Устройство для измерения временных параметров электромагнитных реле

 

(72) Авторы изобате ни и

А.П.Разгонов, Ю.Д.Абросимов и В.С.Иыако кии

hi.:

Днепропетровский институт инженеров жел транспорта им. М.И. Калинина. (7!) Заявитель нодсЦКйкттого (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ

ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РЕЛЕ!

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам иэмерения временных па раметров электромагнитных реле.

Известно устройство для измерения временных параметров электромагнит3 ных реле, содержащее ключ, индикатор тока, формирователь, пороговый элемент элемент И и электронный секундомер.

Оно позволяет измерять время срабатывания реле fl ). й3

Однако это устройство не способно измерять время дребезга контактов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст15 ройство, содержащее генератор импульсов переключения,, генератор импульсов счета, счетчики, формирователи. Оно предназначено для измерения времени разбега, переключения контактов, срабатывания реле и времени нормального контактирования (2).

Недостатками известного устройства являются невозможность измерений временных параметров медленнодействующих реле, не имеющих в кривой тока обмотки в процессе срабатывания реле характерного всплеска, который HclIoJlh зуется дпя формирования "стоп-импульса", а также сложность устройства.

Цель изобретения — упрощение и повыщение качества контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем счет » чик импульс в, ключи и индикатор, соединенный с выходами счетчика импульсов, выходы счетчика импульсов, подключенного своим входом через испытуемый контакт репе к источнику управляющего по- тенциала, кроме нулевого, дополнительно соединены со входами взе.денного элемента HlR, связанного сВоим выходом с управляющим входом первого ключа, а запирающим входомвыходом дополнительного порогового элемента,.вход введенного интегратора полного времени и вход второго

86423 ключа через первый ключ, непосредственно, а вход введенного интегратора фиксированного времени через резистор присоединены к источнику управляющего потенциала, выход интегратора полного времени подключен на прямой вход вновь введенного сумматора, а выход интегратора фиксированного времени — на вход порогового элемента, на другой вход которого подключен источник опорного сигнала, присоединенный также на инверсный вход сумматора, управляющий вход третьего ключа соединен через контакт к источнику управляющего потенциала, а управляющий вход второго ключа — к нулевому выходу счетчика импульсов, при этом второй и третий ключи присоединены к нулевой шине источника питания.

На фиг.1 приведена функциональная блок-схема устройства; на фиг.2временная диаграмма напряжений.

Схема устройства содержит пусковую кнопку 1, управляющую реле и сбросом информации, испытуемый контакт 2 реле, счетчик 3 импульсов, логический :лемент ИЛИ 4, первый ключ 5, пороговый элемент 6, интегратор 7 полного времени, интегратор .8 фиксированного времени, сумматор 9, второй ключ 10, третий ключ

11, индикатор 12 числа отскоков контакт а.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки 1 срабатывает испытуемое реле. Напряжение источника управляющего потенциала Е поступает через замыкающийся контакт

2 реле на вход счетчика 3 импульсов и на управляющий вход третьего ключа 11. Напряжение Ц,вследствие дребезга контакта имеет форму прямоугольных импульсов (фиг.27. Эти импульсы воздействуют на счетчик 3 импульсов, который осуществляет их счет. Потенциал с выходов счетчика 1,2..., И поочередно через элемент

ИЛИ поступает на управляющий вход первого ключа 5 и открывает этот ключ. В нулевом исходном положении счетчика 3 импульсов потенциал с нулевого выхода подан на управляющий вход второго ключа 1О и держит этот ключ в открытом состоянии.Поэтому вход интегратора 7 через открытый ключ 10 закорочен на нулевую шину источника питания и напряже20

3 4 ние Ug на выходе укаэанного интегратора равно:нулю, что повышает устойчивость интегратора, исключая возможность появления на его выходе помехи.

С момента открытия первого ключа

5 при поступлении на вход первого импульса напряжения Оои до конца измерения времени дребезга управляющий потенциал Е поступает на вход интегратора,напряжение О нарастает по линейному закону (см. фиг. 2 ). Напряжение 0,! с выхода элемента ИЛИ практически непрерывно поступает от момента первого замыкания контакта 2 до конца измерений. Время переключения потенциала с одного выхода счетчика 3 на другой выход весьма кратковременное, так что разрывов потенциала на выходе элемента ИЛИ практи чески не наблюдается.

