Устройство для контроля параметров катушек индуктивности в процессе намотки Советский патент 1983 года по МПК G01R31/06 

104 емяости содержит четвертый, пятый и шестой резисторы и операционный усилитель, соединенный выходом через четвертый резистор с первым собственным входом, через пятый резистор - с 429 выходом умножителя емкости, соединенного через шестой резистор с вторым входом операционного усилителя и с входом умножителя емкости.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ В ПРОЦЕССЕ НАМОТКИ, содержащее металлическую ось дбржатель каркаса контролируемой катушки индуктивности, соединенную механически с блоком электропривода, первое и второе реле, световой индикатор, усилитель, автогенератор, содержащий транзистор, соединенный базой через первый резистор с первым выводом регулируемого резистора, соединенногю вторым вьюодом с первой входной клеммой автогенератора, третьим выводом - с второй вхо; ной клеммой автогенератора и с первыми выводами первого конденсатора, второго регаистора, подстроенного конденсатора, соединенных вторыми выводами с эмиттером транзистора, соединенного коллектором через параллельный колебательный контур и третий резистор « с собственной базой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля,. в него введены фильтр низкой частоты, полосовой фильтр высокой частоты, вьшрямитель, ампл . тудный детектор, пороговый элемент, . . звуковой сигнализатор, первая и вторая входньге клеммы автогенератора элект- рически соединены соответственно с Bbfводом контролируемой катушки индуктивгности и с металлической осью-держателем контролируемой катушки индукти&ности, выходная клемма автогенератора соединена с передающей ан енной, со&диненной электромагнитной связью с приемной антенной, соединенной через усилитель с входом фильтра низкой чаототы и с входом полосового фильтра высокой частоты, соединенного выходом через амплитудный детектор и пороговый g элемент с управляющим выводом первого .реле, соединенного первым комму (Л тирующим выводом с входом звукового сигнализатора, вторым коммутирующим выводом - с первым входом блока элекгрропривода, соединенного BTOpbnvi входом с первым коммутирующим выводом второго реле, соединенного вторым коммути рующим выводом с входом световогЬ индикатора, управляющим выводом - с ; выходом выпрямителя, соединенного , входом через фильтр низкой частоты с выкспом усилителя, автогенератор сое. динен жесткой механической связью с металлической осью-держателем каркаса J контролируемой катушки иадуктивйости ,и дополнительно содержит второй конденсатор и умножитель емкости, соединенный выходом с эмиттером транзистора, входом - о первой входной мой автогенератора, соединенного вь ходной клеммой через второй конденсатор с коллектором транзистора, 2, Устройство по п 1, о т л и - чающ-ееся тем, что умножитель

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к средствам контроля величины индуктивности катушек в процессе намотки, и может быть использовано для производст ва катушек индуктивности с помощью намоточных станков. Известно .устройство для выявления короткозамкнутых витков в катушках индуктивности, содержащее автогенератсф, .собранный по схеме с общей базой, колебательный контур автогенератора, образованный из проверяемой к&тушки индуктивности и собственной емкости этой катушки, челнок, источ ник питания ij . Недостатком данного устройства является низкая точность контроля вследст вие того, что цепь питания автоген атора проходит на коллектсф-его транзистора через резистор, станка, челнок и контролируемую катушку, что щлшодит к влиянию на режим автогенератора изменений сопротивления катушки и сопротивлений контактов, что снижает точность контроля момента замыкания витков в процессе намотки катушки. Наиболее близким техническим решением к изо етению является устройство изготовления элементов электрической цепи, содержащее металлическую осьдержатель каркаса контролируемой катуш индуктивности, соединенную механичёоки с блоком элекгропривоаа, первое, второе реле, световой издикатор, усгаштель, автогенератор, содержащий транзистор, соединенный базой через первы резистор с первым выводом регулируемо го резистора, соединенного вторым вь водом с входной клеммой автоге нератора, третьим выводом - c-eftopoul