилителю В, имеет отрицательную полярность. На выходе пороговогоэлемента 9 напряжение положительной полярности. Яа входах элемента 14 сигналы эквивалентные "1", на выходе элемента 14 сигнал "О", на выходе элемента 16 сигнал "1".

На ьыходе порогового элемента 10 сигнал отрицательной полярности. На входах элемента 12 «сигнал О, . другой - "1", на выходе элемента 12 сигнал "1". На входе элемента 13, сигнал, поступающий.от источника 1 образцовых напряжений, эквивалентен

"0", поэтому на его выходе сигнал "1".

На обоих входах элемента 11 сигналы

"1", на выходе элемента 11 появляется сигнал "0", т. е. происходит срабатывание схемы "Выае нормы".

Рассмотрим работу устройства при сопротивлении контролируемой цепи

"Выае HopMH"«äðóãîé полярности источника 1 образцовык напряжений "минус" на элементах 2 и 4, "плюс" — на элементах 3 и 5.

На выходе усилителя 8 присутствует сигнал положительной полярности.

На выходе пороговой схемы 9 присутствует сигнал отрицательной полярности. На выходе элемента 14 сигнал "1", на выходе элемента 18 сигнал "1", на обоих входах элемента

15 сигнал "1", на выходе элемента

15.сигнал "0". На выходе элемента 16 сигнал "1". На выходе порогового элемента 10 сигнал положительной полярности. На выходе элемента 12 сигнал

"1", иа выходе элемента 13 сигнал "1".

На обоих входах элеМента 11 сигналы

"1", на выходе 11 сигнал "0".

Предлагаемое устройство правильно работает при всех полярностях источника образцовых напряжений, более просто и надежно, стоимость его ниже, чем известного.

Формула изобретения !

Устройство допускового контроля электрических цепей, содержащее источник образцовых напряжений, к которому подключен измерительный мост, усилитель, подключенный к выходу моста, пороговые элементы "Выше норьы" и "Ниже кормы", два делителя напряжения и четыре элемента И-НЕ, по одному входу пороговых элемейтов, каждый через свой делитель, подклю8133 иберии

Составитель Ф. Цареградский

Редактор Л. Повхан Техред М. Голинка Корректор Е. Рошко

Заказ 7 б/56 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ,по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, чены к противоположным полюсам источника образцовых напряжений, а вторые входы — к выходу усилителя, один вход первого элемента И-HE через второй элемент И-НЕ подключен к полюсу источника образцовых напряжений и к выходу порогового элемента "Выае нормы", другой его вход через третий элемент И-НЕ подключен к другому полюсу источника образцовых напряжений, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повы- @ шения надежности, введены два дополнительных элемента И-НЕ и два элемента НЕ, при этом выход порогового элемента "Выше нормы" через первый элемент НЕ подключен к другому t5 входу третьего элемеита И-HE выход порогового элемента "Ниже нормы" и один полюс источника образцовых

13 .8 напряжений подключены к входам четвертого элемента И-НЕ, выход noporoâîão элемента "Ниже нормы" соединен через второй элемент НЕ с входом дополнительного элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с другим полюсом источника образцовых напряжений, выходы четвертого и дополнчтельного элементов И-HE соединены с.входами второго дополнительного элемента И-НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 632967, кл. G 01 Q 31/28, 1978.

2. Кпяндин В. М., Мартяшин A.М.

Автоматический контроль радиоэлектронного и электротехнического оборудования. М., 1972, с. 201-208.