Устройство для контроля емкости конденсатора в процессе намотки

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Целью изобретения является повышение точности намотки конденсаторов в заданный номинал, Устройство для контроля емкости конденсатора в процессе намотки содержит мостовую измерительную схему 1, первую 2, вторую 3 вторичные обмотки трансформатора, первичную обмотку 4 трансформатора, генератор 5, наматываемый 6 и эталонный 7 конденсаторы, эталонный резистор 8, фазосдвигающие первую 9 и вторую 10 RC-цепочки. первый 11 и второй 12 усилители-ограничители , одновибратор 13,схему И 14, триггер 15, электромагнит исполнительного механизма 16 Особенностью изобретения является введение эталонного резистора 8, RC-цепочек 9,10, одновибратора 13, схемы И, триггера 15, а также выбор RC-цепочек с одинаковыми значениями постоянного времени, выбранного меньшим периода измерительной частоты выполнение фозочувствительного детектора на усилителях-ограничителях 11 12, одновибратора 13 и схема И. 1 ил

союз советских социдлистических

РЕСПУБЛИК

ps )s G 01 R 27/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4493512/21 (22) 11,10.88 (46) 07,05,91. Бюл, M 17 (72) Г.Л.Белькинд и С.Е.Черномордик (53) 621,317,33 (088,8) (56) Кврандеев Б.Ф. Автоматические мосты переменного тока. Новосибирск, изд. СО

AH СССР, 1964, с. 98-107. .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА В ПРОЦЕССЕ НАМОТКИ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Целью изобретения является повышение точности намотки конденсаторов в заданный номинал, Устройство для контроля емкости конденсатора в процессе намотки содержит мостовую измерительную схему 1, первую 2, вторую 3

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и касается совершенствования устройств контроля емкости в процессе намотки, Целью изобретения является повышение точности намотки конденсаторов в заданный номинал.

На чертеже приведена структурная злектри .еская схема устройства для контроля емкости конденсатора в процессе намотки.

Устройство для контроля емкости конденсатора в процессе намотки включает мостовую измерительную схему 1, образованную первой 2 и второй 3 вторичными обмотками трансформатора напряжений с первичной обмоткой 4, подключенной к генератору 5 измерительной частоты, наматы1

„„Я„ „„1647452 А1 вторичныс обмотки трансформатора, первичную обмотку 4 трансформатора, генератор 5, наматываемый 6 и эталонный 7 конденсаторы, эталонный резистор 8, фазосдвигающие первую 9 и вторую 10

RC-цепочки, первый 11 и второй 12 усилители-ограничители, одновибратор 13, схему

И 14, триггер 15, электромагнит исполнительного механизма 16. Особенностью изобретения является введение эталонного резистора 8, RC-цепочек 9, 10, одновибратора 13, схемы И, триггера 15, а также выбор

RC-цепочек с одинаковыми значениями постоянного времени, выбранного меньшим периода измерительной частоты, выполнение фозочувствительного детектора на усилителях-ограничителях 11, 12, одновибратора 13 и схема "И". 1 ил. ваемый конденсатор 6 (Cx, Rx), подключенный к началу обмотки 2 и эталонный конденсатор 7 (C ), подключенный к концу обмотки

3, эталонный резистор 8 (R>), подключенный между концом обмотки 2 и началом обмотки

3. Кроме того, устройство содержит первую

9 и вторую 10 фазовращающие RC-цепочки с равными постоянными времени, меньшими периода измеригельной частоты (Сф) и

Ry>) и (Сф2 и Ryz), подключенные соответственно между выходом измерительной схе-. мы 1 и усилителем-ограничителем 11, резистором 8 и усилителем-ограничителем

12 опорного напряжения, одновибратор 13, подключенный к выходу усилителя-ограничителя 12, схему И 14, к первому входу которой подключен выход одновибратора 13, к второму входу — выход усилителя-ограничи1647452 теля 11, а к выходу — триггер 15, к выходу которого подключен электромагнит исполнительного механизма 16, Устройство для контроля емкости конденсатора в процессе намотки работает следующим образом, С течением процесса намотки конденсатора 6 растут его параметры Сх и Rx замыкается цепь мостовой измеаительной схемы 1 — обмотки 2, 3 трансформатора, конденсаторы 6 и 7, эталонный резистор 8. на котором появляется напряжение измерительной частоты. Так как сопротивление в диагонали измерительной схемы 1, составленное из сопротивлений фазасдвигающей цепочки 9 и входного сопротивления усилителя-ограничителя 11, имеет величину на несколько порядков выше выходного сопротивления мостовой схемы и практически не потребляет тока, то через все элементы схемы 1 течет один и тот же ток, В момент, когда этот ток проходит через нулевое значение, также через нулевое значение проходит и совпадающее с ним по фазе напряжение на резисторе 8 и на сопротивлении Rx конденсатора 6, а напряжение на конденсаторе 7, по фазе сдвинутое на 90 от тока, достигает амплитудного значения, В эти моменты фаза напряжения в диагонали мостовой измерительной схемы 1 с учетом подачи на конденсаторы 6 и 7 противофазного напряжения с обмоток 2, 3 зависит только от соотношения Сх и С и не зависит от Rx, а также и тангенса угла потерь наматываемого конденсатора 6. Как только

Сх превысит Сэ, фаза напряжения на выходе мостовой схемы меняется на 180 . Фаза напряжения диагонали моста сдвигается цепочкой 9, а фаза напряжения на эталонном резисторе 8 — цепочкой 10 на один и тот же угол, так как постоянные времени этих цепочек равны. Для учета шунтирования сопротивлений цепочек 9 и 10 входными сопротивлениями усилителей-ограничителей 11 и 12, выполняемых на основе операционных усилителей с полевыми транзисторами на входе) сопротивление Вфг выполнено переменным.

