Устройство контроля моточных элементов Советский патент 1985 года по МПК G01R31/02 

мента, а второй вывод реостата соединен с первым выводом опорного блока, второй вывод которого присоединен к третьему выводу дополнительного управляемого ключа, четвертый вывод которого соединен с пятым выходом блока управления, вход которого присоединен к четвертому выходу блока синхронизации, а выход ограничителя-усилителя соединен с входом формирователя модуля, выход которого соединен с входом инвертора и третьим входом второго блока совпадений.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ МОТОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, содержащее первую и вторую входные клеммы, вторая из которых соединена с первым входом ограничителя-усилителя, к которому присоединен первый вывод реостата,подвйжньй вывод которого соединен с вторым входом ограничителя-усилителя, первые выводом опорного блока и первым зажимом для присоединения проверяемого элемента, второй зажим для присоединения проверяемого элемента, первый диод, первый и второй управляемые ключи, первые выводы которых соединены между собой, а вторые - соответственно с первым и вторым выходом блока управления, третий и четвертьй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго блоков совпадений, вторые входы которых соединены с выходом блока стшроксимации, первый вход которого соединен с выходом управляемого генератора, вход которого соединен с выходом блока подстройки частоты, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения кодов, а второй вход - с первым входом первого блока совпадений, третий вход которого соединен с. выходом инвертора, вход которого соединен с входом блока синхронизации, первый выход которого соединен с вторым входом блока аппроксимации, а второй выход - с первым входом регистра, выход которого соединен с входом индикатора и первым входом блока сравi нения кодов, второй вход которого соединен с выходом датчика опорного (Л С числа, а второй вход регистра соединен с выходом счетчика, первый вход которого соединен с третьим выходом блока синхронизации, а второй вход с выходом элемента ИЛИ, первый и г второй входы которого соединены соответственно с выходом первого и второго блока совпадений, отли sl чающееся тем, что, с целью повышения точности и расщирения функ ю циональных возможностей, в него введены второй диод, дополнительный управляемый КЛЮЧ и формирователь модуля, причем первая входная клемма соединена с первыми выводами первого и второго управляемых ключей, третьивыводы которых соединены соответственно с анодом первого диода и катодом второго диода, к катоду первого диода и аноду второго диода присоединен первый вывод дополн-ительного. управляемого ключа, второй вывод которого присоединен к второму зажиму для присоединения проверяемого эле