ВХОДНОЙ клеммой автоген атсфа и с пер выми выводами первого конденсатора, второго резистора, подстроечного сатора, соединенных вторыми шшодамв эмиттером транзистора, соединенного коллектором через параллельный колебательный контур и третий резистор с собст венной 2 , - Недостатком известного устройства является низкая точность контроля в области низких частот, так как емкостная св51зь между контролируемой катушкой и колебательным контуром с понижением частоты становится очень малой, что приводит к недостаточной точности фиксации момента окончания намотки катушек-с яэвысокой доброт остьле, а также к лрежд времеяному отключению намоточного станш. Низкая тоадорть контроля обусловлена также невозможхюстью обнаружения ксфоткозашхсутых витков в проaseece намотки , Цель нзофетения - повышение точности контроля. Поставленная цель достигается тем, что в устройство ддя контроля параметр, рсж катушек инпуктивностн, сод жашее металш1ческую ось-держатель каркаса контрбпвруемой катушки шщуктивяостн, соединенную ме цаничесш с блоком элев1 р яфи0ода, первое и реле, рветовой ицдикатор, усилитель, amoreHepiaтсф, содержащий , соедняе ный базой через первый резистор с п вхлм выводом регупярувмого рвзис|хфа, соепииенного вторым выводом с первой входной клеммой автсягенератора, третьим выводом - с второй входнрй клеммой автсгенерапгора я с первыми вьюодами первого кояденсатора Bftoporo резистора, подстроечного конденсатора, соедшвенных вторыми выводами о эмиттброк|. ра, соединеннсях коллектором через п ралпельный Колебательный контур и третий резистор с собствевной бадой, введены фялыр низкой частоты, полосовой фвлыф высокой частоты, выпрямитель, амплитудный детектор, пороговый элемент, звуковой сигнализатсф, первая и вторая, входные клеммы автогенератора электрически сюедннены соответственйо с выводом контролируемой катушки ивдук-. тивности и с металлической осыо-держа телем контролируемой катушки индуктивности, выходная клемма автогенератора соецинена с передающей антенной, соединенной электромагнитной связью с гфиемной антенной, соединенной через усилитель с входом фильтра низкой частоты и с входом полосового фильтра высокой частоты, соединенного вьпсодом через амплитудный детектор и пороговый элемент с управляющим выводом первого реле, соединенного первым коммутирующим выводом свходом звукового сигнализатора, кЬммутиру1Ощим выводом - спервым входом блока-, электропривода, соединенного вторым входом с первым коммутирующим вь водом второго реле, соединенного вторым коммутирующим вьшодом - с входом светового индикатора, ущ)авляющим выводом - с выходом выпрямителя, соеднненного входом через фвльоф низкой частоти с выходом усилителя, автогенератор Соединен жесткой механической связью с металлической осью-держателем карка са койтролируемой катухики ивдуктивност и дополнительно содержит второй конце сатор и умножитель емкости, соединенный выходом с эмиттером транзистб ра, входом - с входной клеммой автогенератора, соединенного выходкой клеммой через второй Конденсатор,. с коллектором транзистора. Кроме того, умножитель емкости четвертый, шггыйи шестой резисторы и операционный усилитель, соединенный выходом четвертый резистор с первым собственным входом, через пятый резистор - с выходом умножителя емкости, соединенного через шестой резистор с вторым входом оп& рационного усилителя и с входом умножителя емкости. На чертеже приведена схема устройст ва. Устройство содержит намоточнщй станок 1, автогенератор 2, селекти -, ный приемник 3, блок 4 электропр . вода, . катушку 5 с проводом, металлическую осьндержатель 6 каркаса контролируемой катушки, контролируемую ка-. тушку 7, транзистор 8, параллельный колебательный контур 9, второй кондевн сатор 1О, умножитель 11 емкости, пер вую 12 и вторую 13 входные клеммы 10 9. 4 автогенератора 2, первый конденсатор 14, второй резистор 15, подстроечный конденсатор 16, третий резистор 17, первый резистор 18, регулируемый резистор 19, передающую 2О и приемную 21 антенны, усилитель 22, фильтр 23 низких частот, вьшрямитель 24, второе реле 25, свеоювой индикатор 26, полосовой фильтр 27 высоких частот, амплитудный детектор 28, пороговый элемент 29, первое реле 30, звуковой сигнализатор 31, операционный ус литель 32, четвертый 33, пяргый 34 и шестой 35 резисторы. Устройство работает следующим о&разом. Катушка 7 индуктивности образует своими витками емкость относительно металлической оси 6, соединенной с общей шиной устройства через клемму 13. Вывод катушки 7 соединяется с клеммой 12 ав.