Устройство для автоматического контроля электрических цепей с конденсаторами

 

- Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Для этого в устройство, содержащее источник питания 27, индикаторы 19, 21 и 22, (Л с C(Kffuffffve иторо обратной I1 пои рностьк . tF

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 С О) R 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3829274/24-21 (22) 28.12.84 (46) 23.06.86. Бил. Ф 23 (72) В.В.Петров, А.M.Кашкаров и В.Я.Гавриленко (53) 621.317.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 983950, кл.G 01 R 31/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 348955, кл.G 01 R 31/02, 1969. (54) 1.ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÎ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС-

КОГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

С КОНДЕНСАТОРМП1 (57) . Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей. Для этого в устройство, содержащее источник питания 27, индикаторы 19, 21 и 22, 12396 кнопки 24 ."Пуск", 23 "Сброс" и датчик 1 тока, введены элементы НЕ 13, l8, 17 и 20, элементы И-НЕ 15 и 16, первый резистор 28, компаратор 5, блок 8 опорных напряжений, четвертый индикатор 14. В устройство входят первая 25 и вторая 26 клеммы для подключения контролируемой цепи 30, В частном решении — датчик тока 1 соI держит второй резистор 2, пятыи элемент 3 НЕ, Q5 -триггер 4, компаратор 5 содержит двухпороговый элемент сравнения 29, третий и четвертый резисторы 6 р 7, блок 8 опорных напряжений содержит пятый резистор 12, стабилитрон 9, первый

10 и второй 11 переменные резисторы.

Введение элементов 13,15,16,17,18 и 20, компаратора 5, блока 8 опорных

54 напряжений, индикатора 14, резистора 28 и указанное выполнение датчика

1 позволяет выявить новый вид неисправности контролируемой цепи 30, заключающийся в неверном включении ее конденсатора (в обратной полярности1. Использование компаратора 5 блока 8 опорных напряжений и нового выполнения датчика 1 тока обеспечивает срабатывание датчика 1 и контроль годности при малых значениях тока, протекающего через контролируемую .цепь 30. Это позволяет исклю чить ошибочную классификацию цепей с

IêîíäåHñàòîðàìè малой емкости как цепей, имеющих обрыв, и повысить достоверность контроля относительно устройства-прототипа. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике и может быть использовано для контроля цепей с конденсаторами.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения выявления неправильного включения конденсаторов и повышение достоверности результатов контроля за счет исключения ошибочной классификации цепей с конденсаторами малой емкости, как цепей, имеющих обрыв.

° На чертеже приведена электрическая схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 тока, второй резистор 2, пятый элемент

НЕ 3, 1!Д -триггер 4, компаратор 5, третий 6 и четвертый 7 резисторы, . блок 8 опорных напряжений, стабилитрон 9, первый 10 и второй 11 пере— менные резисторы, пятый резистор 12, первый элемент НЕ 13 четвертый индикатор 14, первый элемент И-НЕ 15,, второй элемент И-НЕ 16, третий элемент НЕ 17 второй элемент НЕ l8, первый индикатор 19, четвертый элемент НЕ 20, третий индикатор 21, второй индикатор 22, кнопку 23 "Сброс", кнопку 24 "Пуск", первую 25 и вторую

26 клеммы для подключения контролируемой цепи, источник 27 питания, первый резистор 28, двупороговый элемент 29 сравнения. Схема включает также контролируемую электрическую цепь 30 . Источник 27 питания соединен плюсовой шиной с первым выводом первого замыкающего контакта кнопки

24 "Пуск". Первый 19, второй 22 и: третий 21 индикаторы соединены пер-!

0 ными выводами между собой. Плюсовая шина источника 27 питания соединена с первым выводом блока 8 опорных напряжений, соединенного вторым выводом с общей шиной источника 27 !

