Устройство для определения места короткого замыкания в электрическом монтаже Советский патент 1986 года по МПК G01R31/08 

i

Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано щж проверке электри° ческого монтажа.

Цель изобретения повышение до стоверности контроля путем устранения необходимости сравнения коэффициентов усиления усилителей, амшш туды сигналов с выходов двух

раторов, а также,величин сопротив

лений в цепях, по которым протекают токи разньпс частот

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- временные диаграммы последовательно с1 И импульсов тока, протекающих по ( азличным участкам двух проводников, чгжду которыми имеется короткое за- г лжаниг.

Устройство содержит первый- счет™ чик 1 импульсов, генератор 2 импуль- сов, пшну 3 - выход генератора 2, яервый и второй дешифраторы 4 и 5, сигналы на выходах которых появляютс при наличии импульса на шине 3 ратора 25 первый выход 6 дашифратора 4j, ключ 7 5 выходы которого замыкаютс при наличии сигнала на шине 6, шину S первг,1й вьигод дешифратора 5, к№йч

jy выходы которого замыкаются при нагеи чии сигнала на шине 8, шину 10 пи- такик, резистор 1J , величина которо -ij определяет ток через провода, меж Д5 KOTOpbiHH имеется короткое замыка- ние, щину 52 - первый выход устрой- ;;-iBa, шину 3 четвертый выход уст- эойства, к которому подсоединяется .зм-орой вывод liapBoro провода, нейт™ рьль 14 nHT, шину 15 - второй зыход дешифратора 4, ключ 16, выходы которого замыкаются при наличии сиг™ мала на гшне i5, шину 17 второй выход устройства9 к которому подсое™ дакяется первый вывод второго прово да, шину -8 .третий вьзшд дешифрат-эра 4, ключ 19, выходы которого замы каются при появлении си -нала на шине 18j, шину 20 третий выход у гт айст- -- aci, к которому подключается второй 731;шод второго провода, шину 21 чет™ нертый выход дешифратора 4, 22, выходы которого замыкаются iii;i-i появ- пении Сигнала на шине 21, шш, 23 - ar-ojiOU SLSKOA дешифратора 3, кл.-..ч 24, KO i oporp замгчнсаются при появ- iiei-ii- ii сйй -йШ1а на шике 23, шину 25 рй л ий дешифратора 5, юао.ч 269 г ьжодьг которого замыкаются при noKS

,

И)

. 5

20

23

30

35 SiS

65I

лении сигнала на шине 25, шину 27 четвертый выход дешифратора 5, 28, выходы которого заг ыкаются при появлении сигнала на шине 27, шину 29 - сквозного переноса - выход счетчика 1, импульс на которой появляет ся каждый раз после прохождения i б импульсов с генератора 2, шину 30 « выход одновибратора 31, появление импульса на которой запрещает работу генератора 2, счетчик 32, который устанавливается в нулевое состояние спадом импульса на шине 30, блок 33 индикации, шину 34 - место замыкания первого и второго проводов, электро- - магнитный датчик 35, шину 36 « выход датчика 35.

Выход генератора 2 средикен. :, входом первого счетчика 1 импулъсои и первыь входами первого и BTOPJ-X дешифраторов 4 и 5, а его вход с первым входом второго счетчика 32 пульсов и выходом одновибратора- 3I. Вход одновибратора 3 соединен с :;:ервым вы5:одом первого счетчика I . . Второй вход второго счетчика 32 cos - динен с выходом электромагнитного датчика 35, второго счетчика 3 импульсоЕ соадинен с входом блока 3 индикации с Второй и третий выходы лервого счетчика 1 соединены, с соот- зетствудащими входами первого дешиф ратора 4, четвертый и выходы. с вторым и третьим входами второго дешифратора 5. Первый, второй, тре тий и четверт1)1й выходы первого дешиф ратора 4 соед11нены соответственно с, входами первого 7, второго 16, третьего 19 и червертого 22 ключей, а первый второй, третий и четвертый выходы второго дешифратораг 5 - с вхо- дами пятого 9, шестого 24, седьмого 26 и восьмого 28 ключей. Первый Scs - вод резистора 11 соединен-с амной 10 питания, а второй вывод - с объеди ненными первыми выходами первого 7, второго 16 третьего 19 и четвертого 22 ключей Второй выход первого ча 7 соединен с первым выходом восьмого ключа 28 и первым выходом 12 - устройства второй выход второго клкг ча 16 - с первым выходом седьмого ышоча 26 и вторым выходом 17 устрой ства, второй выход третьего люча 19 - с первым выходом шестого ключа 24 и р(етынм ,20 устройе на, второй выход четвертого юшча 22 с первы выходом пятого 9 я

3

четвертым выходом 13 устройства, вторые выходы пятого 9, шестого 24, седьмого 26 и восьмого 28 ключей объ единены и соединены с нейтралью 14 питания.