Изобретение относится к измерив тельной технике и предназначено для контроля моточных элементов, содержащих магнитопроводы, например дрос селей, трансформаторов, микромашин и т.п. Цель изобретения - повышение точ ности и расширение функциональных возможностей устройства. В устройстве осуществляется конт роль параметров моточных элементов на осногании зависимости времени протекания тока i(0) в RL-цепи при подаче на нее гармонического напряжения E.V, sinu) t i , (1) где 0 u)t - аргумент гармонического сигнала; Ч arctg /R - фазовый сдвиг меж током и напряжением. При этом угол Л, при котором то в цепи i ( б Л) становится равным нулю, определяется из соотношения sin ( .sin 1/ О (2 Как следует из выражения (2), время протекания тока в цепи t - /а является функцией t, f(q) конструктивной добротности цепи q u)L/R на частоте сО и не зависит от амплитуды подаваемого напряжения За счет использования соотношений (1) и (2) в устройстве осуществляет вьщеление временного интервала t, на основании его функционального преобразования за счет проведения линеаризации характеристики t, f(q), преобразование добротность - код и логометрическое сравнение добротности контролируемого элемента q CJLj(/Rx и опорной цепи «}« На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство содержит входные клеммы 1 и 2, два управляемых ключа 3 и 4, блок 5 управления, первый диод 6, зажимы для присоединения проверяемого элемента 7, опорный блок 8, реостат 9, ограничитель-усилитель 10, инвертор 11, блок 12 синхронизации, первый блок 13 совпадений, блок 14 подстройки частоты, управляемый генератор 15, второй блок 16 совпадений, блок 17 аппроксимации, счетчик 18, элемент ИЛИ 19, регистр 20, индикатор 21, блок 22 сравнения кодов, датчик 23 опорного числа, второй диод 24, дополнительный управляемый ключ 25 и формирователь 26 модуля. Вторая входная клемма соединена с первым входом ограничителя-усилителя 10, к которому присоединен первый вывод реостата 9, подвижный вывод которого соединен с вторым вxoдo 5 ограничителя-усилителя 10, первым выводом опорного блока 8 и первым зажимом для присоединения проверяемого элемента. Первые выводы первого и второго управляемых ключей 3 и 4 соединены между собой, а вторые выводы соединены соответственно с первым и вторым выходом блока 5 управления, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого 13 и второго 16 блоков совпадений, вторые входы которых соединены с выходом блока 1 7 аппроксимации, первый вход которого соединен с выходом управляемого генератора 15, вход которого соединен с выходом блока 14 подетройки частоты, первый вход которого соединен с выходом блока 22 сравнени кодов, а второй вход - с первым входом первого блока 13 совпадений, третий вход которого соединен с выходом инвертора 11, вход которого соединен с входом блока 12 синхронизации, первый выход которого соединен с вторым входом блока 17 аппроксимации, а второй выход - с входом регистра 20, выход которого соединен с входом индикатора 21 и входом блока 22 сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом дат чика 23 опорного числа, а второй вход регистра - с выходом счетчика 18, первьш вход которого соединен с третьим выходом блока 12 синхронизации, а второй - с выходом элемента ИЛИ 19, первый и второй входы которо го соединены соответственно с выходом первого 13 и второй 16 блоков совпадений. Первая входная клемма со динена с первыми выводами первого 3 и второго 4 управляемых ключей, третьи выводы которых соединены соответственно с анодом первого диода 6 и катодом второго диода 24, к катоду первого диода и аноду второго диода присоединен первый вывод дополнительного управляемого ключа 25, второй вывод которого присоединен к второму зажиму для присоединения про веряемого элемента, а второй.вывод реостата 9 соединен с первым выводом опорного блока 8, второй вывод которого присоединен к третьему выво ду дополнительного управляемого ключа 25, четвертый вывод которого соединен с пятым выходом блока 5 управления, вход которого присоединен, к четвертому выходу блока 12 синхронизации, а выход ограничителя-усилителя ТО соединен с входом формирователя 26 модуля, выход которого соедине с входом инвертора 11 и третьим входо( второго блока 16 совпадений. Диоды 6 и 24 совместно с ограничителем-усилителем 10 и реостатом 9 предназначены для формирования примоугольных двуполярных импульсов с длительностью, равной времени протек ния тока через проверяемый элемент 7 или опорный блок 8 в зависимости от состояния дополнительного управляемого ключа 25. Формирователь 26 моду ля преобразует двуполярный импульс в однополярный с уровнями, обеспечиваю щими-работу цифровой части устройства.. Для формирования линейн рй шкалы индикатора 21, отражающего результат логометрического сравнения добротности опорного блока 8 и проверяемого элемента 7, применяется блок 17 аппроксимации (например, блок управляемых делителей),изменяющий частоту следования импульсов управляемого генератора 15 в течение измерительного интервала и осуществляющий таким образом кусочно-линейную аппроксимацию зависимости времени протекания тока в цепи проверяемого элемента 7 или опорного блока 8 от добротности этих цепей. Управление временем изменения частоты следования импульсов на выходе блока 17 аппроксимации, а также сброс счетчика 18, перезапись в регистр 20 и изменение уровней на первом и втором выходах блока 5 управления осуществляются блоком 12 синхронизации. Устройство работает следующим образом. В исходном режиме калибровки дополнительный управляемый ключ 25 находится в нижнем положении, при этом осуществляется -измерение параметров опорного блока 8 и подстройка частоты управляемого генератора 15 таким образом, что в,процессе калибровки на счетчик 18 проходит фиксированное число NQ счетных импульсов. Первоначально первый управляемьш ключ 3 замкнут, второй управляемый ключ 4 разомкнут. При подаче испытательного гармонического сигнала на входные и 2 устройства, за счет клеммы 1 протекания тока в опорном блоке 8, на реостате 9 создается положительное падение напряжения, преобразуемое в положительный прямоугольный импульс ограничителем-усилителем 10, длительность которого равна времени протекания тока в опорном блоке 8. Этот же импульс, пройдя через Оормирователь модуля 26 и инвертор 11, поступает на третий вход первого блока 13 совпадений, на первый вход которого поступает разрешающий потенциал с третьего выхода блока 17 аппроксимации, В связи с тем, что второй блок 16 совпадений закрыт запрещающим потенциалом с четвертоговыхода блока 5 управления, через элемент ИЛИ 19 на второй вход счетчика 18, предварительно- установленного в нулевое сос тояние, счетные импульсы поступают только во время действия импульса инвертора 11, т.е. при отсутствии тока опорного блока 8 (при использовании в качестве него КС-двухполюсника). По окончании импульса на выходе инвертора 11 блок 12 синхронизации сигналом на четвертом выходе изменяет состояние блока 5 управления по первому и второму выходам, что приводит к размыканию первого управляемого ключа 3 и замыканию второго ключа 4. Испытательный сигнал на опорный блок 8 подается через второй диод 24, подключенный к нему анодом,что приводит к созданию отрицательного падения напряжения на реостате 9 за счет тока через него и опорный блок 8. Это падение напряжения преобразуется в прямоугольный импульс отрицательной полярности в ограничителеусилителе 10, затем - положительной в формирователе 26 модуля. Импульс последнего инвертируется инвертором 11 и поступает на третий вход первого блока 13 совпадений. Также, как

