Устройство для контроля временных параметров реле Советский патент 1983 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к техническ диагностике, в частности к аппаратуре для контроля параметров реле. Известно устройство для контроля параметров реле, содержащее генератор, блок управления, счетчик импульсов и ключи, коммутирующие обмот ки контролируемого реле J 1J .. Недостаток такого устройства состоит в низкой точности определения времени срабатывания и отпускания реле. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является устройст во для измерения временных параметро реле, содержащее генератор импульсов, функциональный ;Лерекл)Очатель, блок управления, сметный и индикатор ный блоки и переключатель пуска, оди из контактов которого коммутирует цепи питания обмотки контролируемого реле, а второй служит для управления логической схемой, осуществляюще управление прохождением импульсов генератора на вход счетного . Недостаток известного устройства состоит в низкой точности измерения параметров реле, что обусловлено необходимостью применения в качестве переключателя пуска механического переключателя. НеоднОвременность )1кания и размыкания контактов механического переключателя ограничивает точность устрййства. Цель изобретения повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля вре менных параметров реле, содержащее злемент запуска, индикаторный бяок подключенный входом к выходу счетчика импульсов, соединенного счетным входом с выходом логического блока, и генератор импульсов, первый выход которого соединен с тактовым входом логического блока, подключенного первым информационным входом к перво му входу устройства, содержит вентил ный элемент, выпрямительный блок и фильтр, выход элемента запуска под-ключен через фильтр к второму входу устройства и непосредственно к перво му управляющему входу вентильного элемента, сигнальным входом соединенного с вторым выходом генератора имПульсОв, а выходом - с входом выпрямительного блока, выход которого соединен с вторым информационным входом логического блока. вход элемента Запуска соединен с третьим входом устройства и с вторым управляющим входом вентильного элемента. Кроме того, логический блок соде1ржит последовательно соединенные первый и второй инверторы, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам функционального переключателя, а вход первого инвертора.подключен к первому информационному входу блока, последовательно соединенные третий и чет вертый инверторы, выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертому входам функционального переключателя, а вход третьего инвертора соединен с вторым информационным входом блока, первый и второй триггеры, вхо/)ы которых подключены соответственно к первому и второму выходам функционального перектшателя выход первого триггера соединен с первым входом элемента совпадения, выход второго триггера через пятый инвертор соединен с вторьй входом Элемента совпадения, третий вход ког торого подключен к тактовому входу блока, а выход - к выходу блока. .. На фиг. 1 показана схемЗ предлагаемого устройства на фиг. 2 BapHisHT выполнения устройства, обеспечивающего контроль параметров реле, смонтированного в какой-Л1 о работающей схеме . Устройство ( фиг. 1) состоит из генератора 1 импульсов, вентильного элемента 2, выпрямительного блока 3, элемента 4 запуска, фильтра 5, логического блока 6, счетчика 7 импульсов, индикаторного блока 8. Входы 9 и 10 устройства служат для подключения обмотки контролируемого реле с источником питания, а вход 11 - для подключения контактов контролируемого реле. Логический блок 6 имеет тактовый вход 12, информационные входы 3 и 1 и выход 15. Вентильный элемент 2 содержит трансформаторы 1б с конденсатором 17, выпрямительный блок 3 диоды 18 и 19, конденсатор 20 и резистор 21. Фильтр 5 включает в себя индуктивный элемент 22 и конденсатор 23 а логический блок 6 содержит инверторы , входы 28-3t функционального переключателя 32 с выходами 33 и З, триггеры 35 и Зб, элемент 37 совпадения, инвертор 3 38, формирователь 39. импульсов сброса с кнопкой 0. . В качестве генератора 1 импульсов может быть использован автоколебател ный генератор прямоугольных импульсо Стабилизированный квар{4евым резонато ром. Выходы генератора 1 образованы путем развязки выхода автоколебатель НОГ6 гёнерато| а с помощью импульс-; НОГО трансформатору или другим известным споеобом:. Вентильнь элемент 2 может быть выполнен (фиг. t) в виде импульсно-, го трансформатора 16 выводы однойиз 0&4ОТОК которого являются сигналь иым входом, вторая обмотка, соединен ная последовательно с конденсатором 17, служит управляющим входом, а третья обмотка - выходом элемента 2. Элемент 2 может быть также выполнен в Виде пьезоэлектрического элеме та, одна пара 3fieKTpQaoe которого служит сйгнальнын входом, вторая пара - управляющим аходом, а третья пара электродов будет являться выходом элемента 2. Вариант