Устройство для контроля сопротивлений токовых шунтов Советский патент 1987 года по МПК G01R27/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для технологического (в процессе подгонки) и выходного контроля токовых шунтов при номинальной электрической нагрузке.

Целью изобретения является повышение производительност и и точности измерения сопротивлений токовых шунтов при номинальной электрической нагрузке в промъгашенных условиях путем автоматизации процесса измерений.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 питания, регулятор 2 тока и образцовую меру 3 сопротивления, а также первый 4 и второй 5 частотные фильтры, выходы которых через управляемый коммутатор 6 подключены к входам программируемого дифференциального усилителя 7 переменного тока, к выходу которого подключен фазочувствйтельный детектор 85 при этом управляющие входы коммутатора 6 и фазочувствйтельный детектор 8 подключены к выходу генератора 9, к выходу фазочувстви- тельного детектора 8 подключен программируемый пороговый блок 10, а к вькоду программируемого дифференци-

ального усилителя 7 подключен блок 11 индикации. Кроме того, вход второго частотного фильтра 5 через ка-, либровочный резистор 12 подключен к образцовой мере 3 сопротивления, последовательно с которой включен контролируемый токовый шунт 13, который в свою очередь, подключен к входу первого частотного фильтра 4,

Перед началом работы устройства выполняются следующие операции.

Устанавливается такое значение , коэффициента передачи программируемого дифференциального усилителя переменного тока, чтобы обеспечить нормирование электрического сигнала, пропорционального отклонению сопротивления контролируемого шзшта от номинального значения. Значение устанавливаемого коэффициента передачи К может быть определено, например, в соответствии с выражением

Un

ы %

(О

0

ы1ы S.5

0

5

0

где Ujj - установленное нормировочное значение напряжения, которое может быть выбрано рав- . ным, например, 0,1 В; номинальное значение сопротивления контролируемого шунта. Ом;

установленное значение тока, при котором осуществляется контроль сопротивления шунта, А;

нормирующее значение отклонения сопротивления шунта от номинального значения, выраженное в относительных единицах.

В качестве значения может быть выбрано, например, ближайшее большее по отношению к допускаемому и кратное 10 значение отклонения сопротивления шунта. Устанавливается значение порога чувствительности программируемого порогового устройства, соответствующее допускаемому отклонению сопротивления контролируемого шзшта.

Устройство для контроля сопротивления шунтов работает следующим образом.

Выхбдной сигнал источника 1 питания преобразуется с помощью регулятора 2 тока так, что через образцовую меру 3 сопротивления и контролируемый токовый шунт 13 протекает за- 5 данный ток -1щ. Падение напряжения с контролируемого шунта 13 и образцовой меры 3 сопротивления через частотные фильтры 4 и 5 соответственно поступает на коммутатор 6. Частотные 0 фильтры 4 и 5 имеют частоту среза порядка 10-20 Гц и обеспечивают от- фильтровывание из сигналов, подаваемых на-вход коммутатора 6, помех, которые наводятся на образцовой мере 5 3 сопротивления и контролируемом шунте 13. На управляющий вход коммутатора 6 поступает с генератора 9 периодический сигнал прямоугольной формы скважинности, равной двум Час- 0 тота этого сигнала для снкжениг. сетевой помехи выбирается блиэл .ой (ь о не кратной) к частоте гармоник сети питания (например 49 Гц). Под действием этого сигнала ключевые устройства 5 коммутатора 6 осуществляют коммутацию так, что на входы дифференциального усилителя 7 переменного тока подаются попеременно сигналы с выходов частотных фильтров 4 и 5. Таким образом.

на вход дифференциального усилителя 7 переменного тока поступает разност- нь1й прямоугольный сигнал, значение которого пропорционально разности падений напряжений на образцовой мере 3 сопротивления и контролируемом шунте 13, т.е.

и,

BX.AVM

Iu( К

Цф

где RjRj

где 5д - допускаемое отклонение сотт противления контролируемого шунта, выраженное в отн.ед. В начале подгонки 5 &л , при этом условие (5) не вьтолняется, сигнал на выходе программируемого порогового блока 10 отсутствует. При ручной подгонке, оценивая визуально амплитуду сигнала, индицируемого блоком 11, определяют приближенно значение 8.. и выбирают требуемый ,алго-.

15

К

Чф

ритм подгонки сопротивления. По мере подгонки сопротивления контролируемого шунта значение уменьшается, уменьшается сигнал на выходе фазочувстви- тельного детектора 8. Когда значение

отклонения

ы

сопротивления контрозначение сопротивления образцовой меры (номинальное значение сопротивления шунта); - коэффициент передачи

частотного фильтра. Сигнал с выхода дифференциального

усилителя 7 переменного тока посту- 20 /8д/ на выходе программируемого по- пает на вход фазочувствительного де- рогового блока 10 появляется сигнал, тектора 8 и блок 11 индикации, в ка- фиксирукяций момент окончания подгон- честве которого может служить осцил- ки.