.и в предьщуцем случае, счетчик 18 подсчитывает число счетных импульсов за время отсутствия тока в опорном блоке 8, причем это число суммируется с предшествующим и по окончании сигналом блока 12 синхронизации записывается в регистр 20, завершая измерительный такт, включающий в

себя подачу на опорный блок 8 положительного и отрицательного импуль- . сов тока.

По окончании первого измерительного такта число, записанное в регистре 20, сравнивается с числом, записанным в датчике 23 опорного числа, блоков 22 сравнения кодов. Если эти числа не равны, то блоком 14 подстройки частоты изменяется частота управляемого генератора 15 и измерительные такты повторяются до наступления равенства указанных чисел.. При достижении равенства блок 22 сравнения кодов формирует сигнал , изменяющий состояние блока 5 управления по третьему, четвертому и пятому выходам, и устройство из режима калибровки переходит в режим из-ерения, при котором блок 14 подстройки частоты стробируется.

В режиме измерения управление клю« чами 3 и 4 осуществляется аналогично режиму калибровки, дополнительный управляемый ключ 25 подключает к выходам диодов 6 и 24 проверяемый элемент 7, блок 16 совпадений открывается, а блок 13 совпадений закрывается появлением разрешающих и запрещающих потенциалов на соответствующих выходах блока 5 управления.

В измерительном такте положительные и отрицательные импульсы, поступающие с выхода ограничителя-усилителя 10, преобразуются формирователем 26 модуля в однополярные, длительность которых равна времени протекания тока через проверяемый элемент 7. Эти импульсы поступают на третий

вход блока 16 совпадений, разрешая прохождение через него и элемент ИЛИ 19 счетных импульсов на вход счетчика 18. По окончании измерительного такта число счетных импульсов

переписывается в регистр 20 и индицируется индикатором 21. Если в качестве опорного числа использовано число кратное 10, например 100, то индицируемое число указывает процентное отношение добротности проверяемого элемента 7 к добротности опорного блока 8, так как

NX

у, %. J5 100% N;, %-,.

0

Если опорное число Np равно 100, то индицируется отношение с разрешающей способностью 0,1%. На этом процесс проверки элемента заканчивается .

Благодаря введению двух встречно включенных диодов 6 и 24, подключаемых через дополнительный управляемый ключ 25 к проверяемому элементу 7 или опорному блоку 8, осуществляется подача во время измерительного интервала равного количества положительных и отрицательных импульсов тока на опорный блок и проверяемый элемент, что приводит к отсутствию в них постоянной составляющей тока и позволяет снизить по-. грешность измерений параметров элемента, а также контролировать элементы, наличие постоянного подмагничивания в которых недопустимо, т.е. повысить точность и расширить функциональные возможности устройстJ5A.

Кроме того, предложенное устройство позволяет использовать в качестве опорной цепи и RL-двухполюсник, а также снизить погрешность

J.: в

Д А л

за счет дрейфа нуля и зонынечувствительности усилителя-ограничителя вследствие подачи на него разнополярных импульсов.

г