Устройство работает следующим об- разом,.

Через два проводника, между которыми имеется короткое замыкание, пе- риодически пропускается серия из 12 импульсов тока. При этом через каждый из четырех отрезков двух проводников протекает 6 импульсов тока в течение одной серии. Через каждый из четырех отрезков двух проводов импульсы тока протекают по времени так, что кдждый отрезок провода имеет характерную только для него временную последова- тельность импульсов тока. Через место замыкания двух проводников протекает 12 .импульсов тока.

Для того, чтобы найти место замыкания двух проводов, достаточно найти место, где протекает 12 импульсов то ка. Поиск места замыкания производится с помощью электромагнитного датчика 35, Принимаемые датчиком импульсы подсчитьшаются счетчиком и их коли чество индицируется с помощью блока 33 индикации.Перемещая электромагнитный датчик 35 вдоль одного из прово- дов, находим место замыкания блок 33 индикации будет показывать число импульсов равное 12. В том случае, если электромагнитный датчик 35 будет находиться над одним из отрезков замкнутых проводов, но не в месте их замыкания, то блок 33 индикации будет показывать число импульсов, равное 6. Длительность между сериями импульсов тока выбирается немного больше дли- т.ельности одной серии импульсов тока для обеспечения надежной индикации числа импульсов блоком 33 индикации.

Рассмотрим работу устройства, на- чиная с момента, -когда в счетчике имеется код 0000, а на выходе генера тора 2 появляется нулевой импульс. Так как импульс на шине 3 разрешает формирование импульсов на выходах дешифраторов 4 и 5, то на выходе 6 дешифратора 4 будет импульс, разрешающий срабатьшание ключа 7, а на выходе 8 дешифратора 5 - импульс, разрешающий срабатывание ключа 9. В ре- зультате этого импульс тока от шины 0 питания будет протекать по цепи: резистор 11, ключ 7, шины 12, 13 пер-

5

Ю 15 20

25 зо Q

5 0 5

5

1165-4

вого провода, ключ 9, нейтраль 14 питания. Длительность импульса тока определяется длительностью импульса с с выхода генератора 2. После за,ве.р- шения импульса на выходе генератора 2 на всех выходах.дешифраторов 4 и 5 устанавливаются запрещающие сигналы, в результате чего все ключи оказываются запертьтми и ток через провода, между которыми имеется замыкание, не протекает. По спаду нулевого импульса с генератора 2 в счетчике 1 записывается код 0001. Появление первого импуль Са с генератора 2 вызьшает появление импульсов на выходе 15 дешифратора 4 и на выходе 8 дешифратора 5, которые вызывают срабатывание ключей 16 и 9. В результате этого протекает импульс тока по цепи: шина 10 пита- ния, резистор 11, ключ 16, шина 17 второго провода, шина 13 первого провода, ключ 9, нейтраль 14 питания. Спад первого импульса в счетчике 1 устанавливает код 0010. Появление второго импульса с генератора 2 вызывает появление импульсов на выходе 18 дешифратора 4 и на выходе 8 дешифратора 5. Это приводит к срабатьша- нию ключей 19 и 9, чтр вызьшает импульс тока по цепи: шина 10 питания, резистор 11, ключ 19, шина 20 второго провода, шина 13 первого провода, ключ 9, нейтраль 14 питания. По спаду второго импульса в счетчике 1 устанавливается код ООП. Появление третьего импульса с генератора 2 вызывает появление импульсов на выходе 21 дешифратора 4 и на выходе 8 дешифратора 5. Это приводит к срабатыванию ключей 22 и 9, что вызывает импульс тока по цепи: шина 10 питания, резистор 11, ключ 22, ключ 9, нейтраль 14 питания. По спаду третьего импульса в счетчике устанавливается код 0100. Появление четвертого импульса с генератора 2 вызывает по- явление импульсов на- выходе 6 дешифратора 4 и на выходе 23 дешифратора 5, Это приводит к срабатыванию ключей 7 и 24, что вызывает импульс тока по цепи: шина 10 питания, резистор 11, ключ 7, шина 12 первого провода, шина 20 второго провода, ключ 24, нейтраль 14 питания. Спад четвертого импульса устанавливает в счетчике 1 код 0101. Появление пятого импульса с генератора 2 вызьшает появление импульсов на выходе 15 де-

