Устройство для определения динамической нестабильности переходного сопротивления контакта Советский патент 1987 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится.к технике измерения и контроля параметров элементов и может быть использовано при автоматизированном измерении динамической нестабильности переходного сопротивления контакта,.

Целью изобретения является повышение точности и производительности операции замера динамической нестабильности переходного сопротивления контакта..

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема синхронизатора; на фиг. 3 - схе ма коммутатор а; на фиг.4 - схема блока опорного значения сигнала.

Устройство состоит из источника тока, усилителя 2, коммутатора 3, бло ка 4. регистрации, блока 5 синхронизации, блока 6 калибровочного резистора, первого 7, второго 8 и третьего 9 компараторов, генератора JO импульсов, первого 11, второго 12 и третьего 13 элементов И,первого J4 и второго 15 счетчиков, первого 16 и второго 17 цифроаналоговых преобразователей, блока 18 опорного значения сигнала, блока 19 вычитания, блока 20 деления и третьего 21 и четвертого 22 счетчиков. К устройству подключается проверяемый контакт 23.

Блок 5 синхронизации состоит из генератора 24 тактовых импу: сов, пускового элемента 25, элемента И 26 формирователя 27, счетчика 28, узла 29 задания числа проверяемых контактов, схемы 30 сравнения и дешифра тора 31 нулевого состояния счетчика

Блок 3 содержит два аналоговых коммутатора 32 и 33 и набор замыкаю- -щйх контактов, управляеМ)1х выходными сигналами аналоговых коммутаторов

Блок 18 состоит из аналого-цифрового преобразователя 34, элемента И. 35, регистра 36, цифрЬаналогового преобразователя 37 и масштабного усилителя 38.

Блок синхронизации работает следу

ющим образом.

При замыкании кнопки ПУСК взводится тригер Т1, подготавливая к работе триггер Т2, который взводится импульсом генератора 24, Разрешаю- щий потенциал с выхода триггера Т2 (выход tiycKOBoro элемента 25) поступает на второй вход элемента И 26, открывая его, и на формирователь 27

0

5 Р 3,

который формирует импульс сброса, поступающий на счетчик 28, Дешифратор 31 формирует разрешающий потенциал (третий выход синхронизатора), разрешающий работу блока 18 опорного значения сигнала. Далее на каждьй импульс с выхода элемента И 26, являющегося выходом блока 5, поступающий на входы счетчиков 14 и 5, счетчик 28 изменяет свое состояние (происходит счет импульсов). Выход счетчика 28, являющийся выходом блока 5, соединен с вторым входом коммутатокоторьй осуществляет подключение к источнику 1 тока и усилителю 2 одного из проверяемых контактов. Схема 30 сравнения, первый вход которой соединен с вькодом счетчика 28, а второй-- с- выходом узла 29 (группа переключателей, при помощи которых оператор в двоичном коде задает число проверяемых контактов), сравнивает данные величины и при сов- 5 падении их формирует импульс сброса, поступающий на второй вход установки в нулевое состояние счетчика 28. Далее выполняется следующий цикл/

Разрешающий потенциал на выходе дешифратора 31 формируется только при нулевом состоянии счетчика 28 (подключен блок 6 калибровочного резистора).

Блок 18 опорного значения сигнала работает следующим образом.

Преобразователь 34 преобразует аналоговый сигнал с выхода усилителя

0

5

2 в цифровой эквивалент и данная ин

формациячзаносится в регистр 36 при наличии разрешающего потенциала с блока 5 (к источнику 1 тока подключен блок 6 калибровочного резистора) и сигнала с первого выхода преобразователя 34. Выход регистра 36 является : вторым выходом блока 18 (хщфровой аналог сигнала, пропорциональный сопротивлению калибровочного резистора 6), Преобразователь 37, подключенный к выходу регистра 36, преобразует информацию в аналоговую форму, а с его выхода сигнал поступает на масштабный усилитель 38, которйй, в свою очередь, формирует сигнал, в заданное число раз превьщ1ающий опор

ное значение, пропорхрюн льное сопротивлению калибровочного резистора. Выход масштабного усилителя является выходом блока 18, подключенным к второму входу компаратора 9. Ввод заанного превышения входного сигнала , над опорным, пропорционального сопротивлению калибровочного резистора 6, осуществляется изменением коэфициента передачи масштабного усилителя 38 при помощи резистора.

Устройство работает следующим образом.

По команде блока 5 синхронизации коммутатор 3 осуществляет подключе- кие к источнику 1 тока блока 6 калибровочного резистора; информация с выхода усидителя 2 запоминается в блоке 18 опорного значения сигнала (значение падения напряжения, измеренное на калибровочном резисторе). По команде блока 5 коммутатор 3 осуествляет подключение к источнику 1 тока контактного перехода 23; одновременно осуществляется перепись инормации из блока 18 опорного значения сигнала в счетчики 14 и 15 и сброс счетчиков 21 и 22. Синхронизирует перепись и сброс синхронизатор 5.

Цепь, включающая компаратор 7, первый элемент И 11, счетчик J4 и цифроаналоговый преобразователь 16, отслеживает изменение сигнала в сторону увеличения. При возрастании - сигнала более, чем уровень на выходе цифроаналогового преобразователя 16, срабатывает компаратор . 7, открывается элемент И 11 и начинается заполнение счетчика 14 импульсами генератора 10, что приводит к увеличению сигнала на выходе цифроаналогового преобразователя 16. При достижении уровня входного сигнала компаратор 7 возвращается в исходное положение - элемент И 11 закрьшается. На счетчике 14 в процессе испытания запоминается максимальное значение падения напряжения на контакте.