5 питания, первым и вторым выходами соответственно — с первым и вторым входами компаратора 5, соединенного третьим входом с первым выводом второго резистора 2, с первым выво20 дом первого резистора 28 и с входом пятого элемента НЕ 3, выходом — с первыми входами первого 15 и второго

16 элементов И-НЕ и с входом первого элемента НЕ 13, соединенного выходом с первым выводом четвертого индикатора 14, соединенного вторым выводом с первым выводом первого индикатора 19, соединенного вторым выводом через второй элемент НЕ 18

ЗО с вторым входом первого элемента И-НЕ

l5, а непосредственно — с выходом второго элемента 11-НЕ 16, соединенного вторым входом через третий эле1 мент HE 17 с выходом пятого элемента НЕ 3 и с 5 -входом LS -триггера 4, соединенного инверсным выходом с вторым выводом второго индикатора 22, прямым выходом — с третьим входом первого элемента И-НЕ 15, соединенного выходом через четвертый элемент HE 20 с вторым выводом третьего индикатора 21. Первый вывод первого индикатора 19 соединен через второй замыкающий контакт кнопки 24

"Пуск" с общей шиной источника 27 питания, с вторым выводом второго резистора 2 и с первым выводом пер— ного замыкающего контакта кнопки 23

"Сброс", второй вывод которого соеди-.нен. с К,-входом RS-триггера 4, второй вывод первого резистора 28 соединен с первой клеммой 25 для подключения контролируемой цепи 30 непосредственно, а через второй замыкающий контакт кнопки 23 "Сброс" — с второй клеммой 26 для подключения контролируемой цепи 30 и с вторым выводом первого замыкающего контакта кнопки. 24 "Пуск". В компараторе 5 двупороговый элемент 29 сравнения соединен выходом с выходом компаратора 5, первым и вторым входами через сооТ ветствующие третий и четвертый резисторы — с третьим входом компаратора 5, третьим и четвертым входами соответственно — с первым и вторым входами компаратора 5 .

В блоке 8 опорных напряжений пятый резистор 12 соединен первым выводом с первым выводом блока 8 опорных напряжений, вторым выводом с первыми выводами первого 10 и второго ll переменных резисторов и с катодом стабилитрона 9, анод которого соединен с вторыми выводами первого 10 и второго 11 переменных резисторов и с вторым выводом блока 8 опорньгх напряжений, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьими выводами первого 10 и второго 11 переменных резисторов.

Устройство работает следующим об-разом.

Контролируемая цель 30 подключается к клеммам 25 и 26 в необходимой полярности. Для конкретной контролируемой цепи устанавливаются необходимые значения напряжений обоих выхо!

239654 дон блока 8 опорных напряжений. Значение напряжения на первом выходе блока 8 оштрных напряжений выбирается равным !14 = (0,85-0, 95) U radar, где ць;о с — падение напряжения, создаваемое током, протекающим через цепь 30, на резисторе 2 при пробитых (закороченных ) конденсаторах в ней.

Величина сопротивления резистора 2

1О выбрана таким образом, чтобы напряжение 1)ив с находилось в прецелах логической единицы для применяемых логических элементов. Значение напряжении на втором выходе блока 8 опорных напряжений выбирается равным — (2-10) Т т R>,Hî не более значения (0,1-0,15) U где 1г — пасе, гтортное значение тока утечки конденсатора цепи 30 (при параллельном соединении конденсаторов в цепи умножается на количество конденсаторов);

R — омическое сопротивление резис тора 2.

2с При подключении источника 27 питания и нажатии кнопки 23 "Сброс" устройство приводится в исходное состояние. На Р. -вход KS-триггера

4 датчика 1 тока подается нулевой потенциал. При этом на прямом выходе †тригге 4 устанавливается логический ноль, который подается на вход элемента И-НЕ !5, а на инверсном выходе — устанавливается логическая единица, так как контролируемая цепь 30 обесточена, на резисторе 2 сигнал отсутствует.

