Устройство для разбраковки конденсаторов по

 

О *-ЙМ"А" Й И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

337734

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.VI I 1.1968 (№ 126i3550/18-10) М. Кл. б Olr 27/26 с присоединением заявки № йомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

Оп бликовано 05,Ч.1972. Бюллетень № 15

УДК 621.317.738(088.8) Дата опубликования описания 5.Ч1.1972

А втор изобретения

Р. Г. Файнгольд

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБРАКОВКИ КОНДЕНСАТОРОВ ПО

ЕМКОСТИ И ТАН ГЕНСУ УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ

НА ДОПУСКОВЫЕ ГРУППЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении высокопроизводительных автоматических и полуавтоматических устройств, предназначенных для разбраковки конденсаторов по емкости и tg6 на допусковые группы.

При построении высокопроизводительных сортировочных устройств сложной задачей являемся обеспечение быстродействия электронной измерительной схемы. Эта задача оказывается о собенно сложенной, если сортировка конденсаторов по электропараметрам должна производиться на низкой частоте (обычно равной 50 гт1). Использование для этих целей мостов с автоматическим уравновешиванием обычно оказывается невыгодным ввиду большого времени уравновешивания, поскольку на каждый такт си стемы уравновешивания приходиться несколько периодов напряжения питания моста. Наиболее перспективными в отношении быстродействия являются неуравновешенные мосты и мосты с несколькими индикаторными диагоналями. Однако неуравновешенные мосты имеют следующие недостатки, которые препятствуют их использованию в .автоматических сортировочных устройствах: выходное напряжение разбаланса нелинейно зависит от относительной расстройки моста по измеряемому параметру.; отклонение емкости от нормальной величины влияет на точность измерения 1дб, и наоборот; наличие амплитудного детектора снижает

5 быстродействие устройства.

Наибольшим быстродействием обладают разбраковочные мосты с несколькими индикаторными диагоналями. Основным недостатком таких мостов является зависимость раз10 баланса по tg6 на точность разбраковки по емкости, и наоборот, что исключает возможность использования таких устройств для разбраковки конденсаторов с большим tg6.

Предлагаемое устройство обеспечивает при15 мерно такое же быстродействие, как и мосты с несколькими индикаторными диагоналями, но в нем исключено взаимное влияние сигналов разбаланса по емкости и tg6 друг на друга. Это позволяет использовать его для

20 разбраковки деталей с большой величиной

tg6 (например, электролитических конденсаторов).

Кроме тото, в нем используется лишь одна ветвь отношения, что,упрощает схему моста.

25 Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что напряжение разбаланса моста, снимаемое с выхода усилителя, через фазовраацатель подается на один из входов каждого из дифференциальных каскадов, число которых равно числу граничных значений

337734 допусковых групп. На другой вход каждого из дифференциальных каскадов через повторитель напряжения подается напряжение с измеряемого объекта. На выходах дифференциальных каскадов стоят импульсные фазовые детекторы, на которые, кроме того, подаются строб-импульсы. Для формирования строб-импульсов используется напряжение на образцовом элементе в плече сравнения.

Для одновременной разбраковки конденсаторов по tg6 используется тот же делитель напряжения и аналогичный дифференциаль.ный каскад с,фазовым детектором,,но на этот дифференциальный каскад подается напряже ние с выхода усилителя, сдвинутое на 90 .

Благодаря использованию импульсивных фазовых детекторов индикация состояния .моста, а следовательно, и,при надлеж ность разбраковываемого конденсатора к той;или иной допусковой группе, определяются за олин период напряжения питания моста. Быстродействие устройства определяется практически лишь переходными процессами в мост овой схеме, которые возникают:после подключения разбраковываемого конденсатора.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого моста; на фиг. 2 — топографическая диаграмма ра спределения напряжений в мостовой схеме для случая лС

+30 o — « +50 /о, на фиг. 3 — векторС ные диаграммы напряжений на входах и выходах дифференциальных каскадов допусковых групп +30/О и +50 /О и вектор опорного напряжения, из которого формируются стробимпульсы; на фиг. 4 — временные диаграммы мгновенных значений напряжений, изображенных на фиг. 3.

Мост 1, питаемый от генератора 2, работает следующим образом.

Усилитель 8, имеющий большой отрицательный коэффициент усиления, через элементы мостовой схемы оказывается охваченным,глубокой параллельной отрицательной обратной связью ло напряжению. Благодаря этому потенциал точки в моста 1 будет всегда поддерживатыся .практически равным потенциалу точки 1 («земли»), а на выходе усилителя 8 окажется напряжение, амплитуда и фаза которого зависят от степени разбаланса моста.

Из топографической диаграммы моста 1 получают следующие соотношения:

Ufe

Uaf

Uad Uaf + Ufd Uaf (1+ Ufd

Uce Uce Uce 4 Uaf 1

Учитывая, что U У„, получают

Uad Uaf (1 + fd

Uce Ubc 4 1ау

Так как

U, j C, 1 1се В МЖ1

Uaf

Ub c Ro 1 C.;R0 лс.

