Устройство для автоматического контроля последовательных электрических цепей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с входом регистра опроса, коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом регистра опроса, входы коммутатора соединены с клеммами для подключения элементоя контролируемой цепи, отличающееся тем. контроля путем автоматизации процесса обнаружения конкретной неисправности с точностью до элемента цепи, введены магазин добавочных сопротивлений , компаратор напряжений, измерительньй резистор, блок памяти, дешифратор неисправности, блок управления сигнализацией, табло,отображения, причем входы магазина добавочных сопротивлений через коммутатор подключен к клеммам для подключения элементов контролируемой цепи, а выход - к первому входу компаратора напряжений, второй вход которого соединен с выходом регистра, опроса, первый вьгаод и измерительного резистора соединен с первьи входом компаратора напряжений, второй вьшод - с общей шиной устройства , выход компаратора напряжений соединен с входом блока памяти, вы- g ход которого соединен с входом дешифратора неисправности, выход которого через блок управления сигнализацией подключен к табло отоб00 ПЯЖ.РНИЯ. с ч|

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SUÄÄ 1108370 у G 01 R 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3538826/18-21 (22) 11.01.83 (46) 1 5. 08. 84 . Бюл. У 30 (72) Э.И.Кайзер, Ю.Е.Некрич и И.Е.Смирнов (71) Специализированный трест Н 27

Главленинградстроя (53) 621. 17(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 385242, кл. G 01 R 31/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 558232, кл. G 01 R 3 1/28, 1974 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЪ|Х ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с входом регистра опроса, коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом регистра опроса, входы коммутатора соединены с клеммами для подключения элементов контролируемой цепи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля путем автоматизации процесса обнаружения конкретной неисправности с точностью до элемента цепи, введены магазин добавочных сопротивлений, компаратор напряжений, измерительный резистор, блок памяти, дешифратор неисправности, блок управления сигнализацией, табло. отображения, причем входы магазина добавочных сопротивлений через коммутатор подключен к клеммам для подключения элементов контролируемой цепи, а выход — к первому входу компаратора напряжений, второй вход которого соединен с выходом регистра, опроса, первый вывод g измерительного резистора соединен с первым входом компаратора напряжений, второй вывод — с общей шиной устрой- в ства, выход компаратора напряжений соединен с входом блока памяти, вы- д ход которого соединен с входом дешифратора неисправности, выход которого через блок управления сигнализацией подключен к табло отобт лжания.

О

1 110

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля последовательных электрических цепей.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные программный блок и блок управле.ия, измерительный блок, первый вход которого соединен с одним из выходов блока управления, другой выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, включающего в себя группу переключателей, нормально разомкнутые контакты которых соединены с выходом источника измерительных сигналов, а нормально замкнутые контакты — с контактами контролируемой электрической цепи 1g.

Недостаток этого устройства — низ20 кая точность контроля.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического контроля электрических цепей, содержащее элемент запрета, одновибратор, коммутатор, соединенный с выходом опроса и входами ответа блока контроля. Каждый вывод коммутатора подключен через нормально разомкнутые контакты пер30 вой контактной группы соответствую-. щего реле коммутатора к первому входу ответа блока контроля и через элемент запрета — к выходу опроса блока контроля, а через контакт программного блока и переключающиеся контакты вто- 5 рой контактной группы — к двум другим входам -ответа блока контроля. Выход ответа блока контроля одновременно соединен с входами коммутатора и через одновибратор с вторым входом

40 элемента запрета (21.

Однако известное устройство характеризуется недостаточной точностью и трудоемкостью контроля, неисправности цепи, так как оно устанавливает

45 факт наличия неисправности в цепи,не конкретизируя его до элемента цепи, т.е. такое устройство предназначено лишь для контроля правильности монта; жа и солротивления изоляции цепи.Для 50 контроля электрических цепей указанное устройство требует наличия эталонной электрической цепи.