шифратора 4 и на выходе 23 дешифратора 5. Это приводит к срабатыванию ключей 16 и 24, что вызывает импульс тока, по цепи: шина 10 питания, резистор 11, ключ 16, шины 17 и 20 второго .провода, ключ 24, нейтраль 14 питания Спад пятого импульса устанавливает в счетчике 1 код 0110, Появление шестого импульса с генератора 2 вызьгеает появление импульсов на выходах 18 и 23 дешифраторов 4 и 5, которые вызывают срабатывание ключей 19 и 24. Это приводит к появлению импульса тока по по цепи: шина 10 питания, резистор 11 ключ 19, нейтраль 14 питания Спад шестого импульса устанавливает в счетчике 1 код 0111. Появление седьмого импульса, с генератора 2 вызывает появление импульсов на выходах 21 и 23 дешифраторов 4 и 5, которые jвызывают срабатывание ключей 22 и, 24. Это приводит к появлению импульса то- ка по цепи: шина 10 питания, резистор 11, ключ 22, шина 13 первого провода, шина 20 второго провода, ключ 24, нейтраль 14 питания. Спад седьмого импульса устанавливает в счетчике 1 код 1000. Появление восьмого импульса с генератора 2 вызывает появление импульсов на выходах 6, 25 дешифраторов 4 и 5, которые вызывают срабатывание ключей 7 и 26, Это приводит к появлению импульса тока по цепи; шина 10 питания, резистор II, ключ 7, ключ 26, нейтраль 14 питания. Спад восьмого импульса устанавливает в счетчике 1 код. 1001. Появление девятого импульса с генератора 2 вызывает появление импульсов на выходах 15 и 25 дешифраторов 4 и 5, которые вызьшают срабатывание ключей 26 и 16. Это приводит к появлению импульса тока по цепи: шина 10 питания, резистор 11, ключ 16, ключ 26, нейтраль 14 питания. Спад девятого импульса ;устанавливает в счетчике 1 код 1010. |Появление десятого импульса с генератора 2 вызывает появление импульсов на выходах 18 и 25 дешифраторов 4 и 5, которые вызьтают срабатывание ключей 19 и 26. Это приводит к появлению импульса тока в цепи: шина 10 питания, резистор 11, ключ 19, шина 20 второго провода, шина 17 второго провода, ключ 26, нейтраль 14 питания. Спад десятого импульса устанавливает в счетчике I код 1011. Появление одиннадцатого импульса с

0

5

0

5

0

генератора 2 вызывает появление импульсов на выходах 21 и 25 дешифраторов 4 и 5 которые вызывают сраба- тьта} ие ключер 22 и 26. Это приводит к появлению импульса тока в, цепи: шина 10 питания, резистор 11, ключ 22, шина 13 первого провода, шина 17 второго провода, ключ 26, нейтраль 14 питания. Спад одиннадцатого импульса устанавливает в счетчике 1 код 1100. Появление двенадцатого .импульса с выхода генератора 2 вызыва™ ет появление импульсов на выходах 6 и 27 дешифраторов 4 и 5, которые вызьгоают срабатывание ключей 7 и 28, Это приводит к появлению импульса тока в цепи: шина 10 питания, резистор 11, ключ 7, ключ 28, нейтраль 14 пи-. тания. Спад двенадцатого импулвса устанавл.ивает в счетчике 1 код 1101. Появление тринадцатого импульса с выхода генератора 2 вызьшает появление импульсов на выходах 15 и 27 дешифраторов 4 и 5, которые вызывают ера- батьгоание ключей 16 и 28. Это приводит к появлению импульса тока в цепи: шина 10 питания, резистор 11, ключ 6, шина 17 второго провода, шина 12 второго провода, ключ 28, нейтраль 14 14 питания. Спад тринадцатого импульса устанавливает в счетчике 1 код 1110. Появление четырнадцатого импульса с генератора 2 вызывает появление импульсов на выходах 1В и 27 дешифраторов 4 и 5, которые вызьшают срабатьшание ключей 19 и 28. Это вызывает импульс тока по цепи: шина 10 питания, резистор 11, ключ 19, шина 20 второго провода, шина 12 первого провода, ключ 28, нейтраль 14 питания. Спад четырнадцатого импульса устанавливает в счетчике 1 код МП, Появление пятнгздцатого импульса с генератора 2 вызывает появление импульсов на выходах 21 и 27 дешифраторов 4 и 5, которые вызьтают срабатывание , ключей 22 и 28. Это вызывает импульс тока по цепи: шина 10 питания, резис тор 11, ключ 22, шины 13 и 12 первого провода, ключ 28, нейтраль 14 питания . Спад пятнадцатого импульса устанавливает в первом счетчике 1 код 0000. Пятнадцатый импульс вызывает появление на шине 29 импульса сквозного переноса счетчика 1, который вызывает появление положительного импульса на выходе 30 одновибратора 31. Импульс с выхода 30 одновибратора 31

