Анализатор сопротивления изоляции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЗТВДЬСТВУ

Союз Советсккх

С9цкалксткчасккх Реслубакк (11) 610033 (61) Дополнительное к авт. саид-ну (22) Заявлено 12.05.75 (21) 21 33276 /24-24 с присоединением заявки № (2Э) Приоритет (43) Опубликовзно05.06 78.Бюллетень № 21

2 (61) М. Кл.

Я 01 R 31/02

Гвеударетеааай ееметет

Сееета Мааеетрее ССО ее лема еаееретееее н етера}тее (53) УДК 681.325 (088.8) (46) Дата опубликования описания 15.05.78 (72) Авторы изобретения

В. П. Гонцов, B, LI,. Попов, В. В. Неумывака и П. Е. Чистяков (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

Изобретение относится к области автоматики и может быть испопьзовано в автоматизированных системах контропя.

Известен статистический анапизатор (I) дпя регулирования технопогических процессов,. содержащий двоичный счетчик, подключенный к реверсивному счетчику, бпок индикации с формироватепями сигнапов коррекции и бпокировки, второй реверсивный счетчик и логический блок.

Однако точность работы такого анапиэатора недостаточна при малых значениях токсв.

Наиболее близким по технической сущности к .изобретению является устройство (2), содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с тюрвым входом блока син» хрониэаций, первый щ }ход которого через элемент задержки подключен к первому входу пересчетного блока, второй и третий вхрды которого соедитеэны с контактами испытуемого резистора. Четвертый и пятый входы пересчетного бпока соеднте.ны соответственно с единичным и нулевым выходами перво2 го триггера, шестой и седьмОЙ входтя -. < =, ответственно с единичным и нулевым входами второго триггера, единичный вход которого соединен со вторым выходом бпока управпения и входам инвертора, а нулевой вход подключен к третьему выходу блока синхронизации,. четвертый выход которого соединен с .выходом инвертора и первыми входами первого и второго ключей, Второй вход перво го ииоча подключен к первому выходу пересчетного блока, второй выход которого соедитк}н с первым входом третьего ключа, второй вход которого подкпючен к пятому выходу бпока синхронизации, а выход соединен с первым входом двоичного счетчика, второй вход которого подкпючен к выходу второго ключа, третий вход - к шестому выходу бпока синхронизации и единичному входу третьего триггера, нулевой вход которого соединан с первым выходом двоичного счетчика, а т}улевой выход подключен к восьмому входу паресчетного @тока, третий выход которого соединен с первым входом четвертого кпвча, второй вход которого подключен ко втод рому выходу двоичного счетчика.

G 100 ЗЗ

Однак о так 08 j"ст(зойство Но lзоэмОжнО Ilcпользовать для анац11за Одновременно 1(8p9ходных процессов и установившихся режимов при интегрировании л1альь(значений контролируемых параметров. 5

Целью изоб1зетения является повышение точности работы анализатора.

Эта цель достигается за счет того, -lòî в предложенный анализатор дополнительно введены кольцевой регистр и преобразователь напряжение — частота. Вход кольцевого регистра соединен с седьмым выходом блока синхронизации. Первый выход кольцевого регистра подключен ко второму входу блока синхронизации. Второй и третий выходы кольцевогоо регистра соедп11ены соответственпо с ну л е Вь(м и е Ди Iти чн ы м в:. . ОД Q л п1 1зэ p Bor o триггера, а 1етвертый> выход кольцевого регистра подключен к де>зя1ому Bxo.f перес (ет — 2(З

Ного блока. Десять(й Bход этого бцока соединен с первым Выходом преобразовате>1я апряжещ(е — IQCTOTQ, DXO!r КОТО!>ого IIOI11(flfiQ IOH к выходу первого ключа, а вт(рой выход lips.. образоватеця напряжение — частота сое>пп(ел 25 со вто!зым Входом втов зго ключа, !!а чертеже дана !>у1(ч(ц iolfQnlн1ая схем» анализатора.

