Устройство для испытания электромагнитных коммутационных элементов Советский патент 1987 года по МПК H04M3/22 

11345373

относится к радиотехле и

нике и может быть использовано для испытания герконов, и реле на надежность.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока обработки сигналов; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройстваJ на фиг. 4 и 5 - временные диаграммы работы устройства в различных режимах.

Устройство для испытания электромагнитных коммутационных элементов (фиг. 1) состоит из задающего генератора 1, первого ключевого элемента 2, делителя 3 частоты, формирователя 4 управляющих сигналов, формирователя 5 сигналов,второго ключевого элемента 6,переключателя 7,резистора 8 нагрузки, генератора 9 импульсов тока и

Работа блока 13 обработки сигналов и ключевого элемента 6 определяется выбранным режимом проведения испытаний.

Jj

Рассмотрим работу устройства в микрорежиме при 20-50 мВ.

В микрорежиме переключатель 7 соединяет выход ключевого элемента 6 с 10 резистором 8 нагрузки. Импульсы с выхода формирователя 4 управляющих сигналов (фиг. 3, д) через формирователь 5 сигналов подаются на обмотки . испытуемого коммутационного элемен- 15 та 10. С выхода (фиг. 3, м) формирователя 4 управляющих сигналов сигналы управления поступают на вход ключевого элемента 6. Напряжение с испытуемого коммутационного элемента 20 10 (фиг, 4 а) поступает на вход блока 13 обработки сигналов.

Блок 13 обработки сигналов работает следующим образом.

Ключи 16 и 17 замыкаются при поснапряжения,испытуемого коммутационно- 25 туплении положительных импульсов со- го элемента 10, измерительного ответственно с выходов формирователя блока 11, формирователя 12 интервала 4 управляющих сигналов (фиг. 3, и,л).

Под действием сигнала, поступающее го с выхода формирователя 4 управляюрегистрации и блока 13 обработки сигналов .

Блок 13 обработки сигналов (фиг,2) содержит усилитель 14 с переменным коэффициентом усиления, конденсатор 15, первый 16 и второй 17 ключи, повторитель 18, компаратор 19 и резисторы 20 и 21.

Задающий генератор 1 вырабатывает импульсы, которые через ключевой элемент 2.поступают на делитель 3 частоты. На выходах делителя частоты 3

образуются четыре сигнала с соотноше- 40 усилителя 14 с переменным коэффинием частот 1-2-4-8 (фиг. 3, а, б, в, г). Эти сигналы поступают на формирователь 4 управляющих сигналов, где вьфабатываются синхросигналы, обеспечивающие функционирование устройства в заданном режиме. Сигналы на выходах формирователя 4 управляющих сигналов 4 (фиг. 3, д, е, ж, з) постоянны и не зависят от выбранного режима,

Последовательность сигналов на выходах формирователя 4 управляющих сигналов изменяется в зависимости от режима работы. Сигналы на выходах формирователя 4 управляющих сигналов для микрорежима (20-50 мВ) представлены на фиг. 3 (и, к, л, м); для токовых режимов коммутации ( В и 25 мА) - на фиг. 3 (н, о, п, р).

Работа блока 13 обработки сигналов и ключевого элемента 6 определяется выбранным режимом проведения испытаний.

Рассмотрим работу устройства в микрорежиме при 20-50 мВ.

В микрорежиме переключатель 7 соединяет выход ключевого элемента 6 с резистором 8 нагрузки. Импульсы с выхода формирователя 4 управляющих сигналов (фиг. 3, д) через формирователь 5 сигналов подаются на обмотки испытуемого коммутационного элемен- та 10. С выхода (фиг. 3, м) формирователя 4 управляющих сигналов сигналы управления поступают на вход ключевого элемента 6. Напряжение с испытуемого коммутационного элемента 10 (фиг, 4 а) поступает на вход блока 13 обработки сигналов.

Блок 13 обработки сигналов работает следующим образом.

Ключи 16 и 17 замыкаются при посщих сигналов (фиг. 3 к) на вход блока 13 обработки сигналов, коэффициент передачи по напряжению усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления устанавливается большим едиНицы.

Так как усилители постоянного напряжении имеют ненулевой., но зависящий от его температуры и времени выходной уровень, то на выходе

циентом усиления усиленный входной сигнал сдвинут на величину напряжения смещения нулевого уровня данного усилителя (фиг, 4, б).

Напряжение на выходе повторителя 18 (фиг. 4, г) равно разности между напряжением с выхода усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления (фиг, 4, б) и напряжением на конденсаторе 15 (фиг. 4, в).