При этом на выходе элемента HE 3 устанавливается логическая единица и соответственно на вь1ходе элемента

HE 17 и на входе элемента И-НЕ 16 устанавливается логический ноль. При отсутствии сигнала на резисторе 2 и на выходе компаратора 5 устанавливается логическая единица, так как

45 напряжение на входе компаратора 5, подаваемое со второго выхода блока 8 опорных напряжений, превышает уровень напряжения, передаваемый с резистора 2 на входы компаратора 5. Логическая единица поступает с выхода компаратора 5 на входы элемента

НЕ !3 и элементов И-НЕ 15 и 16. На выходе элемента НЕ 13 устанавливается логический ноль. Так как на одном входе элемента И-НЕ 16 устанавливается логическая единица, а на другом входе — логический ноль, то на его выходе и на выходе элемента И-НЕ 15—

1?39654 логическая едиттица, а на »ыходе элемента HF. 18 — логический ноль. Так как на одном входе элемента И-HF. !5 устанавливается логическая единица, на другом входе — логическая единица, а на третьем входе — логический ноль, то на его выходе — логическая единица, а на выходе элемента HE 20— логический ноль. устройсттто JIQ3BoJJJJeT отыскивать R контролируемой цепи 30 неисправности Обрыв, "Пробой", "Соединение конденсаторов обратной полярностью" для поляризованных конденсаторов с униполярной проводимостью, а таки же определять состояние цепи Испра»на".

Для определения состояния контролируемой цепи 30 с конденсаторами нажимается кнопка 24 "Пуск". После каждой проверки схема приводится в исходное состояние кнопкой 23

"Сброс".

Fñëè в контролируемой цепи 30 с конденсаторами присутствует неисправность Обрыв", то при нажатии кнопки 24 "Пуск" ток через контролируемую цепь 30 не течет. При этом на резисторе 2 датчика 1 тока сигнал отсутствует и состояние логических элементов HF. 13 и 17 и И-НЕ 15 и !б. а также состояние 5 -триггера 4 соответствует исходному положению.

В этом положении логическая единица с триггера 4 подана на вывод иттттикатора 22 "Обрыв"..Следовательно, при подаче отрицательного потенциала источника 27 питания на вторые выводы индикаторов 14,19,21 и 22 (ттрн нажатии кнопки "Пуск" 24 7 загорается индикатор "Обрыв" 22, сигнализируя о неисправности в контролируемой цепи 30.

Если в контролируемой цепи 30 присутствует неиспраттность "Пробой, то при нажатии кнопки 24 "Пуск" через контролируемую цепь 30 течет ток, на резисторе 2 появляется сиг— нал, пропорциональный этому току.

На выходе элемента HF. 3 датчика 1 тока и на 5 -входе II,S -триггера 4 устанавливается логический ноль.

На прямом выходе „ -триггера 4 записывается логическая единица, а на инверсном выходе — логический ноль, При этом на выходе элемен-,а НЕ 17 и на соотттетствуютяем входе элемента

<30

50 режиме создает падение напряжения на рс зисторе 2, равное Uq = (0,3

О,7т !!май!тс (в зависимости от конкретной проверяемой цепи). В пусковой на выходе 3JIPMPHTB HI 3 тзительттого элеметтта 1 и на 5 -входе

I,5 -триггера 4 устанавливается логический ноль. Вследствие этого на прямом выходе %S -триггера 4 устанавливается логическая единица, а на инверсном »ыходе — логический ноль. В установившемся режиме напряжение, гтоступающее на входы компаратора 5 с резистора 2 больше напряжения, по,цаваемого на его вход с второго выхода блока 8 опорных напряжений, и меньше напряжения, подаваемого на его вход с первого выхода блока 8 опорных наттряжений. По этой причине на выходе компаратора 5 устанавливается логический ноль. Соответственно на выходе первого логического элемента, НЕ 13 устанавливается логическая единица. Загорается индикатор 14 "Соединение конденсаторов обратной полярностью . На оцном входе элемента

И-HF. 16 устанавливается логический воль и поэтому на его выходе и соответственно на входе элемента И-НЕ

15 — логическая единица, а на выходе

1l-HI, 16 устава»ли»аетг я логическая

«гттттттттта. На выходе компаратора 5 устаногится логическая единица, так клк напряжение сигнала с резистора

2, подаваемое тта его входы, превышает зттачение напряжения сигнала с первого выхода блока 8 опорных напряжений, подаваемое на соответст-!