OH содержит генератор пл(1(у>11,0011 1„ьцо1( синхрснпзщ1ИИ 2, ключи ".-6>, и!>е об!з а(>о.:мi- 30 тель напрязкеы(е-частота 7, двои(пый сьетчик 8, триггер 9 дця yif!>QBTIOHv.я полярностью напряже1щя (1, триггер 10 дця уifpiiBпения Включением HQIfpÿ ;cHfffi Lf, триггер

11 для фзрмиро>зан1я к(зл>анды "((Оr порл(ы" 35 (ЕТН"), кольцевой регистр 12 с Одппм с 1етным входом и пять10 в(,>ходами прове!>.(елцifй элемент (наприл(ер, резпс-op) 1 :>, ц(>д 0.:1(>чаемый HQ входы 14 и 15 111.ац11(>1>тора, пер(>счетный блок 16, ии1(ертор 17 и эце feifr задержки 18.

Генератор илптуцьсOB 1 с(>единен с >з,->:»ком синхр01п(зации 1(oT(з(зый ил(еет Один-i!(>f Qть выходов. Первый и шестой выходь. блок. синхронизации сне! Члены с цепями сброса счетчика 8 и эдини;ным входом триггера

1 l. Второй и седьмой 1зых оды — с упра1;Зяющпм входом ключа 6>, трет11>! Выход — с единичным входом триггера 10 и через и IBepтор 17 с управцжощими Входами ключей 3, 4, известный и девятый выходы — через линизо задержки 18 со входом блока 16, а пятый и одиннадцатый выходы — со входом регистра 12.

Первый и третий выходы кольцевого ре55 гистра 12 соединены соответственно с нулевым и единичным входами триггера,9, вто-! з(>., и четвертый выходы — с блоком 16, а пят1,ifi Вь>хоц — co вхОдом "СТОП" блОКЯ син60 хр(пизаци>1.

Восьмой выход блока синхронизации соед1(110,1 с . правпп(зц1ц>ми ВКОдами кл10чеи ЗФ 4. .цесятый выход блока 2 соединен с нулевым

Вход Ом tp Ifr r ep Q 3. О. !

Ъресчетный> блок 16 соединен с выходами триггеров 9, 10, через ключ 3 и прямо с преобразователем 7, через кдюч 5 " счет чиком 8, ключом 6, выходом триггера 11 и входами 14 и 15 анализатора. Выход пре. образователя 7 через ключ 4 соединен со счетныл(входом счетчика 8, выходы которогО с дин Оны с ключ Ом 6 и H ie BbjM входом триггера 11.

Устройство работает следующим образом, ПО команде " !Сходное» (! !Сх. ) блок синx0 o>iI, >сц л>„(>о p>fcrp 1 2 и Григгер 1 С уста11ав>1."Qiofcpi В исходное положение. При этом па 1>ервом выходе регистра 12 формируется едп>ничнь>й сигнал, который переводит триггер (1 и 10 ь пулевое состояние. По сигнаT» Qi . ifirчевых вьь ОДОВ триггеров 9 и 1 О

1>орос 1ет>lый 6ilo>x 16 сООтветствен110 фо!зми руст поль под>(;почепия напряжения J исходной i!(>I!ipIIOcTII цця прохождения тока утечки

-10!таз ключ 3 и обзл(о»(у пр»зобразователя 7, б>(ок 16, пр01>еряемый элемент 1 3 и размыки т указип>ую 1(епь, !

3ОF(ogbif 14р 1 >з апализат(з1за под1(лючают

cu(fT;àтствепнО к разобщенному проводнику и корпусу ofif охта контроля дця исследоваiI;flf элемента 1 3„)-)а Pxogbf блока подаются нап!>язкен1(я U дця создания тока утечки и цостоянщяь две» .Иные кодовые сигналы и и 1

»fTf H Г;1з данил их B счетчик 8 B качест«о д >1>оцне1п(> :, i(T(вход преобразователя 7 оццотся оцорцое стаби>1изирова1п1ое напряже1ППЗ (! !

10 ко1(а1ще Пуск», выдаваемой в момент в!земели ь(з вступает в работу блок 2.

В мол1енты време1п1 f — f,„„соответст>З стае > ьчо на первом — Оди1Н1 с1дц а тОм выходах блока 2 формируются комш1ды управления и ц Осле дОВ а тел bH О Выпол1ilgoTся 11е Оох Оди мые операции. Причем каждая последующая команда HQ выходах блока 2 снимает предь1дущук команду HQ соответствующем выходе этого бл ока.