Целью изобретения яв.ляется повышение достоверности контроля путем автоматизации процесса обнаружения конкретной неисправности с точностью до э.пемента цепи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с входом регистра опроса, коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом регистра опроса, входы коммутатора соединены с клеммами для подключения элементов контролируемой цепи, введены магазин добавочных сопротивлений, комларатор напряжений, измерительный резистор, блок памяти, дешифратор неисправности, блок управления сигнализацией, табло отображения, причем входы магазина добавочных солротивлений через коммутатор подключены к клеммам для подключения элементов контролируемой цепи, а выход — к первому входу компаратора напряжений, второй вход которого соединен с выходом регистра опроса, первый вывод измерительного резистора соединен с первым входом компаратора напряжений второй вывод с общей шиной устройства, выход компаратора напряжений соединен с входом блока памяти, выход которого соединен с входом дешифратора неисправ" ности, выход которого через блок управления сигнализацией подключен к табло отображения.

На фиг,1 представлена структурная электрическая схема устройства для автоматического контроля последовательных электрических цепей; на фиг.2схема, поясняющая принцип контроля, заложенного в устройстве; на фиг.3 пример обнаружения неисправности; на фиг.4 — временная диаграмма неисправности °

Устройство содержит генератор импульсов 1, регистр 2 опроса, представляющий собой последовательный регистр сдвига единицы, магазин 3 добавочных сопротивлений, коммутатор 4, клеммы для подключения элементов контролируемой цепи 5, компаратор 6 напряжения, блок 7 памяти, блок 8 управления сигнализацией, дешифратор 9 неисправности, табло 10 отображения, измерительный резистор 11 (Р).

Выход генератора импульсов 1 соединен с входом регистра 2 опроса, управляющий вход коммутатора 4 соединен с выходом регистра 2 опроса, входы магазина 3 добавочных сопротивлений через коммутатор 4 подключены к клеммам для подключения элементов контролируемой цепи 5, выход магазина 3 добавочных сопротивлений соеди1108370 сопротивление участка

Х цепи из элементов 13-1

1=1 — 13-3.

Если последовательная электрическая цепь смонтирована правильно и состоит из элементов, соответствующих номиналу, а маркировка выходных точек цепи не перепутана, ток на ныхо55 нен с первым нходом компаратора 6 напряжений, второй вход которого соединен с выходом регистра 2 опроса, первый выход измерительного резисто— ра 11 соединен с первым входом компаратора 6 напряжений, второй вывод измерительного резистора 11 соединен с общей шиной 12 устройства, выход компаратора 6 напряжений соединен с входом блока 7 памяти, выход которого соединен с входом дешифратора 9 неисправности, выход которого через блок

8 управления сигнализацией подключен к табло 10 отображения.

Устройство работает следующим образом.

Последовательная электрическая контролируемая цепь.5 через коммутатор 4, представляющий собой ряд малогабаритных герконовых реле, подключена к ма- 20 газину 3 добавочных сопротивлений.

Принцип контроля последовательной электрической цепи заключается в следующем. Через последовательную электрическую цепь, состоящую из элемен25 тов 13-1 — 13-h от источника напряжения U пропущен постоянный электрический ток. Коммутатор 4, тактируемый регистром 2 опроса, осуществляет последовательное подсоединение каждой точки электрической контролируемой цепи к магазину 3 добавочных сопротивлений, который дополняет сопротивление подключенного к нему участка цепи до полного сопротивления всей цепи. З5

Таким образом, если на контроль взята точка последовательной электрической цепи между элементами 13-3, 13-4, А, А, то добавочное сопротивление R с магазина 3 добавочных со- 40 противлений составит разницу полного сопротивления цепи и сопротивления участка цепи из элементов 13-1-13-3 и определится по формуле и 3 45

-Хя, где - — полное сопротивление — контролируемой цепи,, =1 50 де магазина 3 добавочных сопротивлений н каждом такте опроса последовательной электрической цепи будет постоянным, то и падение напряжения на измерительном резисторе также должно сохраняться неизменным. Компаратор 6 напряжений следит за уровнем напряжения на резисторе 11. Анализ падения напряжения производится в каждом такте работы регистра опроса.