На выходах усилителей-ограничителей

11 и 12 формируются прямоугольные импульсы, фронты которых совпадают с моментом перехода через нуль напряжений на их входе. Импульсы с выхода усилителя-or5

50 раничителя 12 своим передним фронтом запускают одновибратор 13, который фор- 55 мирует короткие импульсы положительнои полярности (сигналы логической единицы), которые подаются на первый вход схемы И

14, а на ее второй вход подаются импульсы с выхода усилителя-ограничителя 11. Соотношение фаз напряжений на входах усилителей-ограничителей 11 и 12, а также соотношение фаз имульсов на их выходах является таким же, что и соотношение фаз напряжений в диагонали мостовой схемы и эталонном резисторе 8 и, следовательно, до тех пор, пока С> меньше С в момент поступления сигналов логической единицы на первый вход схемы И 14, на ее втором входе будет сигнал логического нуля, В момент, когда Сх (независимо от Rx и тангенса угла потерь) превысит Сэ, на втором входе схемы

И 14 появится сигнал логической единицы.

При этом сигнал логической единицы появится и на выходе схемы И 14 и переключит триггер 15, который, в свою очередь, включит электромагнит исполнительного механизма 16 и остановит процесс намотки.

При скачкообразном (ступенчатом) изменении емкости в процессе намотки конденсатора б и кратковременных коротких замыканиях в нем, связанных с наличием на пленке пор, заполненных металлом, и аномалией при заправке на выходе мостовой измерительной схемы 1 появляется экспоненциальная составляющая, величина которой зависит от мгновенных значений напряжения диагонали в момент скачка емкости и начнется переходный процесс с постоянной времени г< Сф йф < Т, так как Сф (цепочка 9) подключена последовательно с параллельно включенными Сэ и С>, и, следовательно, суммарная емкость при переходном процессе будет меньше Сф1(Т вЂ” период измерительной частоты), независимо от заданного номинала наматываемого конденсатора 6.

Таким образом момент намотки в номинал Cx=C3 в устройстве определяется независимо от тангенса угла потерь наматываемого конденсатора б, и за время не более периода частоты измерений, что значительно повышает точность намотки емкости в номинал.

Формула изобретения

Устройство для контроля емкости конденсатора в процессе намотки. включающее генератор измерительной частоты, первый вывод которого соединен с общей шиной, мостовую измерительную схему состоящую из трансформатора напряжений, вход первичной обмотки которого соединен с вторым выводом генератора измерительной частоты, а выход — с общей шиной, первой вторичной обмотки трансформатора напряжений, вход которой является клеммой для подключения исследуемого конденсатора, второй вторичной обмотки

1647452

Составитель В.Ежов

Редактор Т,Зубкова Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 1648 Тираж 423 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 трансформатора напряжений, вход которой соединен с общей шиной, эталонного конденсатора, первая клемма которого соединена с выходом второй вторичной обмотки трансформатора напряжений, вторая клем- 5 ма которого является второй клеммой для подключения наматываемого конденсатора, первый и второй усилители-ограничители, фаэочувствительный детектор, электромагнит исполнительного механизма, механически 10 связанный с наматываемым конденсатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности намотки конденсаторов в заданный номинал емкости, в него введены первая и вторая фаэовращающие 15

RC-цепочки, постоянные времени которых равны и выбраны меньшими периода измерительной частоты, в мостовую измерительную схему — эталонный резистор, фаэочувствительный детектор выполнен в 20 виде первого и второго усилителей-ограничителей, введенных одновибратора и схемы

И, причем выход первого усилителя-ограничителя соединен с первым входом схемы И, выход второго усилителя-ограничителя сое- 25 динен через одновибратор с вторым входом схемы И, первым и вторым входами фазочувствительного детектора являются соответственно входы первого и второго усилителей-ограничителей, а выходом — выход схемы И, триггер, причем первая клемма эталонного резистора соединена с выходом первой вторичной обмотки трансформатора напряжений и входом первой фазосдвигающей RC-цепочки. вторая клемма которого соединена с общей шиной, вход второй фазосдвигающей RC-цепо <ки соединен с второй клеммой эталонного конденсатора, первые выходы первой и второй фаэосдвигающих RC-цепочек соединены с общей шиной, вторые выходы первой и второй фазосдвигающих RC-цепочек соединены соответственно с первым и вторым входом фазочувствительного детектора, выход фазочувствительного детектора через триггер соединен с электромагнитом исполнительного механизма, при этом общий вывод триггера и каждый иэ элементов фазочувствительного детектора соединены с общей шиной.