Устройство контроля максимального остаточного напряжения рэа

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и используется при изменении максимального остаточного напряжения на выводах РЭА. Устройство содержит блок 1 согласования, компаратор 2, формирователь 3 задержки импульсов, блок 4 управления, содержащий два элемента И - НЕ 5, 6, триггер 7, панель 8 управления, усилители 9, 10, таймер 11, коммутатор 12 нагрузки, коммутатор 13 измерительной цепи, контролируемый объект 14, блок 15 измерения. 2 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронике. Устройство может быть использовано для измерения максимального остаточного напряжения на выводах РЭА (после отключения ее от источника питания) с целью обеспечения требований безопасности.

Известен способ контроля остаточного напряжения на выводах РЭА (ГОСТ 12.2.006-87 СCБТ. АРЭБ. Требования безопасности и методы испытаний), заключающийся в приеме переменного (питающего) напряжения, прекращении вручную в произвольный момент времени его приема и измерении спустя нормируемое минимальное время после отключения (2 с) остаточного напряжения на выводах РЭА, по значению которого судят о безопасности РЭА для потребителя.

Недостатками известного способа являются его низкая точность и большая трудоемкость. Известно, что максимальная величина остаточного напряжения на выводах РЭА будет через минимальное время отключения РЭА от сети после прохождения переменного тока через максимум. Поскольку отключение производится вручную, то вероятность попадания именно в этот момент очень маленькая, что приводит к низкой точности определения максимального остаточного напряжения на выводах РЭА. Сделанные на ПЭВМ расчеты по программе Besop показали, что вероятность отключения РЭА в момент прохождения переменного напряжения через максимум при разбивке одного периода синусоиды (0-2 π) на 78 интервалов и при 150 отклонениях составляет всего 6,66˙10^-3, т.е. в 7 случаях из 1000 отключений. Таким образом, следует проводить как минимум 100 включений-отключений, чтобы единожды зафиксировать максимум остаточного затухания напряжения.

Наиболее близким к изобретению является устройство (авт. св. СССР N 716266, кл. С 01 Р 31/28, 1977), содержащее блок управления, выход которого соединен с первым входом коммутатора нагрузки, выход которого соединен с выводами контролируемого объекта и первым входом коммутатора измерительной цепи, выход которого соединен с входом блока измерения, блок обработки, два усилителя, компаратор, контактные элементы, ключи, конденсаторы, резисторы, блоки компенсации.

Известное устройство может измерять как минимальное, так и максимальное значение напряжения. Однако точность контроля низкая из-за отсутствия средств, позволяющих зафиксировать максимум.

Целью изобретения является повышение точности контроля и снижение его трудоемкости.

Для достижения цели в устройство, содержащее блок управления, выход которого соединен с выводами контролируемого объекта и первым входом коммутатора измерительной цепи, выход которого соединен с входом блока измерения, два усилителя и компаратор, введены формирователь задержки импульсов, блок согласования, таймер и блок управления, содержащий два элемента И-НЕ, триггер и кнопки управления, причем выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу триггера, первый выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выводы кнопок управления подключены соответственно к первому входу первого элемента И-НЕ и второму входу триггера, второй выход последнего из которых подключен через первый усилитель к первому входу коммутатора нагрузки, первому входу второго усилителя и входу таймера, выход последнего из которых соединен с вторым входом усилителя, выход которого соединен с вторым входом коммутатора измерительной цепи и вторым входом блока измерения, выход блока согласования соединен через компаратор с входом формирователя задержки импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ блока управления, вход блока согласования и второй вход коммутатора нагрузки являются входом устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - его принципиальная схема.

Устройство контроля максимального остаточного напряжения РЭА содержит блок 1 согласования, компаратор 2, формирователь 3 задержки импульсов, блок 4 управления, содержащий два элемента И-НЕ 5, 6, триггер 7 и панель 8 управления, усилители 9, 10, таймер 11, коммутатор 12 нагрузки и коммутатор 13 измерительной цепи, контролируемый объект 14 и блок 15 измерения. Блок 1 согласования содержит трансформатор 16, диоды 17, 18, резисторы 19-22. Компаратор 2 содержит операционный усилитель 23, резисторы 24-26, конденсатор 28. Формирователь 3 задержки импульсов содержит одновибратор 29 и времязадающую цепочку, состоящую из резисторов 30, 31 и конденсатора 32. Первый усилитель 9 состоит из составного транзистора 33, 34, резистора 35, диода 36 и реле 37. Второй усилитель 10 содержит транзистор 38, реле 39, резистор 40, диоды 41, 42 и нормально разомкнутый контакт 56 реле 37 (блокировка). Таймер 11 содержит элементы И-НЕ 43-47, резисторы 48-50, конденсатор 51 и однотактный таймер 52. Коммутатор 12 состоит из нормально замкнутых контактов 53 реле 37. Коммутатор 13 состоит из нормально разомкнутых контактов 54 реле 39 и резистора 55.

Устройство работает следующим образом.

В исходном (нерабочем) состоянии устройства реле 37 в усилителе 9 и реле 39 в усилителе 10 обесточены, тогда нормально замкнутые контакты 53 в коммутаторе 12 нагрузки замкнуты, а нормально разомкнутые контакты 54 в коммутаторе 13 разомкнуты и РЭА (14) находится под напряжением (синусоидальном напряжении с периодом Т, при этом предполагается, что частота сети, равная 1/Т, достаточно стабильна - не хуже ±2%).

