Зонд для контроля параметров электрических цепей

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве миниатюрного многофункционального контрольно-измерительного устройства, нечувствительного к механическим вибрациям и ударным нагрузкам. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей зонда путем повышения точности и расширения диапазона контролируемых параметров. Зонд для контроля параметров электрических цепей -содержит контактный наконечник 1, гибкий провод 2, общую шину 3 зондаi контактный наконечник 4, корпус 5 зонда, вход 6, электронный блок 7, выход 8, элемент 9 звуковой индикации, кнопку 10 включения, вход 11, источник питания 12, переключатель 13, зажим 14, вывод эталонного элемента 15, зажим 16, выключатель 17, первый резистор 18, переключатель 19 двойного действия , электронный блок 7 выполнен в виде преобразователя напряжение-частота и состоит из второго резистора 20, первого вывода 21 конденсатора, третьего резистора 22, разрядного ключа 23, компаратора 24, одновибратора 25. С помощью зонда можно оценить величину напряжения в широком о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 С 01 R 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4206667/24-21 (22) 05.03.87 (46) 23.10.88. Бюл. У 39 (72) B.Ë.Êîâàëåíêoâ (53) 621.317.44(088.8) (56) Радио. 1985, 1 - 4, с. 36. (54) ЗОНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве миниатюрного многофункционального контрольно-измерительного устройства, нечувствительного к механическим вибрациям и ударным нагрузкам. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей зонда путем повышения точности и расширения диапазона контролируемых параметров. Зонд для контроля пара„„SU „„3 432407 А 1 метров электрических цепей содержит контактный наконечник 1, гибкий провод 2, общую шину 3 зонда контактный наконечник 4, корпус 5 зонда, вход 6, электронный блок 7, выход 8, элемент 9 звуковой индикации, кнопку

10 включения, вход 11, источник питания 12, переключатель 13, зажим 14, вывод эталонного элемента 15, зажим

16, выключатель 17, первый резистор

18, переключатель 19 двойного действия, электронный блок 7 выполнен в виде преобразователя напряжение-частота и состоит из второго резистора

20, первого вывода 21 конденсатора, третьего резистора 22, разрядного ключа 23, компаратора 24, одновибратора 25. С помощью зонда можно оценить величину напряжения в широком диапазоне, а также сран плть дна ч и-. ряжения и высокой точностью, оценит1.. величину сопротивпекия контролируем и цепи и сравнить сопротивление двух tieпей с высокой точиocтью. 1(рс-. мс тс го, зонд позволя е:-. Ipo верить p =- . бстоспссобнасть полупргзодниковых переколов и сравнить rr.";"a :перехода го величине прямого падения напряжения и обратного тока, оценить емкость конденсатора, проконтролировать целсстность индуктивных элементов и

1tpoBeprT сопротивление изоляции, а также определить наличие переменной низкочастотной состангяющей в I оггТро.лируемам сигнале, отличить нулевой и фазовый провода в питаюших сетях переменнога тока. 2 э.п. m-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроиз-мерител i.ной технике и мс: КеТ быть ис пол. зовано в качестве миниатюрногс многофункционального контрольно-измерительногого устройства „нечунствительного к механическим вибрациям и ударным нагрузкам.

Цель изобретения — расширение функциональных возможнос:тей зонда ггутем повышения точности и расширения диапазона контролируе«ьы параметров.

11а чертеже приведена функционапьная схема зонда.

