Устройство для регистрации кратковременных замыканий и размыканий электрических контактов Советский патент 1989 года по МПК G01R27/00 

«Н

L --и 4 L 1 f

-т ),

-f

td±.j

s (Л

ел

о

О)

ее сх

Од

При нарушении контактирования (при замыкании или размыкании электроконтактов испытуемого прибора) или нри подаче контрольного импульса от имитатора сит нала равновесное состояние резистивного делителя 2 нарушается и через элемент 3 измерительной диагонали гфоходит импульс тока, ПоВпсдение в уc - poii CTBo аккумулирующего коидеисатоута 27 и его связей с резистором 26 и траи:м стором 7 позволяет обеспечить формирование на коллекторе транзистора 7 пужпог о по величине и длительности импульса pei enepa- ции, причем ток черед обмотку подмаг- ничивапия протекает лишь при разряде

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение экономичности и надежности устройства. При нарушении контактирования (при замыкании или размыкании электроконтактов испытуемого прибора) или при подаче контрольного импульса от имитатора 4 сигнала, равновесное состояние резистивного делителя 2 нарушается и через элемент 3 измерительной диагонали проходит импульс тока. Пороговый диодный регенератор 5 получает импульсный сигнал от элемента 3. Если величина сигнала на выходе регулируемого интегрирующего элемента 10 превышает величину напряжения запирающего нелинейного элемента 9, то последний отпирается и сигнал через соответствующие цепи подается на базу транзистора 7. Так как цепь 8 положительной обратной связи замкнута, начинается регенеративный процесс. Введение в устройство аккумулирующего конденсатора 27 и его связей с резистором 26 и транзистором 7 позволяет обеспечить формирование на коллекторе транзистора 7 нужного по величине и длительности импульса регенерации, причем ток через обмотку подмагничивания протекает лишь при разряде конденсатора 27 во время процесса регенерации и практически не протекает в ждущем режиме. Таким образом обеспечивается повышение экономичности устройства и его надежности. Устройство также содержит источник 1 напряжения питания, импульсный трансформатор 6, источник 12 управляющего напряжения, индикаторный блок 16, элемент 17 коммутации, RC-элемент 18 регулируемой коррекции. 3 ил.

ро1 овый диодный регенератор 5 получа- 10 конденсатора 27 во время пропесса реет импульсный сигнал от элемента 3. Если величина сигнала на выходе регулируемого интег рируюпгего элемента 10 преиьпиает величину напряжения запирающего нелинейнох о элемента.9, то последыши отпирается и сиг нап через соответствуюпше пепи подается на базу транзистора 7. Так как цепь 8 положительной обратной связи замкнута, наш1нается регет1еративный процесс.

20

1 енерации и практически не протекает в ждущем режиме. Таким образом обеспечивается повышение экономичности устройства и его надежности. Устройство также содерлмт источник 1 напряжения питания, импульсный трансформатор 6, источник 12 упрапляюшего напряжения, индикаторный блок 16, элемент 18 коммутации, КС-элемент 19 рег улируемой коррекции, 3 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дпя регистрации кратковременных замыканий и размыкавши электрических контактов различных приборов и узлов при их механических испытаниях и исследованиях, -, Цепью изобретения является повышение эк-ономичности и надежности устройства.

На фиг, 1 представлена схема ройства для регистрации кратковре- .Менных замыканий и размыканий элект рическ тх контактов; на фи1 ,2 - графики зависимости дпительности импульса регистрации Г„р от величишз тока через обмотку подмаг ничивания 1 и числа ее витков W; на фит .З - схема и график, иллшстрируюише процесс формирования длительности выход- HOi o импульса рет енерации с/ рустройст- ва (ключ К - эквивапент коллекторно- эмиттб рного перехода транзистора ди- одного регенератора.