Первым и последующими импульсами напряжения 0 третий ключ 11 закрывается на время существования этих импульсов, а в паузах между импульсами ключ 11 приходит в исходное открытое состояние. Это приводит к тому, что потенциал Е на время действия импульса подключается ко входу интегратора 8, что вызывает линейный рост напряжения 0 .-на. выходе этого интегратора. B паузе между импульсами третий ключ !1 открывается и стирает записанное в очередном импульсе напряжения О . Таким образом, к моменту поступления очередного импульса (очередного замыкания контакта) на выходе интегратора 8 напряжение равно нулю. После окончательного замыкания контакта напряжение 0 на выходе интегратора 8,а следовательно, и на входе порогового элемента 6 непрерывно нарастает до тех пор, пока не станет равным напряжению опорного сигнала Ц,подключенному на другой вход порогового weмента 6 (например, операционного усилителя, работающего в нелинейном режиме). В момент достижения равенства напряжений Q u 11> пороговый элемент 6 срабатывает и подает "стопимпульс" на запирающий вход элемента

ИЛИ. В результате этого потенциал Ц! с управляющего входа первого ключа

5 снимается, последний закрывается и рост напряжения U>, (см.фиг.2) на выходе интегратора 7 прекращается.

Напряжение на выходе сумматора 9 до появления первого импульса напря864233 жения U имеет отрицательный знак и равно напряжению опорного сигнала U (понятно, что включением на выходе

l сумматора, например, эмиттерно го повторителя можно отрицательное на- 5 пряжение снять) . г1осле открытия ключа 5 по мере нарастания напряжения

0 выходное напряжение сумматора 9 начинает возрастать и через отрезок фиксированного времени, установленного для срабатывания порогового элемента 6, становится положительным.

Таким образом, к моменту срабатывания порогового элемента 6 выходное напряжение сумматора 9 достигает зна" чения, пропорционального измеряемому суммарному времени дребезга контактов

Для обеспечения достаточной точности измерения времени дребезга необ" 20 ходимо, чтобы параметры интеграторов с

7 и 8 были идентичными и обеспечивалась линейность их выходных напряжений (надо добиваться равенства коэффициентов усиления и коэффициен- 25 тов обратной связи интегрирующего операционного усилителя). С другой стороны, следует так выбирать величину напряжения опорного сигнала и параметры, чтобы время интегрирования п0 при котором выходное напряжение интегратора 8 достигнет напряжения опорного сигнала (момент срабатывания порогового элемента), превьппало длительность самой, большой паузы между отскоками контакта. Динамические характеристики интегратора, собранного, например „на операционном усилителе типа К1УТ401Б, вполне удовлетворяют требованиям задачи.

Устройство для измерения временных параметров электромагнитных реле, содержащее счетчик импульсов, ключи и индикатор, соединенный с выходами счетчика, о т л и чающее с я тем, что, с целью упрощения и повышения качества контроля, выходы счетчика импульсов, подключенного своим входом через испытуемый контакт реле к источнику управляющего потенциала, кроме нулевого, дополнительно соединены со входами элемента

ИЛИ, связанного своим выходом с управляющим входом первого ключа и запирающим входом — с выходом дополнительного порогового элемента, вход введенного интегратора полного времени и вход второго ключа через первый ключ, непосредственно, а вход введенного интегратора фиксированного времени через резистор присоединены к источнику управляющего потенциала, выход чнтегратора полного времени подключен к прямому входу вновь введенного сумматора, а выход интегратора фиксированного времени — ко входу порогового элемента, соединенного другим входом с источником опорного сигнала, присоединенным также к инверсному входу сумматора, управляющий вход третьего ключа соединен через контакт с источником управляющего потенциала, а управляющий вход второго ключа — с нулевым выходом счетчика импульсов, при этом второй и третий ключи присоединены к нулевой шине источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 232382, кл.G 04 F 8/08, 1965.

2, Авторское "видетельство СССР

У 284175, кл. G 04 F 10/04, 1966, 50

Напряжение 0 — tAp характеризует величину измеряемого параметра — суммарное время дребезга контактов. Число отскоков контакта регистрируется индикатором 12 подключенным к выходу счетчика 3 импульсов. Зная время дребезга и число отскоков, можно определить среднюю продолжительность импульса в период дребезга контактов.

Сброс устройства в исходном состоянии осуществляется возвратом кнопки 1 в начальное положение.

Известна взаимосвязь между величинами механических характеристик .(контактного давления, упругости

55 пружин, провала контактов и др.) и числом отскоков контакта, поэтому в процессе регулировки механических характеристик реле данные иэмеэений суммарного времени дребезга и гисла отскоков позволяют регулировщику свести к минимуму число отскоков.

Это способствует повьппению коммутационной способности реле, особенно работающих в ходовом режиме, например в системах железнодорожной авто-г матики и телемеханики.

Таким образом, изобретение повышает производительность труда при регулировке реле, надежность электромагнитных реле за счет повышения коммутационного ресурса контактов.

Формула изобретения

864233 фиг. 2

Составитель Н.Медведева

Редактор С.Лыкова ТехредМ.Рейвес Корректор О,Билак

Заказ 7782/69 Тираж 460 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

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