Зонд для контроля параметрон электрических цепей содержит первый контактный наконечник 1, соединенный гибким проводом 2 с общей шикай 3 зонда, и второй «антакткый ; .†вконечник 4, закрепленный на,,орпусе 5 занда и соединен;ный с вторым входом б элекTрокного блока 7, рaçìeöeíнагс в корпусе 5 зонда, выхоу,; 8 которогс соединен с элементом 9 =.,àóêo:ÿoé индикации, кнопку 10 включения, первым выводом соединенную с первым входом

11 электронного блока 7, а вторым выводом — с источникам 1 питания„ второй вывод которого соединен с общей шиной 3 зонда, раэмещеннгй внутри корпуса 5 зонда, переключатель 13 с переключающими контактa iè, размыкающий контакт которого -.,аецинен с. вторым контактным наконе.иликом 4,, а замыкающий контакт через первый -ажим 1ч соединен с первым выводом эталонного элемента 15„ второй вывод::сотарого через второй зажим 1б соединен с общей шиной 3 зонда, ныкл.c iaтель 17 и первыи резистор 18, при ем второй вход 6 электронного блока 7

2 через первый резистор 18 соединен с первым выводам выключателя 17,. второй нынад кстсрагс соединен с первым входом 11 электронногo блока 7.

Кнопка 10 включения и переключатель 13 конструктивно oáúединень1 между собой н один переклю;атель 19 двсйкогс действия, причем при нажатии нa кнопку этого перек 1ючатепя сначала замыкаются кон:aKTbl кнопки

10 включения питания электрснкого блока 7, а при боле= сильном нажатии на кно пку переключателя 19 дв айно га действия срабатывают контакты переключателя 13, подключенные к нчешнем.у зажиму 14 .

Электронный блок 7 выполнен в ниде пресбраэовател: †: напряжение — часста и состоит из второго резистора

20, первый вывод котороrсо ссединен е входам б,. a IITopot". — с первыми выводами конденсатаса 21 и тpeтьего pe— зистсра 22, первым выводам разрядно"о ключа 23 и входам ксмператсра 2-, 2ч

:. a "рсй вывод тэетьегс резистора 22 соединен с входом 1, вToðûå выводы

tort;:,,ertñaTopa 21 и р.азрядксгс я«сча

23 соецинеиы < общей шипа;= 3 зонда, а вход разрядного сиюча через Одковибратор 25 соединен с вьиссдсм ксм—

Г(аpaTopa 2 i и эиче" выход ксмпаратс— ра 2 являетcrr выходамиi Я эле ктрсикаго блока 7.

Зонд работас.т следу«т;им образок.

После включения .-:итания зонда кнопкой r О включенHrt при с i cYTñтвии разности r o Tåê:,иапо.-, fe>:nó I i epi;!Ä; н нторым < коктакткыми каков пиками, коротком замыкании ме:-::ну к1и,и,. э:.е к;зэанный слок г, иып.:лпс iini i!i и вил-:

I 432407 преобразователя напряжение — частота, генерирует низкочастотный сигнал, соответствующий низкому входному нягряжению, и элемент 9 звуковой индикации излучает низкочастотный звуковой сигнал: При подаче на вход 6 с второго контактного наконечника 4 напряжения соответствующей полярности выходная частота повышается вплоть до 10 ультразвука, Соответствие входного напряжения и вьгходной частоты позволяет судить о величине входного напряжения. Характерное дрожание частоты выходного сигнала свидетельствует о наличии в исследуемой цепи низкочастотной переменной составляющей.

При подключении на второй контактный наконечник 4 напряжения обратной полярности генерапия отсутствует. Для 20 точной идентификации заданного уровня напряжения необходимо к зажимам

14 и 16 подключить источник эталонного напряжения. При переключении контактов переключателя 13 беэ выключе- 25 ния питания электронного блока 7 на выходе 8 будут поочередно сигналы двух частот, соответствующих входному или эталонному напряжению соответственно. ЭО