При нажатии кнопки "Пуск", размещенной на панели 8 управления, происходит запуск устройства на отключение РЭА от сети.

Блок 1 согласования связан с входом коммутатора 12, который, в свою очередь, связан с сетью питания. Через понижающий развязывающий трансформатор 16 блока 1 синусоидальное напряжение с периодом Т попадает на амплитудный ограничитель 17, 18. Далее сигнал (усеченные синусоиды с периодом Т) поступает на вход компаратора 2. К второму входу компаратора 2, выполненного на операционном усилителе 23, подключена цепь из резисторов 19, 20, 26, что позволяет определять время перехода напряжения сети через ноль с точностью в несколько милливольт. При этом на выходе компаратора 2 возникают импульсы в момент прохождения сигнала через ноль, которые поступают на вход формирователя 3 задержки. Формирователь 3 выполнен на одновибраторе 29 с повторным запуском, имеющем высокую стабильность задания временных интервалов с помощью цепочки на резисторах 30, 31 и конденсаторе 32, позволяющих сдвигать поступающие от компаратора 2 импульсы на время T/4. На выходе одновибратора 29 сдвинутые импульсы поступают в блок 4 управления, который выполнен на двух элементах И-НЕ 5 и 6, при этом выход первого элемента И-НЕ 5 связан с первым входом второго элемента И-НЕ 6.

Импульсы от формирователя 3 задержки поступают на первый вход первого элемента И-НЕ 5 блока 4 управления. При поступлении на входы элемента И-НЕ 5 сигнала (импульса - логической "1") от формирователя 3 задержки и "единицы" при нажатой кнопке управления "Пуск" на выходе первого элемента И-НЕ 5 возникает логический "0", который подается на первый вход второго элемента И-НЕ 6. На второй вход элемента И-НЕ 6 с инверсного выхода триггера 7 также подается логический "0". В этом случае на выходе второго элемента И-НЕ 6 появляется сигнал (логическая "1"), в результате триггер "опрокидывается", т. е. на прямом выходе тоже появляется логическая "1", которая поступает на вход первого усилителя 9.

Логическая "1" с триггера 7 поступает на составной транзистор 33, 34, который открывается, и срабатывает реле 37. При срабатывании реле 37 происходит отключение нагрузки 14 от сети питания в момент максимума напряжения (в момент пикового значения напряжения), одновременно происходит запуск таймера 11, рассчитанного на нормативное минимальное время (равное 2 с). Логический "0" поступает на элемент И-НЕ 43, после чего логическая "1" поступает на вход логического элемента И-НЕ 44 и на второй вход элемента И-НЕ 45, на первый вход которого подается после элемента И-НЕ 44 также логическая "1", и на выходе элемента И-НЕ 45 появляется логический "0". При появлении на выходе таймера 52 логической "1" через элемент И-НЕ 47 подается логический "0" на вход элемента И-НЕ 43 и однотактный таймер запускается, время выдержки 2 с устанавливается цепью из резисторов 48, 49 и конденсатора 51.

С вывода таймера 11 (спустя 2 с после его запуска) логическая "1" поступает на базу транзистора 38 второго усилителя 10 и реле 39 получает питание (питание реле 39 получает только в случае срабатывания реле 37, когда замкнут его нормально разомкнутой контакт 56 в цепи эмиттера транзистора 38 - электрическая блокировка для избежания попадания напряжения сети на блок 15 измерения). При срабатывании реле 39 РЭА 14 с помощью коммутатора 13 подключается к измерительной цепи 15 и происходит измерение наибольшего остаточного напряжения на выводах РЭА 14.

Устройство для контроля РЭА в исходное состояние возвращается путем нажатия кнопки "Сброс" в блоке 4 управления. Подается потенциал на вход R триггера 7, возвращающий триггер 7 в исходное состояние - логический "0" на прямом выходе. Реле 37 в первом усилителе 9 теряет питание, одновременно теряет питание реле 39 во втором усилителе 10, и вся схема приходит в исходное состояние.

Предложенное техническое решение обеспечивает автоматическое определение наибольшего значения остаточного напряжения на выводах РЭА после его отключения от сети питания, спустя минимальное нормируемое время - 2 с.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ МАКСИМАЛЬНОГО ОСТАТОЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ РЭА, содержащее блок управления, выход которого через первый усилитель соединен с одним из входов коммутатора нагрузки, другой вход которого соединен с зажимом для подключения сети, а выход - с зажимом для подключения контролируемой РЭА и первым входом коммутатора измерительной цепи, выход которого соединен с первым входом блока измерения, второй усилитель, блок согласования, блок управления, компаратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены таймер, формирователь задержки импульсов, причем зажим для подключения сети через блок согласования соединен с первым входом компаратора, выход которого соединен с входом формирователя задержки импульсов, первый выход которого соединен с вторым входом компаратора, второй выход формирователя задержки импульсов соединен с входом блока управления, а выход первого усилителя соединен с входом таймера и первым входом второго усилителя, выход таймера соединен с вторым входом второго усилителя, выход которого соединен с вторым входом коммутатора измерительной цепи, и вторым входом блоком измерения, при этом блок управления содержит панель управления, выходы которой соединены с первыми входами триггера и первого элемента И-НЕ, второй вход которого является входом блока управления, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй выход которого соединен с первым выходом триггера, а выход второго элемента И-НЕ соединен с вторым входом триггера, второй выход которого является выходом блока управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2