устройства Сфиг. 2) допол нительно содержит вентильный элемент V, выполненный аналогично вентильному элементу 2, и выпрямительный блок 42, аналогичный выпрямительному локу 3 Устройство фиг. 1)работает следу щим образом. К входам 9 и 10 подключаются последователь но соединенные обмот ка контролируемого ре/к и источник пита ния. К ex v|y1 подключаются контакт коитррпируемого реле. Для контроля шренени срабатывания реле с нормальж разомкнутым контактом элемент Л уётанавлиюется в разомкнутое состоя ние, а переключатель 32- в такое положение, при которсм его входы 28 и 30 соединены с его выходами 33 и 3, а входы 3 и 29 отключены от (эыходов 33 и 3. Далее счетчик 7 и тригге{%1 35 иЗб устанавливаются в исходное состояние, при котором на выходах триггеров 35 и 36 имеются логические сигналы О, т.е. на выходе инвертора 38 - логический сигнал 1, поэтому импульсы с генератора 1 не проходят на выход элемента 37. :.- ,..; . , - . Импульсы генератора 1, поступающи на сигнальный вход элемента 2, перед ются на выход элемента 2 и далее 74 на вход блока 3, на выходе которого формируется логический сигнал 1, поступающий на вход инвертора 26, с выхода которого сигнал 0 поступает на вход 30 - выход 3 переключателя 32 и на вход триггера 36, удерживая его в исходном состоянии. Посколь ку в исходном состоянии контакты контролируемого реле разомкнуты, то на выходе инвертора 24 формируется .логический сигнал 1, который с выхода инвертора 24 в виде логического сигнала О по цепи вход 28 - выход 33 переключателя 32 поступает на вход триггера 35. удерживая его в исходном состоянии. При переводе элемента 4 в замкнутое положение замыкается цепь питания контролируемого реле и одновременно замыкаются по высокой частоте управляющие входы элемента 2, т.е. замыкается обмотка трансформатора. Амплитуда импульсов на выходе элемента 2 резко уменьшается, поэтому на выходе блока 3 и на входе инвертора 26 логический сигнал 1 изменяется на сигнал О - . Логический сигнал 1 с выхода инвертора 26 по цепи вхбд 30выход 34 переключателя 32 поступает на вход триггера 36 и изменяет его состояние, т.е. на втором входе эле мента 37 логический сигнал t изменяется на сигнал О, поэтому импульсы генератора 1, поступающие на . вход элемента 37, начинают практичёс ки одновременно с замыканием элемента 4 поступать на вход счетчика 7. Через промежуток времени, опреде- ляемый временем срабатывания контролируемого реле, замыкае.тся контакт реле, подключенный к входу 11, поэтому на входе инвертора 24 логический сигнал 1 изменяется на.О. Сигнал ,М с выхода инвертора 24 через переК1точатель 32 ( вход 28 - выход 33 ) поступает на вход триггера 35, изменяя его состояния. Поэтому на первом Входе элемента 37 сигнал О изменяется на 1, запрещая тем самым прохождение импульсов генератора 1 на вход счетчика 7i в котором фиксируется число, пропорциональное времени срабатывания контролируемого реле и направляется в блок 8. Фильтр 5 в цепи элемента 4 исключает проникновение высокочастотного сигнала генератора 1 через элемент 2 в цепь питания контролируемого реле. Конденсатор 17 во входной цепи элемек $10 та 2 исключает попадание на нее потенциала, который может быть на обмотке контролируемого реле. В случае выполнения элемента 2 в виде пьезоэл трического элемента установка конден сатора 17 не обязательна. Рассмотрим работу схемы при контроле времени отпускания реле. В этом случае в исходном состоянии элемент устанавливается в замкнутое состояние, поэтому перед измерением контролируемое реле находится в сработавшем состоянии, его контакт,, подключен ный к входу 11, замкнут. Переключател 32 устанавливается в такое положение при котором его вход 31 замкнут с выходом 3. а вход 29 с выходом 33. Входы 28 и 30 разомкнуты. Вследствие замыкания входа элемента 2 контактами элемента k в исходном состоянии импульсы генератора 1 не проходят на выход элемента 2, т.е. на выходе блока 3 и на входе инвертора 26 формируется сигнал , который через два инвертора 26 и 27 и переключатель 32 поступают на вход триггера 36, выходной сигнал которого (логический О) через инвер тор 38 (логическая 1) запрещает прохождение импульсов генератора 1 через элемент 37 на вход сметчика 7. Так как в исходном состоянии контакты контролируемого реле замкнуты, то на выходе инвертора 2 формируется сигнал О, который через два инвертора 25 и функциональный переклю- , чатель 32 поступает на вход триггера 35 удерживая его в исходном состоянии. При, переводе элемента в разомкну тое состояние размыкается цепь питания контролируемого реле и одновременно импульсы генератора 1 через эле мент 2 начинают поступать на вход блока 3, который формирует на входе инвертора 2б логический сигнал 1. Этот сигнал через инверторы 2б и 27 и переключатель 32 поступает на вход триггера 36, изменяя его ростояние. Поэтому логический сигнал 1 на втором входе элемента 37 изменяется на сигнал О, разрешая тем самым прохождение импульсов