Цепь, включающая компаратор 8, элемент И 12, счетчик 15, и цифроаналоговый преобразователь 17, отслежи- вает изменение сигнала в сторону уменьшения. При уменьшении сигнала менее уровня на выходе цифроаналогового преобразователя 17 срабатывает компаратор 8, открывается элемент И 12 и начинается заполнение счетчи/

ка 15 импульсами тактовой частоты. Счетчик 15 работает в отличие от счетчика 14 на вычитание. Это приводит к уменьшению сигнала на выходе цифроаналогового преобразователя 17.

F

0

5

0

5

0

45

0

При достиженют уровня входного сигнала компаратор 8 возвращается в исходное состояние - элемент И 12 закрывается. В счетчике 15 в процессе, испытания запоминается минимальное значение падения напряжения на контакте .

Цепь, состоящая из компаратора 9, эламента И 13 и счетчиков 21 и 22, дает информацию о нарушении контакта в процессе испытания. При возрастании сигнала боле:е опорного хранимого в блоке 18 в заданное число раз (задается в блок 9 оператором) срабатывает компаратор 9, закрывая элемент И 11, что предотвращает занесение в счетчик 14 информации о значении сигнала в режиме нарутпения контакта, и открывая элемент И 13, в результате чего начинается заполнение счетчика 22 импульсами генератора 10. Счетчик 21 производит счет числа нарушений контакта в процессе испытания, а счетчик 22 - счет времени, в течение которого имело место нарушение контакта,. Посредством блоков вычитания 19 и деления 20 определяется динамическая нестабильность переходного сопротивления кон такта

VjyaKf- v xmjj V, где DK - динамическая нестабильность;

максимальное значение падения напряжения (содержи- мое счетчика 14); минимальное значение падения напряжения (содержимое счетчика 15);

v - падение напряжения на калибровочном резисторе (хранится в блоке 18), Блок 4 регистрации фиксирует значение динамической нестабильности переходного сопротивления контакта, число нарушений контакта и время, в течение которого имело место нарушение контакта. Формула изобретения

DU

макс

мин

Устройство дпя определения динамической нестабильности переходного сопротивления контакта, содержащее источник тока, усилитель, коммутатор, блок регистрации, блок синхронизации и блок калибровочного резистора, выход которого соединен с первым ин513

формационным входом коммутора, вход питания которого связан с выходом источника тока, управляющий вход - с первым выходом блока синхронизации, а выход - с входом усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения-, точности и производительности устройства, в него введены первый, второй и третий компарато- ры, генератор импульсов, первый, второй и третий элементы И, первый, второй, третий и четвертый счетчики, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, блок опорного Значения сигнала,, блок вычитания и блок деле-, ния, вход делителя которого, а также установочные входы первого и второго счетчиков соединены с цифровым выходом блока опорного значения сигнала, второй информационный вход коммутатора является первым информационным входом устройства, вход делимого блока деления подключен к выходу блока вычитания, а выход - к первому входу блока регистрации, связанного вторым и т{)етьим входами соответственно с выходами третьего и четвертого счетчиков, входы сброса

которых, а также входы сброса первого и второго счетчиков подключены к второму выходу блока синхро,низаций, соединенного третьим выходом с уп- равлякнЦим входом блока опорного зна

Q

5

0

5

0

436.

чения сигнала, аналоговый выход которого связен с первым входом третьего компаратора, второй вход которого, а также первые входы первого и второго компараторов и информационный вход блока опорного значения сигнала подключены к выходу усилителя, выходы первого и второго компараторов соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых и первый вход третьего элемента И подключены к выходу генератора импуль сов, третий вход первого элемента И, второй вход третьего элемента И и счетный вход третьего счетчика связаны с выходом третьего компаратора, выходы первого,второго и третьего элементов И соединены со счетными входами соответственно первого, второго и четвертого счетчиков, выходы первого и второго счетчиков подключены к входам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходами связанных с вторыми входами соответственно первого и второго |сомпараторов, входы уменьшаемого и вычитаемого блока вычитания связаны с выходами соответственно первого и второго счетчиков, а третий вход третьего компаратора является вторым информационньм входом устройства.

фие.2

Выход Z ВыходЗ Вы)(од

Фиг. 3

Фиг.

Изобретение относится к технике измерения и контроля параметров динамической нестабильности переход ного сопротивления контакта. Цель изобретения - повышение точности и производительности устройства. Устройство содержит источник тока 1, усилитель 2, коммутатор 3, блок 4 регистрации, блок 5 синхронизации, блок 6 калибровочного резистора, первый 7, второй 8 и третий 9 компараторы, генератор 10 импульсов, три элемента И 11-13, счетчики 14,15,21, 22, цифроаналоговые преобразователи 16,17, блок 18 опорного значения сигнала, блоки вычитания 19 и деления 20. Устройство обеспечивает измерение максимального и минимального значений напряжений на испытуемом контакте, определяет число и длительность нарушений контакта с одновременной регистрацией указанных параметров вместе со значением динамической нестабильности контакта. 4 ил. а $ (Л оо 05 оо 4 о: Фаг.Г