Устройство для автоматического контроля сопротивления изоляции электрических цепей

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля сопротивления изоляции электрических цепей. Цель изобретения - повышение быстродействия и помехозащищенности. Предварительный заряд емкости объекта контроля осуществляется до напряжения, равного напряжению на ней при номинальном значении сопротивления изоляции объекта контроля. Время заряда до указанного напряжения сведено к минимуму путем увеличения зарядного тока через ограничитель 4 тока, диод 8 и первый коммутатор 9, а также в результате уменьшения емкости зарядной цепи до значения, равного емкости объекта контроля. По завершении переходного процесса при размыкании первого коммутатора 9 начинается переходный процесс перезаряда емкости объекта контроля от исходного напряжения до напряжения, определяемого фактическим значением сопротивления его изоляции. По времени протекания переходного процесса производится оценка сопротивления изоляции. При наличии помехи от напряжения промышленной сети, имеющей вид гармонического напряжения на опорном резисторе 2, ее подавление осуществляется в последующем каскаде предлагаемого устройства - на усилителе 17, выполненном по схеме интегрирующего усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (рц G 01 R 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4408035/24-21 (22) 11 ° 04.88 (46) 23.05.90. Бюл. № 19 (71) Куйбьппевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) Ю.А.Инцин (53) 621. 317 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 484474, кл. С 01 R 31/02, 1965.

Авторское свидетельство СССР № 783724, кл. С 01 R 3 1/02, 19?7. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ (57) Изобретение относится к . нтрольно-измерительной технике и мо:-.... быть использовано в системах автоматическоо контроля сопротивления изоляции электрических цепей. Цель изобрете— ния — повьппение быстродействия и помехоэащищенности. Предварительный заряд емкости объекта контроля осуществляется до напряжения, равного нап-ряжению на ней при номинальном значе„.,SU„„1566312 А 1

2 нии сопротивления изоляции объекта контроля. Время заряда до укаэанного напряжения сведено к минимуму путем увеличения зарядного тока через ограничитель 4 тока, диод 8 и первый коммутатор 9, а также в результате умень-шения емкости зарядной цепи до значения, равного емкости объекта контроля.

По завершении переходного процесса ри размыкании первого коммутатора 9 начинается переходный процесс герезгряда емкости объекта контрсля от исходного напряжения до напряжения,. определяемого фактическим значением сопротивления его изоляции. По вре:;ени протекания переходного процесса произ- водится оценка сопротивления изоляции., @

При наличии помехи от напряжения про- 1Ф:-4 мьппленной сети, имеющей вид гармонического напряжения на опорном резчс= 1 торе 2, ее подавление осуществляется в последующем каскаде предлагаемого устройства — на усилителе 17, выполненном по схеме интегрирующего усили- @ теля. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

1566312

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

Цель изобретения — повышение быстродействия и помехозащищенности.

На фиг.1 представлена функциональHBH схема устройства; на фиг,2 — функциональная схема блока управления. 1п

Устройство содержит источник 1 испытательного напряжения, опорный резистор 2, элемент 3 сравнения, ограничитель 4 тока, источник 5 опорного напряжения, источник 6 напряжения смещения, первый резистор 7, диод 8, первый коммутатор 9, блок 10 управления, второй резистор 11, первый усилитель 12, третий 13, четвертый 14, пятый 15 и шестой 16 резисторы, вто- 20 рой усилитель 17, конденсатор 18, второй коммутатор 19, инвертор 20, D — триггер 21, шину 22 выдачи результата контроля, причем первый (плюсовой) вывод источника 1 испытательного 25 напряжения соединен с первым выводом опорного резистора 2, первым входом элемента 3 сравнения, плюсовой шиной источника 5 опорного -напряжения, минусовой шиной источника 6 напряжения смещения, неинвертирующим входом второго усилителя 17, а второй (минусовой) вывод — с общей шиной и первой клеммой 23 для подключения объекта контроля, вторая клемма 24 для подклю-.

35 чения объекта контроля соединена с первым выводом ограничителя 4 тока и первым выводом первого резистора 7, второй вывод которого соединен с вторым выводом ограничителя 4. тока, като- дом диода 8, первым выводом первого коммутатора 9, второй вывод которого соединен с минусовой шиной источника

5 опорного напряжения и первым выводом второго резистора 11, второй вывод которого соединен с BTopbIM выводом опорного резистора 2 и неинвертирующим входом первого усилителя 12, выход которого соединен с первым выводом третьего резистора 13, анодом диода 8 и первым выводом четвертого резистора

14, второй вывод которого соединен с инвертирующим входом первого усилителя

12 и первым выводом пятого резистора

15, второй вывод которого соединен с

55 плюсовой шиной источника 6 напряжения смещения и первым выводом шестого резистора 16, второй вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора 13, инвертирующим входом второго усилителя 17, первым выводом конденсатора 18 и первым выводом коммутатора 19, вход управления которого соединен с вторым выводом блока 10 управления, первый выход которого соединен с входом управления первого коммутатора 9, а второй вывод — с вторым выводом конденсатора 18, выходом второго усилителя 17 и с вторым входом элемента 3 сравнения, выход которого соединен с входом инвертора 20, выходом соединенного с D âõîäîì D-триггера

21, вход синхронизации которого соединен с третьим выходом блока 10 управления, а прямой выход D-триггера 21 с шиной 22. !