лограф, на экране которого можно на- Для исключения погрешности контро- блюдать прямоугольный сигнал с ампли- 25 ля сопротивлений шунтов за счет нелируемого шунта становится меньше

тудой Ujj, пропорциональной отклонению сопротивления контролируемого шунта от его номинального значения с учетом формул (l) и (2)

равенства между собой коэффициентов передачи частотных фильтров 4 и 5, остаточных сопротивлений ключей коммутатора 6 и наличия термо-ЭДС во

- V

Цф

К,

Uc

Ь) )

ГДЕ

о - коэффициент передачи устройства индикации; -отклонение действительного сопротивления контролируемого шунта от номинального значения, в отн.

ед.

На управляющий вход фазочувствительного выпрямителя 8 поступает - . прямоугольный сигнал с генератора 9. Постоянное напряжение на выходе фазочувствительного вьтрямителя 8 пропорционально отклонению сопротивления шунта 13 от номинального значения и соответствует ему по знаку

и

и K(f g к, КОР -

(4)

Информативный сигнал на выходе программируемого порогового блока 10 появляется только в том случае, когда сигнал на его входе

Uo

U-:

тг К те

(рч ОС 5 (;

Ja

(5)

-

10

где 5д - допускаемое отклонение сотт противления контролируемого шунта, выраженное в отн.ед. В начале подгонки 5 &л , при этом условие (5) не вьтолняется, сигнал на выходе программируемого порогового блока 10 отсутствует. При ручной подгонке, оценивая визуально амплитуду сигнала, индицируемого блоком 11, определяют приближенно значение 8.. и выбирают требуемый ,алго-.

ритм подгонки сопротивления. По мере подгонки сопротивления контролируемого шунта значение уменьшается, уменьшается сигнал на выходе фазочувстви- тельного детектора 8. Когда значение

отклонения

ы

сопротивления контролируемого шунта становится меньше

нея с

(3)

устьноромиотн.

и- . 9. ароеения

(4)

10 г5)

равенства между собой коэффициентов передачи частотных фильтров 4 и 5, остаточных сопротивлений ключей коммутатора 6 и наличия термо-ЭДС во

30 входных цепях устройства осушествля- ется его калибровка. При ее выполнении в ходе подготовки к работе вместо контролируемого шунта устанавливается вторая образцовая мера сопротив35 ления, номинальное значение которой равно номинальному сопротивлению контролируемого шунта и соответственно номинальному сопротивлению первой образцовой меры. Затем путем регули40 рования калибровочного резистора 12 обеспечивают равенство нулю сигнала на выходе фазочувствительного детек- тора 8, что свидетельствует о том, что калибровка закончена. Таким об45 разом, в предлагаемом устройстве время контроля сопротивления шунта сокращается (20-30 с в известном) до долей секунды . Конкретное время определяется постоянной времени час50 TOTHbix фильтров и длительностью периода сигнала генератора 9.

Формула изобретения

55 Устройство для контроля сопротивлений токовых шунтов, содержащее источник питания, регулятор тока, образцовую меру сопротивления, образующие совместно с контролируемым шун5 . 13287656

том последовательную цепь и коммута- первый и второй сигнальные входы котор, отличающееся тем,торого через первый частотный фильтр

что, с целью повьшения производитель-соединены с потенциальными вьшодами

ности и точности контроля, оно снаб-контролируемого токового шунта, а

жено последовательно соединенньми jего третий и четвертый сигнальные

программируемым дифференциальнымвходы через последовательно соединенусилителем переменного тока, фазочув-ные второй частотный фильтр и калибствительным детектором и программиру-ровочный резистор подключены к поемым пороговым блоком, а также двумятенциальным зажимам образцовой меры

частотными фильтрами, калибровочным Осопротивления, выход генератора соерезистором, генератором и блоком ин-динен с управляющими входами коммудикации, при этом входы программиру-татора и фазочувствительного детекемого дифференциального усилителя пе-тора, а вход блока индикации подклюременного тока соединены с выходамичен к выходу программируемого дифференвьтолненного управляемым коммутатораэ 5циального усилителяперемённог о тока.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение производительности и точности измерения сопротивлений токовых шунтов. Устройство содержит источник 1 питания, регулятор 2 тока, образцовую меру 3 сопротивления, частотные фильтры 4 и 5, управляемый коммутатор 6, генератор 9 и блок 11 индикации. Введение программируемого дифференциального усилителя 7, фазочувствительного детектора 8 и программного порогового блот ка 10 позволяет сократить время контроля сопротивления шунта до долей секунды. 1 ил. с W СО to 00 о: сд