О вуюший вход компаратора 5. .Таким образом тта обоих входах элемента

И вЂ” НЕ !б устанавливается логическая единица, следовательно на его выходе — логический ноль, а на выходе !

5 элемента НЕ 18 — логическая едини",à. агорается индикатор 19 "Пробой", сигнализируя о неисправности в контролируемой цепи. Состояние элементов НЕ 13 и 20 не изменяется.

2тт Если в контролируемой цепи 30 присутствует Соепинение конденсаторов обратной полярностью, то при на. жатии кнопки 24 "Пуск" через контролируемую цепь 30 с конденсаторами

25 течет ток, который в пусковой момент равен максимально возможному току в цепи и создает на резисторе 2 напряжение Олтгт с, -3ëòåì этот ток снижается тто .ткспотте.нте и в установившемся

1239654 элемента НЕ 18 — логический ноль. На одном входе элемента И-НЕ 15 устанавливается логический ноль, а на других входах — логическая единица, следовательно на его выходе присутствует логическая единица, а на выходе элемента НЕ 20 — логический ноль, т.е. остальные индикаторы (кроме индикатора 14 ) обесточены. 10

Если контролируемая. цепь 30 с конI денсаторами исправна, то при нажатии кнопки 24 "Пуск" через контролируемую цепь 30 течет ток заряда конден- 15 сатора, который в пусковой момент равен максимально возможному току в .цепи и создает на резисторе 2 напряжение, равное Мщу, затем этот ток снижается по экспоненте и в уста- 20 новившемся режиме создается падение напряжения на резисторе 2, равное Ug =, Туг R<. В пусковой момент на выходе элемента НЕ 3 и на -входе

Ю-триггера 4 устанавливается логический ноль. Вследствие чего на ,прямом выходе

И-НЕ 15 — логическая единица, а на выходе элемента НЕ 18 — логический ноль. В результате на трех входах элемента И-HF. 15 устанавливаются логические единицы, следовательно на его выходе — логический ноль, а на выходе элемента НЕ 20 — логическая единица. Загорается индикатор 21

"Исправна", сигнализирующий о состоя нии контролируемой цепи 30.

При контроле кнопка 24 "Пуск" удерживается в нажатом состоянии до уверенного загорания одного из индикаторов.

Резистор 28 обеспечивает ограниче ние напряжения, поступающего на вход компаратора 5 и элемента НЕ 3 при нажатии кнопки 24 и в импульсном режиме испытания цепи 30 (при высоких напряжениях источника 27 питания) ., В компараторе 5 резисторы 6 и 7 обеспечивают исключение влияния входного сопротивления двупорогового элемента 29 сравнения на потенциал на входе элемента HE 3. Элемент 29 обеспечивает двупороговую (по двум порогам 0,85-0,95 Unsay

2-10 Ту Rg) классификацию напряжения на резисторе 2.

В блоке 8 переменные резисторы

10 и 11 обеспечивают формирование опорных уровней на блок 5, стабилитрон 9 стабилизирует опорные уровни и ограничивает их величину, резистор 12 обеспечивает деление напряжения источника 27 до нужной величины.

Введение элементов 13,15,16,17, 18 и 20, компаратора 5 блока 8 опорных напряжений, индикатора 14, резистора 28 и выполнение датчика 1 позволяет выявлять новый внд неисправности контролируемой цепи 30, заключающийся в неверном включении ее конденсатора (в обратной полярности), что расширяет функционалтт-— ные возможности устройства.