5 полагая, что С„=С„„+ЛС,=С„ 1+ ÊÍ получают

Ue

1+

1 Uaf

1са 1С Р1 лс

Если выполнить условие ся = схнРо, 15 то получают соотношение

ЛС. U«

Схн Uaf

20 Таким образом, получаем следующие основпые соотношения: лсх UfÄ ь Ufe

tg r> ь х

Скн Uaf 1а f

25 Теперь заметим, 1то вектор U,f равен проекции вектора Ub на перпендикуляр к вектору U„, вектор Uyd равен, проекции вектора

Ud на перпендикуляр к вектору У„и вектор Uy, равен проекции вектора Ud, на век30 тор U„.

Ра ссмотренные выше выражения показывают, что по соотношению векторов напряжений на отдельных участках моста 1 можно однозначно судить о принадлежности испы35 туемого конденсатора 4 к той или иной группе допуска по емкости и tg6. При определении этого соотношения используется то обстоятельство, что в момент времени, соответствующий равенству нулю мгновенного значе40 ния напряжения U„, мгновенные значения остальных напряж",.ий будут равны проекции их векторов на перпендикуляр к вектору

U„e. Рассмотрим работу устройства для слу45 ча|я +30 /о « — +50% (этому случаю соответствует топографическая диаграмма, представленная на фиг. 2). Напряжение с выхода усилителя 8 через инвертор 5, поворачивающий фазу напряжения на 180, попадает на входы ди фференциальных каскадов б. На второй вход одного из этих каскадов поступает через повторитель 7 и делитель 8 напряжение, равное 0,3 U,b. Векторная диаграмма этих напряжений .представлена на фиг. 3. На выходе дифференциального каскада образуется разностное напряжение Uo з.

На другой такой же дифференциальный каскад б с делителя 8 поступает напряжение, 60 равное 0,5 U,b. На выходе каскада б образуется разностное напряжение Uo5 из векторной диаграммы видно, что проекции векторов

Uo,з и Uo,ü на перпендикуляр к вектору U„ имеют противоположные направления. Это

65 значит, что в момент времени, соответствую337734 щий нулевому мгновенному значению напряжения U„, мгновенные значения напрявений

Uo 3 и UII > имеют противоположные знаки (см. фиг. 4). Поставив на выходах дифференциальных ка êàäîâ б схемы совпадения и подав на .другой вход строб-импульсы, можно четко различить знак мгновенного значения на пряжения на выходе дифференциальных каскадов б в момент прихода строб-импульса.

Таким образом, если установить на каждое граничное значение допусковых групп по одному дифференциальному каскаду и определить ту среднюю пару каскадов, у которых напряжения па выходах в момент прохождения строб-импульса имеют противоположные знаки, то это бу . т означать, что импульсный конденсатор находится в допусковой группе, ограниченной данными каскадами. При этом для определения допусковой группы конденсатора достаточно одного строб-импульса. Это и обеспечивает высокое быстродействие предлагаемого моста.

Разбраковка по tg6 происходит аналогично, с той лишь разницей, что на дифференциальный каскад 9 с выхода фазоврагцателя 10 поступает выходное напряжение усилителя 8, повернутое на 90 .

Этот же мост может быть использован и для раз браковки конденсатора с параллельной схемой замешения потерь. Для этого достаточно использовать для формирования строб-импульсов н апряжения Ua, сдвинутое на 90 фазовращателем 11. Переход на разбраковку объектов с параллельной схемой замещения осуществляется с помощью ключа 12.

Предмет изобретения

1. Устройство для разбраковки конденсаторов по величине емкости и тангенса угла ди5 электрических потерь на допусковые группы, содержащее генератор, четырехплечий мост с введенным в него усилителем с большим отрицательным коэффициентом усиления, вход которого подключен к индикаторной диа10 гонали моста, а выход — последовательно с

I.нпедансом плеча отношения, фазовые детекторы и исполнительные устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно снабжено тремя

15 группами дифференциальных каскадов, подключенными с одной стороны к выходу усилителя непосредственно для первой группы, через фазовра :;атель со сдвигом на 180 для второй группы и через фазовращатель на 90

20 для третьей группы, а с другой стороны — к делителю напряжения, соединенному через повторитель с плечом моста с разбраковываеlI1ll ко;-гдcHcBTopoì, а выходы дифференциальных каскадов подсоединены к фазовым

25 детекторам, к которым подключен формирователь otIIopHQI напряжения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности разбраковки на этом устройстве объектов с па3(j раллельной схемой замещения потерь, Оно снабжено дополнительным фазовращателем на 90, соединенным,с одной стороны с входом делителя напряжения, а с другой — с ключом, переключающим вход формирователя

35 опорного напряжения на выход фазовращателя.

337734

Составитель С. Лукинская

Редактор T. Иванова Техред Л. Богданова

Корректор В. Жолудева

Заказ 1539/2 Изд. № 679 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2