Звуковые сигналы легко сравнить по частоте на слух. При равенстве частот двух этих сигналов можно говорить о равенстве входного напряжения эталонному. В простейшем случае эталонное напряжение может быть принято равным О. Если к входу 6 электронного блока 7 выключателем 17 первый резистор 18 подключить первый вход 11, то на входе 6 появится неко- @ торое напряжение, зависящее от соотношения сопротивления первого резистора 18 и сопротивления входа 6 электронного блока 7. Это напряжение че— реэ контакты переключателя 13 прикла- 45 дывается либо к второму контактному наконечнику 4, либо через зажим 14 к эталонному элементу 15. Если между первым 1 и в-.орым 4 контактными наконечниками включить резистор, то за счет падения напряжения на первом резисторе 18 напряжение на входе 6 уменьшается и выходная частота понижается. Подключив в качестве эталонно о элемента резистор, можно сравнить егo сопротивления с сопротивлением исследуемой цепи. В этом случае можно также проверять и сравнивать полупроводпи:".овые переходы по прямому падению напряжения и обратному то-.:

I ку. Подключение к входу зонда незаряженного конденсатора по динамике изменения частоты сигнала позволяет приблизительно судить о его емкости, а также оценить ток утечки, Для улучшения восприятия частоты выходного сигнала необходимо сформировать сигнал, как можно более близкий по форме к синусоиде, например, можно применить триггер в режиме деления частоты на 2, так как на слух значительно легче определять частоту синусоидального сигнала или прямоугольных импульсов со скважностью 2, чем частоту следования коротких импульсов °

Кнопка 10 включения и переключатель 13 конструктивно объединены в один переключатель 19 двойного действия, с помощью одной кнопки можно включать питания зонда, и при необходимости включать вместо контролируемой цепи, подключенной между первым

I и вторым 4 контактными наконечниками, эталонный элемент 15.

Преобразователь напряжение — частота работает следующим образом.

При подключении источника 12 питания контактами кнопки 10 включения к шине питания начинается заряд конденсатора 21 через резистор 22. При напряжении на входе 6, равном нулю, напряжение на конденсаторе 21 возрастает по экспоненте и приближается к напряжению, определяемому делителем, образованным резисторами 22 и 20. Порог срабатывания компаратора 24 должен быть немного меньше этого напряжения, при этом по достижении на конденсаторе 21 напряжения, равного порогу срабатывания компаратора 24, на выходе компаратора появляется высокий потенциал, который запускает одновибратор 25, выходной импульс которого открывает разрядный ключ 23, который разряжает конденсатор 21, после чего цикл работы повторяется. При этом генерируется низкочастотный сигнал.

Частота генерации возрастает при повышении напряжения на входе 6, так как увеличивается скорость заряда конденсатора 2l за счет изменения тока через резистор 20.

Порог срабатывания компаратора 24 пропорционален напряжению на шине пи. тания, чем обеспечивается независимость генерируемой частоты от измене.

1432407..-:;-«(якт которо го сОеди=((=II со |эторым тг угу) «д,!1 . Кр;. В- (.

Редактор О,Головач

Корэектор Б.Романе ко

Заказ 5419/Зб Т(,()ауж 1 77 ГТО,г((11(CIIO=..

13111 3Г(уу((J 0< :удареTBF «:"".I 1".-: ".(), (и |=.та CCCJ по г|Рг(вм изобвР ге«и(- в o I"-:ь(т(1()1

113035,. 11осква.„ Ж-.3,, ау:|с:" -:б ° ; д: - /5

Производственно поли ря. ((ичес <Ое г "e;::1)!l j ".: :. г,. ;ж ор-.д. уп, ((грое(;-.«(1(1 ния напряжения источн ка 2 !111 j.; (ия при контроле сопротивления Оазличны", цепей. Это происходит в ре.=уль ате того, что зондирующий Tol< пропорционален напряженик| источника питания, И СИНХРОННОЕ C ИЗМЕНРНИЕМ Э 010 ЭОН дирующего тока изме IeIII(e 1:opo; сра-батывания компаратора взау).t!(o;<01.(пен— сируются .