генератора 1 через элемента 37 на счетчик 7 Через промежуток времени, определяемый временем отпускания контролируемого реле, контакт этого реле размыкается, поэтому на входе инвертора 7 сигнал О изменяется на сигнал 1. Этот сигнал через инверторы 2 и 25 и переключатель 32 (вход 29 выход 33 поступает на вход триггера 35 изменяя его состояние. Поэтому на первом входе элемента 37 формируется сигнал 1, запрещающий прохождение импульсов генератора 1 через элемент 37 на вход счетчика 7 который фиксирует число, пропорциональное времени отпускания контролируемого , и направляет его на блок 8. Изменением схемы соединения контактов переключателя 32 можно осуществить и другие режимы контроля реле, например проверить время срабатывания или отпускания реле с нормально замкнутыми контактами. Схема, изображенная на фиг. 2, работает так, как описано выше, но замыкание контактов контролируемого реле, подключенных к входу 11/вызывает Зьамыкание управляющих входОв элемента 1, поэтому импульсы генератора 1 не проходят на вход блока k2. При размыкании контакта контролируемого pejie импульсы генератора 1, поступающие на сигнальный вход элемента il, проходят на вход блока k2, формирующего логический сигнал 1 на входе 1 блока 6. Поэтому изменение состояния контактов, подключенных к входу 11, вызывает изменение логического сигнала на входе 1 блока 6. Преимущества п1)едложенного устройства в сравнении с известным состоят в следующем. В известном устройстве в качестве переключателя пуска обязательным является использование механического переключателя с двумя контактами, один из которых используется для коммутации цепи питания контролируемого реле, а другой синхронизирует работу логических схем устройства. Включение бесконтактного переключателя в цепь обмотки возбуждения реле искажает результат измерения из-за падения напряжения на бесконтактном ключе и наличия токов утечек этих ключей.. Наличие же двух контактов, включенных в разные цепи приводит к погрешности измерения параметров реле из-за неодновременности их замыкания и размыкания. Лучшие механические переключатели мгновенного действия типа ТВ1 имеют иеодновременность срабатывания контактов порядка 500 МКС, что при измерении времени срабатывания реле с быстродействием l-tO мс приводит к погрешности от 50 до 5%. Уменьшить эту погрешность. в известных устройствах аналогичного назначения практически невозможно. Введение в устройство вентильного элемента и выпрямительного блока дало возможность использовать в блоке .запуска только один онтакт как для коммутации .цепи питания контролируемого реле, так и для синхронизации 10 8 работы логических схем. При использовании а генераторе импульсов кварцевого резонатора погрешность изм« рения параметров реле равна половине периода частоты генератора. При использовании генератора с частотой импульсов 100 кГц погрешность измерения устройства в диапазоне измеряемых интервалов 1 - 10 мс составляет 5 МКС или от 0,5 до 0,05% т.е. погрешность измерения уменьшается в 100 раз по сравнению с известным.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЕ, содержащее элемент, запуска, индикаторный блок, подключенный входом к выходу счетчика импульсов, соединенного счет,нмм входом с выходом логического блока, и генератор импульсов, первый выход которого соединен ё тактовым входом логического блока, подключенного первым информационным входом к первому входу устройства, о т л и ч a ю щее с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит вентильиь1Йэпемент, выпрямительный блок и фильтр, выход элемента запуска подключен через фильтр к бто0ому входу устройства и непосредственно к первому управляющему входу вентильного элемента, сигнальным входом соединенного с вторым выходом генератора импульсов, д выходом - с входом выпрямительного блока, выход которого соединен с вторым информационным входом логического блока, вход элемента запуска соединен с третьим входом устройства и с вторым управляющим входом вентильного элемен. та. ,..-, 2. Устройство по п. 1, о т л и.чающееся тем, что логический блок содержит последовательно соединенные первый и второй инверторы, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам Функционального переключателя, a вход первого инвертора подключен к первому информационному входу блока, послео 9 довательно соединенные третий и чет(Л вертый инверторы, выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертому входам функционального переключателя, a вход третьего инвертора соединен с вторым ийформационным входом блока, первый и второй триггеры, входы которых подключены соотвественно к первому и второму выходам функционального переключателя, выход первого триггера соединен с первым ю ю входом элемента совпадения, выход второго триггера через пятый инвертор соединен с вторым входом элемента совпадения, третий вход которого подклинен к тактовому входу блока, a .выход - к выходу блока. . .

.

фуг.1