Устройство для контроля дифференциального емкостного преобразователя

 

О П И С А Н И E (ii)769377

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное .к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.06.78 (21) 2623774/18-21 (51)М.Кл.з G 01 l 9/12 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опублпкова Io 07.10.80. Бюллетень № 37

Государственный комитет. по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317 (088.8) (45) Дата опубликования описания 10.11.80 (72) Авторы

ызобретен ия

В. А. Волков, Ю. А. Князев и В. В. Рыжаков (71) З.аявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО

ЕМКОСТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано при контроле состояния дифференциальных емкостных первичных преобразователей, с помощью которых:измеряются, например, ускорения, давления, перемещен ия;и т. д.

Наиболее близким по технической сущности является устройство контроля дифференциального емкостнЬго преобразовате- 10 ля, содержащее блок питания, преобразователь напряжения, трансформатор, блок согласования и блок сравнения 11).

Недостатком этого устройства является невысокая достоверность контроля, так как оно позволяет выявить только те неисправ-, ности дифференциального емкостного преобразователя, которые вызывают, возрастание выходного сипнала за максимально до,пустимый уровень. 20

Цель изобретения заключается в повышении достоверности контроля.

Поставленная цель доспигается тем, что в известное устройство, содержащее блок пита н ия, первый, выход которого сое- 25 длинен с .входам преобразователя напряжения, первый,и второй выходы которого соединены соотв етственно,с первым и:вторым выводами первичной обмотки трансформатора, первый и третий выводы вторничной обмотки которого соединены соответственно с первым и третьим электродами.контролируемого дифференциалыного емкостного преобразователя, второй электрод которого соединен с первы м входом блока согласования,вторй вход которого соединен со вторым выходом блока почитания, третий вход соединен со вторым выводом вторичной обмотки трансформатора, а выход соединен с информационным выходом устройства контроля дифференциального емкостного преобразователя и первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с третьим выходом блока питатвия, введены элемент ИЛИ, элемент дифференцирования и блок контроля, причем выход блока согласования соединен со входом элемента дифференцирования, выход, которого соединен с первым входам блока контроля, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока питания, а выход с первым входом элемента ИЛИ,,второй и третий входы которого соединены соответственно с выходам блока сравнения и пятым BbIxOдом блока питания, а выход соединен с сигнальHûì iBь1ходом устройства контроля дифференциального емкостного п реобразователя; прои этом блок контроля содержит амплитудный селекгор, первый вход которого соединен с первым входом блока кон769377 г троля, а выход — с первым входом алака расширения импульсов, выход которого соединен с первым входом ча статного фильтра, выход которого соединен с первым входом усилителя-,инвертора, второй вход. которого соединен Go вгорьгми .входаи и ам плитудного сектора, блака расширения импульсов частотного фильтра и вторым входом блока контроля, а выход усилителя-,ннвертора соединен с выходом блока контроля.

На фиг. 1 пр иведена блок-схема устройства, на фиг. 2 — блок-схема блока,контра. ля, на фиг. 3 — BpBMeiHHbIe диаграммы,,иллюстри рующие работу устройства.

Устройство содержит блок IIIHTBHия 1, преобразователь .напряжения 2, трансформатор 8 с первичной обмоткой 4 и,вторнич:ной обмоткой Б, бЛок согласования 6, блок сравнения 7, элемент дифференцирования

8, элемент ИЛИ 9, клемму;информативного выхода 10, клемму сигнального |выхода 11 и блок контроля .12, состоящий из амплитудного селектора 18, блока расширени» и мпульсов 14, частотного фильтра 15 и усилителя-,инвертора 16.

Устройство работает следующим образом. Контролируемый - дифференциальный амкостной преобразователь 17, содержащий электроды 18 — 20 и соответствующие им выводы 21 — 28, своими выводами 21, 22

IIодсоединяется к крайним выводам вторичной обмотки 5 тран сфо р матора 8, а .выводы,28 — к одному |из входов блока согласовааия б, второй вход, которого соединен со

- средням выводом вторичной обмотки 5 трансформатора 8.

При подаче напряжения питания ог блока питания 1 на преобразователь напряжения 2 на;вторичной обмотке 5 трансфор матора,8 поя вляегся импульсное напряжение прямоугольной фар мы, п итающее контролируемый дифференциальный емкостной преобразователь 17. При сбалансирова нном индукгиьно-емкостном,мосте, об-, разованном половина ми вторичной обмотки

5 трансформатора 8 и емиоатя ын контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17, с его выходной диаго,нали IH, следовательно, с выхода блока соraaicoBaH!Hя 6 получают информативный сигнаал, разный нулю.

Наряду с информативным сигналом на выходе блока согласования б присутст1вует сигнал, обусловленный разницей переходных процессов в половинах вторничной об-, мотки 5 трансформатор а 8 при работе преобразователя напряжения 2, представляюI+HH собой .кратковременные выбросы напряжения,B моменты амены полярности импульсного .напряжения преобразователя напряжения 2. Н ал(ичие в выходном сигнале блока оогла сования,б иратковременных выбро сов напряжения характеризует исправную работу контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17 (фиг. За).