тогенератора 2. Емкость 1штушки 7 замыкает обратную связь базовой и эмиттерной цепи транзистора 8, что обеспечивает автогенерацию. Перед началом работы автогенератор 2 настраивается конденсатором 16 так, чтобы при выходе емкости катушки 7 за пределы допустимых значений (при заданном числе витков катушки 7) автог&нератор 2 переходил в режим прерывистых (низкочастотных) колебаний. Этот режим соответствует незначительному превышению постоянной времени я цепи автосмещения, включающей катушку 7, умножитель 11 емкости, резистор 15, подстроечный конденсатор 16 над поотоянной времени ь колебательного кон- тура 9, После настройки автогенератора 2 на указанный режим с учетом параметров заданных по технологии производства катушки 7 приступают к намотке. Начало катушки зачишают, у1фепляют в нух ной точке каркаса и подключают к клемме 12 на входе умножителя 11 емкости. Затем включают привод намоточного . При этом автогенератор вращается ; совместно с катушкой. Так как в начале процесса намотки собственная емкость катушки 7 мала ( а « t ц) то автоге нератор 2 работает в режиме непреры ных колебаний. Антенна 20 автогенератора 2 взаимодействует с приемной антенной 21, получающийся на выходе усилителя 22 высокочастотный сигнал задерживается фильтром низкой частоты 23 и реле 25 находите в отключенном сооТОЯЗ(ИИ, При намотке собственная емкость катушки 7 увеличивается, умножитель 1 емкости усиливает этот процесс. При достижении условия ьа ц за счет увеличения собственной емкости катулнки 7 (при достижении заданной величины индуктивности наматываемой катушки) происходит переход автогенератора 2 в режим прерывистой генерации. Низкочастотный сигнал проходит через фильтр 23 низкой частоты, выпрямляется выпрямителем 24 и включает р&пе 25, контакты которого включают световой индикатор 26 и с помощью бло ка привода 4 останавливают станок 1. Применение умножителя емкости 11 рао ширяет диапазон номинальных значений индуктивностей, подлежащих изготовлени катушек., Корректировка момента ост&новки станка 1 с целью получения строго заданных значений индуктивности может быть осуществлена дополнительной подстройкой конденсатора 16, что обеопечивает опережающее срабатывание р&ле 25. Это исключает влияние выбега станка 1 после отключения. В случае, если в йроцбссе вамоткв при высокочастотвых колебани1ос автог&нератора 2 возникает короткое i замыка ние витков, входная емкость умножите ля 11 емкости ступенчата , уменыцает ся, что приводврг к уменьшению напряжений на клемме 12 и на выходе умножителя 11 емкости. Уменьшение напряжения на выходе умножителя 11 емкооти способствует уменьшению отрицательной обратной связи по переменному напряжению и, вследствие этого, повышению амплитуды выходного напряжения автогенератора 2,Оановременно уменьшающееся напряжение на клемме 12 воздейстзует на управляющий электрод регулируемого резистора 19, что вызывает дополнительное повьш1ение выходного напряж&ния автогенератора 2. Это напряжение подается через антенны 20 и 21 на усилителя 22 и приемника 3 и через фильтр высокой частоты 27 и амплитудный детектор 28 -г н вход порогового элемента 29, который срабатывает при увеличении заданного уровня сигнала и включает реле ЗО, контакты которого выключают блок электропривода 4 намоточного станка. 1 и включают звуковой Сигнализатор 31, Установка порогового элемента подбирается для конкретной катушки индуктивности исходя из влижн ния замыкания одного слоя намотки. Автогенератор 2 настраивается в режиме непрерывных колебаний на среднее значение амплитуды. Таким образом, предложенное устройс-пво позволяет контролировать момент око, мания намотки катушки 7 с заданной в&личиной индуктивности и обнаруживать наличие короткозамкнутых витков в хфоаессе намотки, что повьпиает точность контроля. Использование ближней телеметрии и фиксации момента перехода автогенератора 2 в режим-пр ывистой генерации за счет увеличения постоянной времени цепи автосмещения также повышает точность контроля, особенно при производстве катушек с невысокой добротностью.