В момент времени . по команде, фо!Змируемой HQ 1зервом выходе блока 2, осуществляется установка в исходное положение счетчика 8 и В единичное с(стояние триггера 11.

В момент времени ь 2 по команде„формируемой на er0pov. ьыходе блока 2, ключ 5

Открыва(;:т ся и дВОичный кОдОВый сигнm1 5, „ с Выхода блокQ rîäàåòñÿ на нулевые и единичные входы триггеров счетчика 8 в качест1л допоцнещ1я,Г1,„, выразкающего заданный

610033 уровень параметра. Дополнение определяется по формуле

- С 1 О1 где Q — емкость счетчика 8 в импульсах;. (. — число импульсов, пропорционапь1 ное площади 017 Я вЂ” числО импульсов пропорционапьО1 ное ппощади So<.

В момент времени 1 по команде, форми- р руемой на третьем выходе блока 2, триггер

10 проводится в единичное состояние, срабатывает блок 16, замыкает цепь подключения напряжения 0 исходной полярности и открываются ключи 3, 4. При этом появляется ток утечки прямого направления через сопро— тивпение изоляции 13, бпок 16, ключ 3 и обмотку преобразоватепя 7. На выходе преобразователя 7 появляется поспедоватепьность импульсов с частотой следования f, пропорциональной току утечки через сопротивпение изоляции 13 и току от опорного стабилизированного напряже щя V о . ПО— спедоватепьность импульсов частоты $ поступает через открытый ключ 4- и запопня— ет счетчик 8.

В момент времени 4 „по команде, форллпруемой На четвертом, выходе бпока 2 сигнал через линию задержки 18 поступает на вход блока 16, и ключи 3, 4 закрываются, Блок з0

16 формирует па выходе команду "Норма"

{ "Н", ипи { "НН").

Команда "H" формируется в случае, если на выходе счетчика 8 не сформирован импульс переполнения и триггер 11 остается з5 в единичном состоянии. Это означае т, что сопротивление изоляции 1 3 в переходном режиме не ниже заданного значения (уровня).

Команда "НН" формируется в спучае, ес- 40 пина выходе счетчика 8 сформирован импульс переполнения, который переводит триггер 11 в нулевое состояние. Единичный сигнал на выходе триггера 11 приводит к срабатыванию блока 16, и на его выходе формирует- 45 ся команда "НН". По команде "НН" закрывается вход блока 2 со стороны генератора

1, и работа анализатора прекращается. Кроме того, по команде "НН" на управляющий вход ключа 6 подается сигнал, который vr- 0 крывает этот ключ (и с его выхода снимается двоичный код, соответствующий числу импульсов, зафиксированных счетчиком 8 по спе переполнения. По числу зафиксированных

B счетчике 8 импупьсов можно определить величину отклонения сопротивления изопяции в переходном режиме от заданного значения (уровня) .

В момент времени,< по команде, форми50 руемой на пятом выходе, срабатывает регистр

1 2,появляется управляющий сигнал на его вто ром выходе, и блок 1 6 срабать.вает. При этом образуется цепь дня подачи двоичного кодового сигнапа Д,, на нулевые и единичные входы триггеров счетчика 8. Кодовый сигнал Д характеризует заданную величину

2 (уровень) сопротивления изопяции при уста. новившемся значении така утечки.

B момент времени $ — t- по командам, 6 9 формируемыл последовательно на шестом-девятом выходах блока 2, анализатор поспедс вательно выполняет операции сброса (tб) и установки (Ь. ) дополнения Д 2 на счетчике 8, интегрирования установившегося значения тока утечки на ччастке (-с с— $ ), анапиза

9 результатов контроля и форлсирования KoMBHg

"Н" или "НН" так же, как при проведении операций в моменты времени с — .с

В момент вромеш $ по команде, форма1О

1 руемой На десятом выходе блока 2, триггер

l0 переводится в нулевое состояние, бпок

16 размыкает цепь утечки тока через проверяемый элемент, В момент времени t по команде, форми-.

11 руемой на одинадцатом вьосоде блэка 2, сре батываот регистр 12, появляется упраи яющий сигнап на его третьем выходе и переводит триггер 9 в единичное состояние. При этом срабатывает бпсж 10, формируется цепь подкпючения напряжения 0 с полярностью, противоположной исходной, и, следовательно, изменяется направление тока утечки.