Выходной .сигнал блока согласования 6 одновременно дифференцируют с помощью элемента дифференци рован ия 8, получая таким образом оперативный сигнал в,виде ,кратковременных выбросов напряжения.

Затем в блоке контроля 12 производят селекцию оперативного сигнала по минималь10 .ному уровню с помощью амплитудного се.лектора 18, в блоке расширения IHv!IIyascoB .14 формируют длительность импульсов, частотным фильтром 15 выделяют постоян;ную составляющую и с помощью делителя;ин вертора .16 инвертируют полученный сиг.нал.. Таиим образам на выходе блока контроля 12 получают дополн|игельный сигнал для,контроля IHCIIpatBHoc2%,контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17. При исправном |состоянии контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17 этот сигнал равен нулю (за счет операции инвертирования).

Выходной сигнал блока согласования б подают также на блок сравнения 7, где сравнивают его с максимально допусгимым уровнем.

При эксплуатацни контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17 возникают разл ичного рода неисправности. Так, обрывы цепи между электродом 18 и выводом 21;или электродом 19 и выводом 22, короткие за мыкания элекпродов 18, 20 или 19, 20 вызы вают большой раз35 баланс индуктивно-емкостного моста и сигнал, превышающий допустимый уровень нз .выходе блока согласования 6 (фиг. Зб).

В этом случае на выходе блока сравнения

7 формируют сигнал «превышение»„свиде40 тельснвующий о неисправности,контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17.

Одновременный обрыв цепей между электродом 18 и выводом 21,и .между элек45 тродом 19,и выводом 22;или обрыв цепи между электродо м 20,и выводом 28 IIp!HBOдит к пропаданию выходного сигнала блока согласования.б (фиг. Зв). К этому же приводят и одновременные короткие замы50 .канья электродов 18, 20 и 19, 20 вследствие закорачивания напряжения нита ния контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17. ,Пропадание выходного сигнала блока

50 согласования б приводит к отсутствию сигналов на выходах элемента дифференцирован ия 8, амплитудного селектора 18, блока расширения импульсов 14, частотного ф ильтра 15 и появлению аигнала «огсутснвие»

60 на выходе усилителя-.и нвертора 16 блока .контроля 12.

Сигналы «превышение»;ил и «огсутст аНе» с помощью элемента ИЛИ 9 передаются на,клемму сигнального выхода Il, наличие сигнала на которой свидетельствует

769377 о недостоверной информации .на клемме

)информативного выхода 10, Использава нве устройства контроля состояяия дифференциального вмкостного преобразователя обеспечивает повышенную достоверность,конгроля.

Ф о р м у л а,и з о б р е т е н и я

1. Устройст во контроля дифференциаль ного емкостного преобразователя, содержащее блок п итания, первь и выход которого соединен со входом преобразователя напряжения, первый,и второй выходы которого 15 соединвны соответственно с первым и,вторым выводами первичной обмотки трансфор матора, первый m третий выводы вторичной обмотки которого соединены соответственно с первым и третьим электрода- 20 ми,контролируемого дифференциального еикостного преобразователя, второй электрод которого соединен с первым входом блока согласования,,второй вход которого соединен с вторым выходом блока питания, 25 третий вход соединен со вторым выходом вторичной обмотки трансформатора, а выход соединен с информационным выходом устройства контроля дифференциального емкостного преобразователя и первым вхо- зо дом блока сравнения, второй вход которого соединен с третьям выходом блока питания, о тл и ч а ю ще е с я твм, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены элемент ИЛИ, элемент дифференцирования и блок контроля, причем выход блока согласования соединен со входом элемента диффервнцироваоия, выход которого соединен с первым входом блока контроля,,второй вход которого соединен с четвертым выходом блока питания, а выход — с первым входом элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходам блока сравнения ,и пятым выходам блока питаяия, а выход соединен сигнальчым выходом устройства контроля дифференциального емкастного преобразователя.

2. Устройство по п. 1, о т л.и ч а ю щ е ес я тем, что блок, контроля содержит амплитудный селектор, первый вход которого соединен с первым .входам блюка .контроля, а выход — с первым входом блока расширения импульсов, выход, которого соединен с первым входом частотного фильтра, выход которого соединен с аврвым входом усилителя-.инвертора, второй вход которого соединен со вторыми входа ми амплитудного селектора, блока расширения импульсов частотного фильтра и вторым входам блока контроля, а выход усилителя-,инверто ра соединен с выходам блока контроля.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство ССС Р

¹ 553500, кл. 2 G 01 L 9/12, 1977 (прототип).

769377

//акс иьь

U b./r.д иьап. ,wu/ . иьь/к./4

//ьь/; !Ф

0/ /r I5 идь/к. 5 идь/ ./Б й/к. ь6

7.г) VEb/r 7 идь/к. 7

gb/// 7

Риг 3

Составитель С. Бычков

Техред О. Павлова Корректор И. Осиповская

Редактор Б. Федотов

Заказ 1228/1256 Изд. ¹ 472 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

" /аь/к. Б идап. иьь/х. /Б рг! иБь/к Б и Яап.

//асс иЬ/к Б идаа, ь/окс иаь/к. /Б

f/Z)