На диаграмме (фиг, 4 в) показано, что при разомкнутом контакте испытуемого коммутационного элемента 10 напряжение на конденсаторе 15 в интервале контроля равно нулю. В интервале контроля напряжение на выходе повторителя 18 (фиг, 4, г) равно выходному напряжению усилителя 14

с переменным коэффициентом усиления. .

На диаграмме (фиг. 4, г) показано что при замкнутом контакте испытуемого коммутационного элемента 10 напряжение на конденсаторе 15 в интервале контроля равно напряжению смещения выходного уровня усилителя 14 с переменньм коэффициентом усиления. В интервале контроля напряжения на выходе повторителя 18 (фиг. 4, г) равно только усиленному напряжению с замкнутого контакта испытуемого коммутационного элемента 10, т.е. в выходном напряжении повторителя 18 отсутствует нестабильная составляющая, определяемая напряжением смещения выходного уровня усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления. Таким образом, точность контроля напряжения на замкнутом контакте возрастает пропорционально коэффициенту усиления усилителя 14с переменным коэффициентом усиления, т.е. мно гократно.

На один вход компаратора 19 поступает напряжение с выхода повторителя 18 через резистор 20, на другой его вход - импульсы опорного напряжения с вьпсода формирователя 4 управляющих сигналов (фиг. 3, ж). Когда на разомкнутом и замкнутом контактах испытуемого коммутационного элемента 10 напряжение соответствует норме (фиг. 4, г), то напряжение на выходе компаратора 19 имеет форму представленную на фиг. 4 ( е, д).

Когда на разомкнутом и замкнутом контактах испытуемого коммутационного элемента 10 напряжение не соответствует норме (фиг. 4, а) , то напряжение на выходе компаратора 19 имеет форму представленную на фиг. 4 (ж).

Устройство в режиме токовой коммутации работает следующим образом.

Переключатель 7 соединяет выход генератора 9 импульсов тока и напряжения с резистором 8 нагрузки.

Напряжение с контакта испытуемого коммутационного элемента 10 (фиг.5, а) поступает на вход блока 13 обра- , ботки сигналов.

Блок 13 обработки сигналов в этом случае работает следующим образом.

Ключи 16 и 17 замыкаются при поступлении положительных импульсов соответственно с выходов формировате

ля 4 управляющих сигналов (фиг. 3, н, п). Под действием сигнала, поступающего с выхода формирователя 4 управляющих сигналов (фиг. 3, о) на вход блока 13 обработки сигналов, коэффициент передачи по напряжению усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления устанавливается равным единице и напряжение на выходе усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления повторяет входное (фиг.5,а).

Напряжение, поступающее на один вход компаратора 19 (фиг. 5, д), равно сумме напряжений с выхода повторителя 18 (фиг. 5, в) и с делителя на резисторах 20 и 21 (фиг. 5, г).

В свою очередь, напряжение на выходе повторителя 18 (фиг. 5, в) равно разности между напряжением с выхода усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления (фиг. 5, а) и напряжением на конденсаторе 15 (фиг. 5, б).

На диаграмме (фиг. 5, б) показано, что при разомкнутом контакте испытуемого коммутационного элемента 10 напряжение на конденсаторе 15 в интервале контроля равно выходному напряжению усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления, напряжение на выходе повторителя 18 - нулю (фиг. 5, в); при замкнутом контакте испытуемого коммутационного элемента 10 напряжение на конденсаторе 15 в интервале контроля, равно нулю, напряжение на вькоде повторителя 18- вькодному напряжению усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления.

Таким образом,в режиме токовой коммутации при разомкнутом контакте на вход компаратора 19 подается напряжение с делителя на резисторах 20 и 21, а при замкнутом контакте напряжение без ослабления проходит через усилитель 14 с переменным коэффициентом усиления и повторитель 18.

Дальнейшая работа блока 13 обработки сигналов происходит аналогично

работе при микрорежиме.

Измерительный блок 11 в обоих режимах работает следуюпщм образом.

На третий вход измерительного блока 11 поступают сигналы с выхода .блока 13 обработки сигналов (фиг.4, д или ж), где происходит временное разделение и логическая обработка информахщи о контроле разомкнутого

и замкнутого состояний контакта. Для этого с выходов (фиг. 3, е) формирователя 4 управляющих сигналов подаются сигналы опознавания на первый и второй входы измерительного блока 11. При наличии сбоя сигнал с измерительного блока 11 чере.з формирователь 12 поступает на управляющий вход ключевого элемента 2, тем самым отключая задающий генератор- 1 от делителя 3 частоты. Устройство останавливается. Производится анализ причин сбоя, и устройство запускается путем воздействия оператора на формирователь 12.