Устрййство для регистрации кратковременных замыканий и размыканий электрических контактов (фричО содержит источник 1 напряжения питании Е.., подключенный к резистивному делителю (мосту) 2 на резисторах 2,1-2,6 и с элементом 3 связи, к имитатору А сит напа нарушения контактирования и диодному регенератору 5, выполненному на импульсном трансконденсатора 27 во время пропесса ре

1 енерации и практически не протекает в ждущем режиме. Таким образом обеспечивается повышение экономичности устройства и его надежности. Устройство также содерлмт источник 1 напряжения питания, импульсный трансформатор 6, источник 12 упрапляюшего напряжения, индикаторный блок 16, элемент 18 коммутации, КС-элемент 19 рег улируемой коррекции, 3 ил.

форматоре 6 с обмотками 6,1-6. ; и транзисторе 7, с цепью 8 положительной обратной связи с последовательно соедине1П1ымн коммутирующим нелинейным элементом (диодом) 9 и рех улируе- мым интегрирующим элементом 10, в простейшем случае выполненным на КС-элементах, элемент 11 регулирования порога и длительности импульса

регенерации, вынолнен1шй на обмотке 6,4 подмагничивания импульсного трансформатора 6, первый вывод которого через последовательно соединенные между собой регулируемый резистор и аккумулирующий к онденсатор - подключен к коллектору транзистора 7 диодног о регенератора 5, а его второй вывод соединен с общей шиной устройства, причем полярность подключения обмотки 6.4 подмагничивания задается определенной: первый вывод обмотки 6.4 подмагничинания, к которому подключается вывод регулируемого резистора, выбирается одноименным

(Начало, Конец) подключаемому к источнику 1 напряжения питания выводу обмотки 6.2 возбуждения импульсного трансформатора 6, включенной в коллекторную цепь транзистора 7 диодного регенератора 5, источник 12 уп- равлягещего напряжения Ец, один вывод которого подключен к общей шине, второй вывод через обмотку 6,3 обратной связи, шунтированную демпфирую1ИИМ диодом, coeju-iiiciff с jixonoM регулируемого иптегрнрую1ЧС 1 о элемента 10 ныход коммутирующего нелинейног о элемента (диода) 9 череч иходнон ре- яистипный делито-ль 13, конденсатор 14 связи, шунтированный диодом, и базовый резистивный делитель 15 подключен к базе транзистора 7 диодного рет е- нератора 5, индикаторный блок 16, в простейшем случае выполненный на реле и вольтметре, через элемент 17 связи, реализованный, например, на RC-элемент fix, подключенный к коллек-- тору тра}гзистора 7, элемент 18 комму тации (выполненный, например, на реле, тумблере и др.), вход которого через RC-элемент 19 регу.пируемой коррекции подключен к средней точке входно1 о резистивного делителя 13, первый выход гшемента 18 коммутации соединен с общей шиной, а его второй выход - с потенциальным выходом элемента 3 связи, например с точкой соединения обмотки 6.1 связи с разделительным диодом кнопку 20 сброса для приведения в исходное состояние реле индикаторного блока 16, клем- г-Ф. 21 и 22 для подключения испытуемых

40

контактных групп (на фиг.1 не показа- 30 т.п.), КС-элемента 19 регулируемой ны) соответстБенно на замыкание и размыкание, выходные клеммы 23 и 24 для подключения внешних приборов (на фиг.1 не показаны) соответственно осциллографа и регистратора (самогг 1с- ца). Кроме того, устройство содержит резисторы 25, регулируемые резисторы 26, аккумулирующий конденсатор 27, конденсаторы 28 и диоды 29,

