Устройство для измерения омического сопротивления электрических изделий Советский патент 1983 года по МПК G01R27/00 

4;

С.О

:

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано при автоматизации процессов измерения электрических изделий, например обмоток реле и электрических машин.

Известен измеритель, сопротив-лений по заданным допускам, содержащий генератор, основной и дополнительный коммутаторы, измеритель сопротивлений, пороговый узел, реле времени, логический блок и блок памяти Щ.

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет производить контроль изделий, у которых задаются два разнополярных поля допуска относительно номинального значения-, а также не. позволяет осуществлять контроль изделий, у которых сопротивление зависит от тепературы, например таких, как обмотки реле и электрических машин

Наиболее близким к предлагаемому являетсяустройство для измерения омического сопротивления электрических изделий, содержащее блок измерения, блок сравнения, источник литания, подключаемый к блоку измерения, датчик температуры, преобразователь температуры в электрический сигнал, блок нелинейности и блок перемножения 2 .

Недостатком известного устройства является то, что оно не реализуе двухсторонн|1й допусковый контроль с непосредственным определением зон отклонений параметра от номинального значения , который значительно повышает производительность технологических испытаний изделий и облегчает статистический контроль качества самой технологии производств

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение производительности процесса контроля.

Поставленная цель достигается . тем, что в устройство для измерения омического сопротивления электрических изделий, содержащее блок сравнения и датчик температуры, введены блок выделения разности напряжений, нуль-орган, инвертирующий повторитель напряжения, два ключа, два программируемых ст&билизатора гока, два программируемых делителя напряжения и блок управления, причем кодовые выходы блока управления соответственно соединены с кодовыми входами программируемых стабилизаторов тока и делителей напряжения а выход первого программируемого стабилизатора тока соединен с зажимом для подключения контролируемого изделия и первым входом блока выделения разности напряжений, второй вход которого соединен с вы

ходом второго программируемого стабилизатора -тока, датчиком .температуры и входом первого делителя напряжения, выход которого через второй программируемый делитель напряжения соединен с первым входом блока сравнения, выход блока выделения разности напряжений соединен с входом нуль-органа, а также через первый аналоговый ключ и инвертирующий повторитель напряжения,, соединенный с вторым ключом, с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым управляющим, входом блока упразления, второй управляющий вход пос.педнёго соединен с упраляющим входом первого ключа и первым выходом нуль-органа, второй противофазный выход которого соединен с управляющим входом второго аналогового ключа.

На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства.

Устройство содержит- блок 1 сравнения, датчик 2 температуры, блок 3 управления, два програ ммируемых стабилизатора 4 и 5 тока, и два nporpaMMHpyeivjBX делителя 6 и 7 напряжения, блок 8 выделения разности напряжений, нуль-орган 9, инвертирующий повторитель 10 напряжения и два аналоговых ключа 11 и 12.. Блок 3 управления cвoиivш 1содовыми выходами соединен с соответствующими кодовыми входами программируемых стабилизаторов 4 тока, 5 и делителей б и 7 напряжения. Выход первого программируемого стабилизатора 4 токасоединен с контролируемым изделием и с первым входом блока Б выделения разности напряжений, второй вход которого соединен с общей точкой выхода второго программируемого ст билизатора 5 тока и сопротивления датчика 2 температуры, одновременно он же соединен с входом первого программируемого делителя 6 напряжения, выход которого через второй программируемый делитель 7 напряжения соединен с первым входом блока 1 сравнения. Выход блока 8 выделения разности напряжений соединен с входо нуль-органа 9, а также через первый аналоговый ключ 11 и параллельно ему через инвертирующий повторитель 10 напряжения и второй, аналоговый ключ 12 соединен вторым входом блока 1 сравнения, выход которого соединен с первым управлякяцим входом блока 3 управления, второйуправляющий вход которого соединен с общей-точкой управляющего входа первого, аналогового ключа 11 и первого выхода нульоргана 9, второй противофазный выход которого соединен с управляющим входом второго аналогового ключа 12. . Устройство работает следующим образом. Блок 3 управления по своей первой внутренней команде через свои кодовые выходы програмкмрует величины вькодных токов стабилизаторов 4 и 5 тока,- а также коэффициент деления первого делителя 6 напрйжения. Коэф фициент деления второго делителя 7 напряжения в начале цикла равен 1. Величина тока первого программируемого стабилизатора 4 тока пропорцио нальна диапазонам сопротивления контролируемого изделия 13. Величина тока второгопрограммируемого ст билизатора 5 пропорциональна абсолютной величине номингшьного значения сопротивления контролируемого изделия 13, приведенного к температуре 20С (т.е. прйпорциональна величине ). Датчик 2 температуры выполнен в виде резистора, мате риал которого имеет ТКР, равный ТКР контролируемого изделия 13. Падение напряжения на датчике 2 температуры от протекания тока: nporpeiM мируемого стабилизатора 5 равно «2(70) «7(t)°-5 где ) падение напряжения на сопротивлении датчика температуры J R2(to) сопротивление датчика температуры:-при t ; (гоГ сопротивление датчика температуры при 20°С; t - текущее значение темпе ратуры; оС - температурный коэффициент сопротивления да чика 2 температуры 5 величина тока программируемого источника 5. Падение напряжения на сопротив- лении контролируемого изделия 13 от протекания тока програлввируемого ис точника 4 равно ()- 4««UO t - oi где и в.,,tot - падение напряядания на сопротивлении контроля руемого изделия 13; величина сопротивления контролируемого издели 13 при ; . оС - температурный коэффидиент сопротивления контролируемого издели 13, численно равный те пературному коэффициен ту сопротивления датчи ка 2 температуры; З величина тока программируемого стабилизаTqpa 4 тока; «(70)- сопротивление контроли руемого изделия при 20 Величины напряжений (Ut°) ычитаются блоком 8 выделения разости напряжений, на выходе которюй х разность fcUg имеет ви. s К1ЭИ Н2( (М2оо) -аС-гоо) |tl(tltt20. . В зависимости от знака этой разности напряжений, поступающей на вход нуль-органа 9, открывается один из ключей 11 или 12. Пусть, разность напряжений - положительная, тогда через первый выход нуль-органа 9 будет открыт ключ 11, и положительная величина напрйжения этой разнос- . ти поступит на второй вход блока 1 сравнения. Кроме того, сигнал первого выхода нуль-органа 9, поступая на- второй управляющий вход блока 3 управления, запрограммирует через блок 3 управления код величины положительного допуска +а первого делителя 6 напряжения. Выходное напряжение делителя 6 напряжелия при этом станетпропорционально величине положительного допуска ten (в процентном отношении от величины падения напряжения U ) датчике температуры 2, т.е. .-gbitlV 5 l(700)t: -«-U- O a, .4) где и - выходное напряжение про- граммируемого делителя Ь напряжения. Выходное же напряжение програм- . мируемого делителя 7 напряжения в данном случае можно записать в виде (10°(, -; 100 . П где п - коэффициент деления делителя 7 напряжения, через который величина положительного допуска делится на ряд промежуточных зон отклонений. Величина напряжения (5) поступает на первый вход блока 1 сравнения, на второй вход которого поступает величина напряжения (з). Так как в обоих выражениях присутствует общий сомножитель l+ot(t-20)J , то на результат сравнения от влияния не оказывает, и поэтому, например, неравенство можем записать в следующем виде: (10)° U7.(6) 8 5 Ц70«Г ) 00-П Если же величину 4 представить в виде 34 35та«- Д маолтабный коэффициент, заданныйв виде кода из блока 1 управления в программируемый стабилизатор 4 тока, то выражение (б) можно привести к виду 5 е о i nw-ro ;Jsmm .