Как правило, одновременно испыты- Бается несколько контактов, для этого в устройстве задействуют параллельно соответствунмцее количество блоков 13 обработки сигналов и измерительных блоков 11.

Таким образом, в предлагаемом устройстве в микрорежиме на первый вход компаратора 19 напряжение поступает только в интервале контроля (фиг. 4, г), что повышает помехозащищенность.

Формула изобретения зО

25

Устройство для испытания электромагнитных коммутационных элементов, содержащее измерительный блок, выход которого подключен к управляющему входу формирователя интервалов регистрации, первый ключевой элемент, выход,которого через переключатель и резистор нагрузки подключен к испытуемому коммутационному элементу, генератор импульсов тока и напряже- ,ния, первый вьцсод которого соединен с соответствующим выводом переключателя и вторым входом первого ключевого элемента, а выход соединен через испытуемый коммутационный элемен с резистором нагрузки, последовательно соединенные задающий генератор, второй ключевой элемент, делитель

частоты и формирователь управляющих сигналов, первый выход которого подключен к входу формирователя сигналов, выход которого подключен к обмоткам испытуемых коммутационных элементов, второй и третий выходы формирователя управляющих сигналов подключены к первому и второму входам измерительного блока, второй вход второго ключевого элемента соединен с выходом формирователя интервала регистрации, отличаю

ния точности, введен блок обработки сигналов, выполненный в виде усилителя с переменным коэффициентом усиления, выход которого через конденсатор соединен с первьш входом повторителя, выход которого соединен с с его вторьм входом и через первый резистор с первым входом компаратора, который через второй резистор соединен с информационным входом усилителя с переменным коэффициентом усиления, выводы конденсатора соединены соответственно с первым и вторым выходами первого ключа, первый вход повторителя соединен с первым выходом второго ключа, второй выход которого соединен с общей шиной, выход компаратора является выходом блока обработки сигналов и подключен к третьему входу измерительного блока, четвертый выход формирователя управляющих сигналов подключен к управляющему входу первого ключа, пятый выход - к управляющему входу усилителя с переменным коэффициентом усиления, шестой выход - к управляющему входу второго ключа, седьмой выход - к второму входу компаратора, восьмой выход - к входу первого чевого элемента, второй выход генератора импульсов, тока и напряжения через испытуемый коммутационньш элемент подключен к информ ационному входу усилителя с переменным коэффициентом усиления.

/

оTf

I 11

J8

L

1

3 о«1

4 5

Л

c

- «riJijajnjnjajxnjxnjajaja

JL

I

I

/7

Л-.

1

-IL

ffffma m /% -v/77C -Y/77 /unffM/f ym I I saMff y rr

a -T1-4--j :.;3-p

II

11

r-ПГ-Ч-1r

t-t-f-41-1-J-

jI.J/ fo ieMtf s 1 hnij -- I i I

/ffff MfeMtfe.

ЦЧ

. I

fffff MfeM{fe c

H

j /fpu/rrfput/ - /ffUfni)

I / ««А ЛЛМУ { ОГГЛ/МО/Л Я

Редактор Л.Веселовская

Составитель В.Смирнова

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

4933/56

Тираж 635Подписное

ВНИППИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

11

r

i I

/ffff MfeMtfe.

Ч

. I

fffff MfeM{fe c fe« fMtet

Изобретение м.б. использовано для испытания герконов, и реле на надежность. Цель изобретения - повышение точности. Устройство состоит из задающего г-ра 1, ключевых эл-тов 2 и 6,- делителя 3 частоты, формирователя (Ф) 4 управляющих сигналов, Ф 5 сигналов, переключателя 7, резистора 8 нагрузки, г-ра 9 импульсов тока и напряжения, испытуемого.эл-та 10, измерительного блока 11, Ф 12 интервала регистрации и блока 13 обработки сигнала. Блок 13 содержит у-ль с переменным коэф. усиления, конденсатор, два ключа, повторитель,, компаратор и два резистора. В микрорежиме на 1-й вход компаратора напряжение поступает только в интервале контроля, что повышает помехозащи- щенность. Одновременно испытываются несколько эл-тов, для этого в устр-ве задействовано параллельно соответствующее кол-во блоков 13 и II. 5 ил. . i (Л