Компаратор 6 напряжений производит преобразование аналогового сигнала уровня падения напряжения на измерительном резисторе в дискретный отсчет с одним из результатов: соответствие номинальному уровню напряжения; превышение номинального уровня напряжения; напряжение — ниже номинального уровня напряжения.

Результат отсчета записывается в память и хранится в блоке 7 памяти, представляющем собой триггерное устройство, объем которого определен регистром 2 опроса. Момент записи результата н последний триггер блока

7 памяти определяет окончание проверки всех точек контролируемой цепи и является синхронизирующим для анализа информации блока 7 памяти дешифратором 9 неисправности.

Если падение напряжения на измерительном резисторе сохраняется неизменным и равным номинальному в течение всего цикла опроса контролируемой цепи, дешифратор 9 неисправности выявит это и с помощью блока 8 управлечия сигнализацией высветит лампу

НОРМА на табло 10 отображения.

В случае наличия неисправности в контролируемой цепи каждой конкретной неисправности будет однозначно соответствовать комбинация результата тактового опроса, хранимая в блоке 7 памяти. Схема дешифратора 9 неисправности устанавливает соответствие между комбинацией, записанной в блоке 7 памяти, и неисправностью в контролируемой электрической цепи и с помощью блока 8 управления сигнализацией высвечивает на табло 10 отображения номер неисправного элемента цепи или ошибку в монтаже контролируемой цепи.

Допустим наличие последовательной электрической цепи, состоящей из последовательно включенных элементов

, R Р,R R,...,R в качестве ко1 2 з 4 6 n торых могут быть установлены активные сопротивления, обмотки реле, 1108370 о

ТЗ R + Д + R R

2 3

0 -v

Т1 Т4 Тп эке

0 с0

Т2 экв

V T3 (1 Экю (фиг. 4).

u u

1 1

Фиг. 2 трансформаторов, дроссели и т.д. (фиг.2). Элементы последовательной электрической цепи и добавочные резисторы в ую Rg клав ° ° ° s ны соотношениями 5 iR =1г iR +R =R е R +R =,.",= R + °

1 1 1 2 2 1 2 1 2

+R 4 ФR +P сR ь и экь

Контакты М1, К2,К .. „К компаратора 4 0 замыкаются последовательно. Таким образом, ток 3, протекающий через измерительный резистор 11, в каждом такте опроса ПЭЦ составит 3 =

U !

5 г ЭКЬ в случае, если элементы ПЭЦ соединены правильно и соответствуют номиналам. При этом на резисторе 11 падает напряжение 20 зкВ экВ экь

3 И

Предположим, что в ПЭЦ .перепутаны маркировки выходов 6 и Ь, при этом схема примет вид, показанный на

25 фиг.3. Через резистор 11 будут протекать — жи: в период Т1 (K1 — замкнут, KZ, Kn — разомкнуты) в период Т2 (К2 — замкнут, К1, КЭ, К4, ..., Кп — разомкнуты)

v u

R +Р +Р Р R +Р экВ

1 2 3 2 ЗКЬ 3 в период Т3 (K3 — замкнут, К1, К2, К4, ..., Kn — разомкнуты) R1 Я2 R5 ЯФ

В периоды временит Т4, ..., Tv токи будут соответствовать эквивалентному значению

Соответственно и падения напряжения на измерительном резисторе по периодам измерения составят

Комбинация значений падений напряжения по периодам характеризует неисправность в последовательной электрической цепи. Для большинства практических последовательных электрических цепей достаточно знать качественно равно ли напряжение на измерительном резисторе О эквивалентному знаI чению, превышает его или меньше его без количественной оценки его величины. Для более сложных цепей можно ввести квантование уровня по напряжению в течение каждого периода, т.е. более детально описать состояние проверяемой цепи.

Таким образом, данное устройство обеспечивает повышение достоверности контроля последовательной электрической цепи, за счет автоматизации процесса обнаружения конкретной неисправности с точностью до элемента цепи.

1108370

И R2 R R4

Заказ 5857/31 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель Н.Помякшева

Редактор М.Бандура Техред Ж,Кастелевич Корректор Л.Авраменко