запрещает работу генератора 2. Спад импульса с. выхода 30- одновибратора 31 устанавливает в О счетчик 32. Длительность импульса с выхода од- новибратора 31 выбирается намного большей длительности серии из импуль.с2, зырабатьшаемой генерато- f,aM 2. Это необходимо для надежной индикации блоком 33 индикации содер- второго счетчика 32. После спада импульса с выхода 30 одновибратора 31 через время, равное длительности импульсов с одновибратора 31, на выходе генератора 2 появится серия из 6 импульсов, изображенная на фиг о 2 /диаграмма-сх ) и описанный процесс повторится. Для того.чтобы найти шину 34 замыкания между первым и вторым проводом необход1гма поместить над контролируемыми проводами приемник 35 электромагнкэккх . импульсов, которые появляются при протекании импульсов тока по первому и второму контролируемым прозодам„ Импульсы с выхода 36 датчика 35 подсчитываются вторым счетчиком 32 и индицируются блоком 33 индикации. Если датчик 35 поместить над участком первого провода, шина 12 - шина 34, то в счетчике 32 зафиксируется 6 , пульсов, изображенных, на фиг. 2. аграмма ), Если датчик 35 поместить над участком первого провода шина 13 шина 34, то в счетчике 32 зафаксиру- ется 6 импульсов, изображенных на фиг. 2 (диаграмма Ь ).. Если поместить датчик 33 над участком второго провода шин 3 i 7 - шина 34, т-о в счетчике зафиксируется 6 импульсов, кзобра- жеиных на фиг. 2 (диаграмма 2.)« Если поместить датчик 35 над уголком вто рого провода шина 20 - пшка 34, то второй счетчик 32 зафиксирует 6 им- пульссв изображенных иа фиг. 2 (диаграмма Э ). Ес,1ш поместить датчик 35 над шиной 34 замыкания двух nitOBO- дов, то второй счетчик 32 зафиксирует 22 иклульсов, изображенных на фиг,; 2 (диаграмма е-).

Для нахождения места короткого 2акыканкя требуетс-я проконтролировать количество импульсов.тока, протекаю- щизе в различных местах исследуемого проводника, и найти место, где это количество будет paBHo,J2. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет определить место короткого замыкания в случае близкого расположения проводников.

10

25

зо,

-„

5

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет сократить время поиска места короткого замьпсания за счет исключения потерь времени на . внесение причин неверного определений места замыкания.

Формула изобретения

Устройство для определения места короткого замыкания в электрическом монтаже, содержащее тенер атор импульсов, электромагнитный датчик, блок индикЛши, отличающееся

5 тем, что, с целью повьшгения достоверности контроля, в него введены два счетчика, два дешифратора, восемь ключей, ре.зистор, одиовибратор, причем выход генератора импульсов соеди

20 нел с входом первого счетчика и первыми входами дешифраторов вход генератора импульсов соеданен с первым входом второго счетчика и выходом одновибратора, вход одновибратора соединен с первым выходом первого счетчи1 а, второй вход второго счетчика соединен с выходом электромагнитного датчика, выход второго счетчика соединен с входом блока индикации, второй и третий выходы первого счетчика соединены с соответствующими входами первого дешифратсч)а, четвертый и пятый выходы первого счетчика соединены с вторым и третьим входами второго дешифратора, первый, второй, третий и четвертый выходы первого дешифратора соединены соо т- ветствеино с входами первог.о второго, третьего и четвертого ключей, первый, второй, третий и четвертый выходы второго дешифратора соединены соответственно с входами пятого, шестого, седьмого и восьмого ключей, первЕлй вывод резистора соединен с шиной питания, второй вьшод резистора соединен с объединенными первыми выходами первого, второго, третьего.и четвертого ключей, второй выход первого ключа соединен с первым выходом восьмого Еслюча и первым выходом устройства, второй выход второго ключа соединен с первым выходом седьмого ключа и вторым выходом устройства, второй выход третьего ключа соединен с 1 первым выходом шестого ключа и тре- . Чьим выходом устройства, второй вьг- ход четвертого ключа соединен с первым выходом пятого ключа и четвертым выходом устройства, вторые выходы

шестого

седьмого и

ключей объединены и

соедине1й, ния.

с нейтралью пита

а

о 1 2 3 ff 5 ff 7 S В W ГПг

ЩЩЩЩЩ

3

S

|..а

nhh hh hh hh ii