Окончательное выражение, которое реализует блок 1 сравнения, имеет вид

)

(2p i3t20 ) -(ОО-П 1)

В предлагаемом устройстве контролируются отклонения сопротивления контролируемого изделия 13 от его заданного номинального значения с автоматическим пересчетом их к фиксированной темпера уре 20°С.

Если разностное напряжение uUg согласно (З) имеет отрицательный знак, то нуль-орган 9 своими противофазными выходами держит закрытым ключ 11, а ключ 12 - открытым. В этом случае выходное напряженнее с отрицательной полярностью блока 8 выделения разности напряжений приложится на второй вход блока 1 сравнения также, как и в случае с положительной полярностью, инвертируется повторителем 10 напряжения. В то же время сигнал с изменившейся полярностью первого выхода нуль-органа 9, поступая на второй управляющий вход блока 3 управления, перепрограммирует делитель 6 напряжения согласно кода величины отрицательного .допуска отклонения от номинального значения сопротивления контролируемого изделия 13, При этом все математические соотношения и алгоритм работы устройства, которые приводились выше для положительного допуска с , остаются справедливыми и для отрицательного допуска -Ъ . Датчик 2 температуры выполняется в виде обычного резистора из того же материала, из которого выполнено сопротивление контролируемого изделия. Величина номинального сопротивления датчика температуры устанавливается при 20 С.

Таким образом, предлагаемое обеспечивает непосредственное представл ие результатов контроля в виде одной из ряда зон отклонений от номинального значения как для положительного, так и для отрицательного предельных допусков, границы которых могут программироваться, что значительно повышает производительность испытания электротехнических издйлий, обеспечивает возможность использования результатов испытаний для статистического контроля качества технологии производства, что не реализуется известным устройством.

УСТРОЙСТВО ДЛЯИЗМЕРЕНИЯ ОМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее блок сравнения и датчик температуры, о т л/И ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьндения производительности 1Лэнтроля, в него введены блок выделения разности напряжений, нуль-орган, инвертирующий повторитель , напряжения , два ключа, два программируемых стабилизатора тока, два программируемых делителя напря- / жения и блок управления, причем кодовые выходы блока управления соответственно соединены с кодовыми вхог ----.. дами программируемых стабилизаторов тока и делителей- напряжения, а выход первого программируемого стабилизатора тока соединен с зажимом для подключения контролируемого изделия и первым входом блока выделения разности напряжений, второй вход которого соединен с выходом второго программируемого стабилизатора тока, датчиком температуры и входом первого делителя напряжения, выход которого через второй программируемый делитель напряжения соединен с первым входом блока сравнения,- выход блока выделения разности напряжений соединен с входом нуль-органа, а также через первый ключ и инвертирующий повто- ритель напряжения, соединенный с вторым ключом, с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым управляющим входом блока управления, второй управляющий вход последнего соединен с управляющим входом первого ключа и первым выходом нуль-органа, второй противофазный выход которого соединен с управляющим входом второго ключа.