Сигнал в момент времени с „совпадает с началом процессов интегрирования токов утечки врез проверяемый элемент 13 (1, ) при изменении их kIailpsBIIeHIIB на противолол ожнон.

На участке времени 4 ---с„анализатор повторяет цикл работы, рассмотренный выше, В процессе интегрирования токи утечки противоположного направления преобразуются в чиспо ил пульсов, характеризующее изс» пяцию в переходном и установившихся режимах.

В момент времени Й1 по команде, фор-. мируемой повторно на одинадцатом выходе блока 2, регистр 12 срабатывает и на его пятом выходе формируется сигнап, который выключает. блок 2.

Для повторного испытания состояния проверяемого элемента 13 последовательно подаются команды: "Исходное", "Пуск", и цикп работы анализатора повторяется.

Предлагаемый анапизатор бпагодаря напичию новых элементов и связей позволяет по сравнению с известными устройствами путем дискретного интегрирования токовутечки существенно повысить точность замеров контрсдируемых параметров, а также за счет использования переходных процессов увеличить

7 . 610033 информативность (количество информации) о состоянии исправности сопротивления изоляции. По дополнительной информации можно судить об исправности включенных между контропируемыми, цепами емкостей и o6 огсутствии обрывов в самих контролируемых раэобшенных цепях. Гфедлагвемый анализатор позволяет, кроме того, в несколько раз уменьшить величину испытательных напряжений и повысить, таким образом, безопасность конт-, pans. Анализатор может быть использован квк в НИР и учебном процессе института, твк и в народном хозяйстве при прмктироввнии сложных автоматизированных систем управпения и контроля.

1фе пагаемый анализатор имеет относительно простую схему и может быть изготовлен на стандартных элементах.

Формул а изобре тени я

Анализатор сопротивления изоляции, содержащий генератор-импульсов, выход которого соединен с первым входом блока син- хронизации, первый выход которого через элемент задержки подключен к первому входу пересчетного блока, второй и третий вхо ды которого соединены с контактами испытуемого резистора, четвертый и пятый вхо- ЗО ды пересчетного блока соединены соответственно с единичным и нулевым выходами перmoro триггера, шестой и седьмой входы пересчетного бцока подключены соответстрен.и о к единичному и нулевому выходам второ- 35

ro триггера, единичный вход которого смдинен со вторым выходом блока синхронизации и входом инверторв, а нулевой вход подключен к третьему выходу блока синхронизации, четвертый: выход которого соединен 40 с выходом инвертора и первыми входами первого и второго ключей, второй вход тюрвого ключа подкшочен к первому выходу дзресчетного блока, второй выход которого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к пятому выходу бпока синхронизации, а выход соединен с пзркым входом двоичного счет ика, второй вхо, которого подключен к вью .оду второго клк,ча, третий вход — к шестому выходу бпока синхронизации и единичному входу третьего триггера, нулевой вход которого смдинен с гарвым выходом двоичного счетчика, а нупевой выход подключен к восьмому входу пересчетного блока, третий выход которого соединен с первым входом четвертого ключа, второй вход которого подключен ко второму выхоФ ду двоичного счетчика, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с цепью повышения точности работы, в него дополнительно введены кольцевой триггер и преобразователь напряжение — частота; причем вход кольцевого регистра соединен с седьмым выходом блока синхронизации, первый выход оо вторым входом блока синхронизации, второй и третий выходы - соответственно с нулевым и еди>шчным входами первого триггера, в четвертый выход — с девятым входом пересчетного блока, десятый вход которого соединен с пер вым выходом преобразователя напряжения частота, вход которого подключен к выходу гервого ключа, а второй выход преобразователя напряжение — частота соединен со вто, рым входом второго ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лвторск ое свидетельство СССР № 318944, кл. Cj 06 F 11/00, 1970. г. Лвт с свид пьство СССР № 369521, кл. G 06 F 11/00, 1971.

610033

Составитель В. Тарасов

Редактор Л. Утехина ТехредН, АндрейчукКорректор H. пемирская

Заказ 3000/33 Тираж 1112 Подписное

UHHHIlH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 4