Устройство для фиксации напряжения пробоя диэлектриков Советский патент 1988 года по МПК G01R31/12 

(21)4200242/24-21

(22)25.02.87

(46) 07.09.88, Бкш. № 33

(71)Марийский политехнический институт им. A.M.Горького

(72)Г.А.Меркурьев

(53)621.317 (088.8)

(56)Патент Великобритании № 1377474, кл. G 01 R 31/12, 1974.

Патент Великобритании № 1421353, кл. G 01 R 31/12, 1976.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ НАПРЯ- . ЖЕНИЯ ПРОБОЯ ДИЭЖКТРИКОВ

(57)Изобретение относится к технике испытаний электроизоляционных материалов на пробой. Цель изобретения - по- вьшение точности и расширение облас ти применения устройства. Напряжение источника I монотонно нарастающего напряжения через первичную обмотку

трансформатора 3 подается на испыту- .емый образец 2. Напряжение, преобразованное резистивным делителем 8, подается .на аналого-цифровой преобра™ зователь 9. Импульсный сигнал в виде число-импульсного кода с выхода ана- лого,-цифрового преобразователя 9 отсчитывается счетчиком 6 импульсов. Последний при пробое исТТытуемого образца 2 останавливается за счет переключения бистабильного триггера 4. Измерение напряжения на испытуемом образце 2 в реальном масштабе времени, осуществляемое за счет преобразования испытательного напряжения в последовательность импульсов, позволяет расширить диапазон испытательных напряжений, т.е. использовать способ для испытания различных диэлектриков. I ил.

/

Ф

(Л

to ю

со

со

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к технике для испытания электроизоляционных материалов,

Цель изобретения - повышение точности, и расширение области применения путем расширения диапазона испытательного напряжения.

На чертеже приведена функциональ- , ная схема предлагаемого устройства, i Устройство содержит источник 1 (монотонно) , нарастающего напряжения подключенного к испытуемому образцу через первичную обмотку 3,1 (L,) трансформатора 3, вторичная обмотка которого 3,2 (L«) подключена к первому вход бистабильного триггера 4. Первый выход последнего .соединен, с первым входом схемы 5 совпадения, к выходу которой подключен электронный счетчик 6 импульсов, к выходу которого подключен индикатор 7, К резистив ному делителю 8 испытательного напряжения () на резисторах 8.1 и 8,2 подключен аналого-цифровой преобразователь 9, выполняющий роль гв нератора импульсов, несущих информа- цию о величине прилагаемого напряжения. Выход аналого-цифрового преоб- разователя- 9 подключен к второму входу схемы 5 совпадения.. Генератор 10 импульсов через кнопку Сброс 11 подключен к второму входу бистабильного триггера 4, установочным входам счетчи ка 6 импульсов и аналого-цифрового преобразователя 9, Через контакты реле 12 источник 1 подключен к рёзистив- ному делителю 8, включенному параллельно испытуемому образцу 2, Обмотка реле 12 подключена к второму выходу бистабильного триггера 4.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки Сброс биста- бильный триггер 4, счетчик 6 импульсов и аналого-цифровой преобразователь 9 устанавливаются в исходное состояние, при котором схема 5 совпадения открывается, а контакты реле. 12 замыкаются. На цифровом индикаторе 7 загораются нули во всех разрядах. После запуска источника 1 последний начинает вырабатывать медленно нарастающее напряжение, кото- рое через замкнутые контакты реле 12 и первичную обмотку 3.i разделительного трансформатора 3 (L) подается на испытуемый образец 2, Одновремен

Q 5 0 5 « О с Q

5

0

но с резистора 8,2 делителя 8 ( это напряжение в соответствующем масштабе поступает на сигнальный вход аналого-цифрового преобразователя 9. , По мере увеличения испытательного напряжения с аналого-цифрового преобразователя 9 на второй вход схемы 5 совпадения поступает число-импульсный код,Поскольку схема 5 совпадения управляется триггером 4 и находится в открытом состоянии, эти импульсы проходят на счетчик 6 и Hat цифровой индикатор 7,и на его табло отображается напряжение, прилагаемое в данный момент к испытуемому образцу 2, Как только испытательное напряжение достигает пробивного значения, в первичной обмотке 3,1 разделительного т.рансформатора 3 ток, который имеет колебательный характер, так как испытуемый образец имеет конденсаторную структуру, В результате этого во вторичной обмотке 3,2 трансформатора 3 также возникают колебания напряжения (импульсы), которые опрокидывают бистабильный триггер 4, и схема 5 совпадения закрывается, а контакты реле 12 размыкаются. При этом испытуемый образец отключается

от источника высокого напряжения При этом доступ импульсов с аналого- цифрового преобразователя 9 на счетчик 6 импульсов прекращается практически мгновенно из-за отсутствия контактов. При этом на цифровом инди-. каторе 7 фиксируется то значение напряжения, которое быпо достигнуто к моменту пробоя. Такое состояние индикатора может продолжаться сколь угодно долго, пока не потребуется новое измерение. Перед его осуществлением нужно ис- пытательное напряжение снизить до нуля и нажать кнопку Сброс, При этом все устройство возвращается в исходное состояние, которое характеризуется отсутствием напряжения на испытуемом образце и открытым счетчиком импульсов.

Предлагаемое устройство позволяет проводить испытания при высоких напряжениях и определять напряжение пробоя с большой точностью. Кроме того, оно позволяет мгновенно фиксировать результат испытания и представить пробивное напряжение в реальном масштабе. Это достигается за счет того, что импульсы, поступаю1чие на счетчик через бесконтактную схему

3 о1422193

совпадения, являются результатом которого соединена- с вторым выходом преобразования испытательного напря-- бистабильного триггера, вторичй71я женин и каждый из них соответствует обмотка разделительного трансформато- единице напряжения.ра соединена одним выводом с общей

точкой схемы, а другим соединена Формула изобретения с первым входом бистабильного триг,гера, первый выход которого соединен

Устройство для фиксации напряже- с первым входом схемы; совпадения, ния пробоя диэлектриков, содержащее Q а второй вход схемы совпадения соеди- источник нарастающего напряжения, нен с выходом аналого-цифрового пре- бистабильный триггер, счетчик импуль- .образователя, сигнальный вход которо- сов, блок индикации и генератор им- ° соединен с выходом резистивного пульсов, отличающееся делителя напряжения, вход которого тем, что, с целью повышения точности 15 соединен с вторым выводом первичной и расширения области применения, в обмотки разделительного трансформа- него введены разделительный транс- тора, выход схемы совпадения соеди- форматор, аналого-цифровой преобразо- нен со счетным входом счетчика им- ватель, схема совпадения, резистив- пульсов, выход которого соединен с ный делитель напряжения, реле, кноп- 20 входом блока индикации, причем вы- ка Сброс, при этом первичная обмот- ход генератора импульсов через кнопка разделительного трансформатора ку Сброс соединен с -установочным соединена первым выводом с испыту- входом счетчика импульсов, вторым емым образцом, а вторым соединена с входом бистабильного триггера и ус- выходом источника нарастающего напря- 25 тановочным входом аналого-цифровогр жения через контакты реле, обмотка преобразователя.