Кроме того, за счет использования компаратора 5, блока 8 опорных напряжений и нового выполнения датчйка 1 тока обеспечивается срабатывание последнего и контроль годности при малых значениях тока, протекающего через контролируемую цепь 30 например, при малых значе:ниях емкости ее конденсатора). Это позволяет исключить ошибочную класификацию цепей с конденсаторами малой емкости как цепей, имеющих обрыв, и повысить достоверность контроля относительно известного устройства, где наличие у чувствительного элемента порога срабатывания по . току приводит к неверной классификации качества контролируемой цепи.

1239654 бНИИПИ Заказ 3392/46 Тираж 728 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г.

Ужгород, уп. Проектная, 4

Фoрмула изобретения

1.Устройство для автоматического контроля электрических цепей с конденсаторами, содержащее источник питания, соединенный плюсовой шиной с первым выводом первого замыкающего . контакта кнопки "Пуск", кнопку

"Сброс", первый, второй и третий ин- 10 дикаторы, соединенные первыми выводами между собой, датчик тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспече- 15 ния возможности выявления неправильного включения конденсаторов в контролируемой цепи и повышения достоверности результатов контроля за счет исключения ошибочной классифи- 2б кации цепей с конденсаторами малой емкости как цепей, имеющих обрыв, в устройство введены блок опорных напряжений, четвертый индикатор, компа— ратор, первый резистор, первый, вто.рой, третий и четвертый элементы НЕ, первый и второй элементы И-НЕ, а датчик тока содержит второй резистор, пятый элемент НЕ и ВЯ-триггер, причем плюсовая шина источника питания соеди— нека с первым выводом блока опорных на.пряжений, соединенного вторым выводом с общей шиной источника питания, первым и вторым выходами соответственно с первым и вторим входами ком- у паратора, соединенного третьим входом с первым выводом второго резистора, с первым выводом первого резистора и с входом пятого элемента НЕ, выходом — с первыми входами первого и щ второго, элементов И-НЕ и с входом первого элемента НЕ, соединенного выходом с первым выводом четвертого индикатора, соединенного вторым вы— водом с первым выводом первого индикатора, соединенного вторым выводом через второй элемент НЕ с вторым входом первого элемента И-НЕ, а непосредственно — с выходом второго элемента И-НЕ, соединенного вторым ;о входом через третий элемент НЕ с выходом пятого элемента НЕ и с 5 -вха— дом И -триггера, соединенного йнверсHb!M выходом с вторим выводом второго индикатора, прямым выходом— с третьим входом первого элемента

И-НЕ, соединенного выходом через четвертый элемент НЕ с вторым выводом третьего индикатора, первый вывод первого индикатора соединен че— рез второй замыкающий контакт кнопки

"Пуск" с общей шиной источника питания, с вторым выводом второго резистора и с первим выводом первого замыкающего контакта кнопки Сброс" второй вывод которого соединен с

К-входом gS-триггера, второй вывод первого резистора. соединен с первой клеммой для подключения контролируемой цепи непосредственно, а че— рез второй замыкающий контакт кнопки "C6pac" — с второй клеммой для подключения контролируемой цепи и с вторым выводом первого замыкающего контакта кнопки "Пуск".

2. Устройство по и.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что компаратор содержит двухпороговый элемент сравнения, соединенный. выходом с выходсм компаратора, первым и вторым входами через соответствующие третий и четвертый резисторы — с третьим входом компаратора, третьим и четвертым входами соответствен— но — с первым и вторым входами компа ректора

3. Устройство по и. l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок опорных напряжений содержит пятый резистор, соединенный первым выводом с первым выводом блока опорных напряжений, вторым выводом — с первыми вывоцами первого и второго переменных резисторов и с катодом стабилитрона, анод которого соединен с вторыми выводами первого и второго переменных резисторов и с вторым выводом блока опорных напряжений, первый и второй выходы которого соединены соо гветственно с третьими выводами первого и второго переменных резисторов.