С помощью предлагаемого эо11((а Io»<но оценить величину напря;е.(.-,iÄ в шиpoKohf дияпазонР I тякж= c;: t«I .IIть два напряжения с высокой тс но(утью., оценить величину cопротивл -ния :<онтролируемой цеги и сравнит(- сопроти:-ление двух целен с высо"<0"- то у(:о— стью. Кроме того, зонд по:-воляет проверить работоспособност:: олупроводниковых переходов,. а так..1<е : равн;(ть

ДВа ПЕРЕХОДа ПО ВЕЛ(1Чг(НЕ ||РЯ O ГО Падения напряжения и ooратного т<>:<а, Зонд позволяет оценить емкосту-. конденсатора, проконтролироват:= целостность индуктивных элементов, проверить сопротивление изоляции,, опредеЛИ Т Ь Н ЯЛИЧ И Р П Е P Р МЕ П Н Ой Н .! . !< 0 × b(C To T ной составляющей в контро. ируемом сигнале, например, отличить r

1. Зонд для контроля гу;.(.-. яметров электрических улепей, сод е(эх<аший пер- вый контактный наконечник. соедине«ный с общей шиной зонда,.: второй контактный наконечник, закрепленный на корпусе зонда и соединенный с входом электронного блока, p:tçjå(I!àнного в корпусе =-онда, выход ко".Орого сое-динен с элементом звуковой индикации, кнопку включения, первым выводом соединенную с первым входом электу)о«но"го блока, а вторым вывопо. — с исто:|(1(1<0. (п тани». «Toрой «»(вод ко-,орогo, оеди«е«с общей шиной зонда, о т ,|. У1 Ч B |УУ jI(l и Я ТЕМ То, С

I,0ë:B расширени! фу" кцио(- ал(:пы1< Boз— М(Ij;i(00 Cвй Эо .(г(а Г|У,утgjit ВЯCШИРЕУ(И(Я ДИЯ

: | .=. Э 011 а Ко Н T P On! 1 Э У E bbj K П ЯР ЯМ Е | Р О В В не(<; до(joë((1(те I ьb!Iс;3всде«ы ."Iереl лю i:ТЕ:(Ь С ПЕрвкг«ВЧЯЮШИ."|И КОНТЯКТЯМ(1, э (.яло«ньгй эленеl! T первый p эис; ор и

- ыключатель. при:ем вход э.—:e«-,ðo« -lo—

"0 олока соединен с пере(;л,ю-(1(ю((11(м

j;- <том пе aeK,г.ю "ат=:.: „вяэ ъ к-.ю((1ии

5 o ji .K тнь и:| я ко|:е 1«иком. я замыкаю щий ко T2Kò -:ероэ (первый эажи.. соеди;1(. .;= . пРрвы|я Вы| О (си эта 10«но. О эле мен-:. а второй в»|вод кс торо го через зтopoA зажим соед(11- ек с общей шиной

;б зо| (а, втopoй вход электронно(-о б",оКа Ч -PE 3 .. ЕгБЫЙ P«ЭИС ТОР COOÄI(110«C

ПЕР -;bt:! ВЫВОДОМ .- ЬлгЧЮЧЯТЕ;(Я ВтОРОй вывод которого соединен .. первым вхоом элект()0-и- о:-с b.j о <а.

2, Зонд по и,!, о ò л и ч а ю— с я т" и. уто к«оп(<а вклусчения леоеключате,уь- ко«с-,-руктив (о объединв уы м61 ду собой 1 Один:ереключя тель двОЙ«ОСО pPAO" Ilèv .

3(у 3, "-.îíä по п.(„, о т .-(и ч а ю— ш и и с я тем. ч "; элек t poj-tIIb блок содержит преобразователь напряжение—

-.ac! ота, выполненный в виде второго резистора, первь и вывод <оторого соед

1 е 1 с. первыми выводами конденсатора и тветьега -,.е".èt:-!0-)а,, первым выводом

:,аэрядногo клю- а и входо, компа(рато— ра, -=.òîðîA вывод тре-.,ьего резистора соединен с первым входом электронно,с блока, вторые выводы

H BI i > t с т с я B b»< 0 J1 o | э, у е 1< т р 0 «н 0 1 о б ло к а .