Блок 10 управления (фиг.2) содержит синхронизатор 25, инвертор 26, триггер 27, первый 28 и второй 29 усилители мощности, триггер 30, преобразователь 31, регистр 32 сдвига, переключатель 33, причем выход преобразователя 30 соединен с первым входом синхронизатора 25, второй вход которого соединен с выходом триггера 30 и Dи К-входом триггера 27, С-вход которого соединен с выходом синхронизатора

25 и входом инвертора 26, выход которого соединен с С-входом регистра 32, D- и К-входы которого соединены с выходом триггера 27 и входами усилителей

28 и 29, а выходы — с соответствующими входами переключателя 33, выход которого соединен с R-входом триггера 30.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии емкость контроля разряжена. При подключении объекта контроля к клеммам устройства начинается заряд его емкости по цепи: резистор 2, резистор 7, ограничитель

4 тока, коммутатор 9 от источников 1 и 5 напряжения соответственно. При этом потенциал на катоде диода 8 снизится настолько, что усилитель 12 перейдет в нелинейный режим работы с ограничением напряжения на его выходе на уровне, близком к отрицательному напряжению питания усилителя 12, Дальнейшее снижение потенциала приведет к отпиранию диода 8 и фиксированию потенциала на его катоде. С этого момента времени через диод 8 начинает протекать основная составляющая тока заряда емкости объекта контроля, вторая составляющая тока заряда проходит

5 15663 через коммутатор 9, третья — через резисторы 2 и 11. Суммарный ток заряда определяется ограничителем 4 тока и обеспечивает быстрый рост напряжения на емкости объекта контроля, что приводит через определенный промежуток времени к увеличению потенциала на катоде диода 8, последующему уменьшению тока через диод 8, запиранию дио10 да 8 и переходу усилителя 12 в линейный режим работы.

Принято, что сопротивления резисторов 2 и 11 одинаковы, Одинаковы также сопротивления резисторов 14 и 15 ° При

15 этом диод 8 находится под постоянным обратным напряжением, равным напряжению источника 6 смещения, а напряжение на выходе усилителя 12 равно напряжению на катоде диода за вычетом напряжения источника 6.

По завершении заряда емкости объекта контроля на катоде диода 8 установится потенциал, равный потенциалу минусовой шины источника 5 опорного 25 напряжения, а напряжение помехи будет равно нулю, так как малы сопротивление коммутатора 9 и выходное сопротивление источника 5 опорного напряжения. 30

Размыкание коммутаторов 9 и 19 производится в момент времени такой, что Тс/2 (t

9 и 19. С этого момента времени на катоде диода 8 начинается экспоненциальное изменение напряжения в ту или другую сторону от исходного с постоянной времени, определяемой емкостью 4 объекта контроля и сопротивлением резисторов 2 и 11, и появляется напряжение помехи, а интегратор, выполненный на втором усилителе 17, .начинает интегрировать этот изменяющийся сигнал и сигнал помехи, Одновременно на D-входе регистра 32 сдвига устанавливается единица, а на его выходе с приходом каждого синхроимпульса начинается продвижение единицы. С появлением единицы на том выходе регистра

32, который соединен с выходом переключателя 33, триггер 30 устанавливается в исходное состояние, а на вы12 6 ходе блока 10 появляется импульс записи результата контроля.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для автоматического контроля сопротивления изоляции электрических цепей, содержащее ограничитель тока, две клеммы для подключения объекта контроля, опорный резистор, элемент сравнения, источник испытательного напряжения, первый вывод которого соединен с первым выводом опорного резистора, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повьппения быстродействия и помехозащищенности, в него введены источник опорного напряжения, источник напряжения смещения, шесть резисторов, диод, два усилителя, конденсатор, два коммутатора, инвертор, D òðèããåð и блок управления, причем первый вывод источника испытательного напряжения соединен с первым входом элемента сравнения, плюсовой шиной источника опорного напряжения, минусовой шиной источника напряжения смещения и неинвертирующим входом второго усилителя, а второй вывод соединен с общей шиной и первой клеммой для подключения объекта контроля, первый выход блока управления соединен с входом управления первого коммутатора, вторая клемма для подключения объекта контроля соединена с первым выводом ограничителя тока и первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом ограничителя тока, катодом диода, первым выводом первого коммутатора и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом опорного резистора и неинвертирующим входом первого усилителя, выход которого соединен с первым выводом третьего резистора, анодом диода и первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с инвертирующим входом первого усилителя и первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с плюсовой шиной источника напряжения смещения и первым выводом шестого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора, инвертирующим входом второго усилителя, первым выводом конденсатора и первым выводом второго коммутатора, вход управления которого соединен с вторым

1566312

Составитель .А.Пржебельский

Редактор В,Данко Техред J1.0ëèéíûê Корректор Э.Лончакова

Заказ 1220 Тираж 556 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 выходом блока управления, а второй вывод соединен с вторым выводом конденсатора, выходом второго усилителя и с вторым входом элемента сравнения, выход которого соединен с входом инвертора, выход которого соединен с

D-входом D-триггера, вход синхронизации которого соединен с третьим выходом блока управления, а прямой выход

Этриггера соединен с шиной выдачи результатов контроля.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит преобразователь, триггер, синхронизатор, инвертор, триггер

1 задержки, два усилителя мощности, регистр сдвига и переключатель, причем, выход преобразователя соединен с первым входом синхронизатора, второй вход которого соединен с выходом триггера и D- u P-входами триггера задержки, С-вход которого соединен с выходом синхронизатора и входом инвертора, выход которого соединен с С-входом регистра сдвига, D- и к-входы которого соединены с выходом триггера задержки и входами усилителей мощности, а выходы — с соответствующими входами переключателя, выход которого соединен с R-входом триггера.