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии с помошью источника 1 и резисторов 2.1-2.6 делителя (моста) 2 задаются необходимая величина напряжения U. на разомкнутых 45 эпектроконтактах испытуемого прибора, подключаемых к входной клемме 21 и общей шине, или величина тока Ij через замкнутые электроконтакты испытуе- Moi o прибора, подключаемые к входной кпемме 22 и общей щине. До нарушения- контактирования испытуемым лрибором делитель 2 близок к равновесному состоянию и ток через элемент 3 измерительной диагонали, состояшей, например, из последовательно соединенных нормированного по сопротивлению резистора 25, обмотки 6.1 связи импульсного трансформатора 6 и разделительнокоррекпии (реапизуемог О, например, из последовательно соединенных рези тора и конденсатора) и регулируемог интегрирующего элемента 10 (реали35 зуемого, например, на RC-элементах) задают необходимые уставки. Так, в общем случае, при повыщении длительности сипгала нарушения контакт рования, который должен быть зареги стрирован устройством, повышают вел чины емкостей конденсаторов интегри рующех о элемента 10 цепи 8 и элемен та 19 коррекции и, наоборот, снижаю указанные величины при уменьшении пороговой длительности сигнала на- рущения. При снижении величины поро roBoi o уровня по величине си1 нала н рушения (при его малой величине) с помощью элемента 18 коммутации элемент 19 коррекции подключается к по тенцитльному выходу элемента 3 связ измерительной диагонали резистивного делителя (моста) 2. При повышении величины порогового уровня по

55 величине сигнала нарушения (при его большой :зеличине) с помощью элемента 18 коммутации элемент 19 коррекции объединяется с общей тиной устройства , -Величина длительности вы50

го диода 29, либо отсутствует, либо имеет малое значе1П1е. Имитатор 4 си1 - нала, реализуемый, например, на RC- цепи, позволяет произвести балансировку делителя 2 и существенно облег- laeT как настройку устройства, так и его периодическую проверку на функционирование (самоконтроль). Коммутирую фгй нелинейный элемент 9 (диод), с ггомощью которого осушестрляется об- рын цепи 8 положительной обратной свячи в диодном рег енеря оре 5, в ис ;:о/1пом состоянии заперт напряже1Шгм Еа источника 12. При использовании в качестве элемента 9 кремниевого диода, имеющего задержку по напряжению О, 4...0,6 В, источник 12 практически может быть исключен.

5

В соответствии с нарушения (ч.ямлкание иль размыкание) и с величиной и длительностъю сигнала нарушения контактирования, который должен быть зарет истрирован устройст- , в исходном состоянии с помошью элемента 18 коммутации (в простейшем случае реализуемого, например, кон- т:1К1Ной группой .тумблера, реле и

т.п.), КС-элемента 19 регулируемой

коррекпии (реапизуемог О, например, из последовательно соединенных резистора и конденсатора) и регулируемого интегрирующего элемента 10 (реализуемого, например, на RC-элементах) задают необходимые уставки. Так, в общем случае, при повыщении длительности сипгала нарушения контактирования, который должен быть зарегиг стрирован устройством, повышают величины емкостей конденсаторов интегри- рующех о элемента 10 цепи 8 и элемента 19 коррекции и, наоборот, снижают указанные величины при уменьшении пороговой длительности сигнала на- рущения. При снижении величины поро- roBoi o уровня по величине си1 нала нарушения (при его малой величине) с помощью элемента 18 коммутации элемент 19 коррекции подключается к по- тенцитльному выходу элемента 3 связи измерительной диагонали резистивного делителя (моста) 2. При повышении величины порогового уровня по

величине сигнала нарушения (при его большой :зеличине) с помощью элемента 18 коммутации элемент 19 коррекции объединяется с общей тиной устройства , -Величина длительности вы

ходиого импульса С устройстпа мдссь мохсот быть легко зг.дапа с по- оиичо измс иелия параметров пстж элемента 11 ( сопротипле: ия R рсгулиру- емого резистора 26, емкости Сд ак- кумуд ируюшего конденсатора 27, числа витков W обмотки 6. , грсдней магчштной проницаемости |U j сердечника импульс1 ого трансформатора 6), Практически наиболее целесооС)разно рггулироп ;у длительности импульса бур регенерации в требуемых пределах осущг ствлять с ПОМО.11ЫП сопротивления регулируемого резистора 26 эле- мента 11, а значения емкости аккумулирующего конденсатора 27 и,числа витков обмотки 6.А задавать постоянными, обеспечивагаиими в совокупности четкую надежную работу как ииди- каторного блока 16, так и внешнего рех истратора, подключаемого к клемме 24 и общей шине устройства. При этом необход11мый сигнал следует получать от имитатора 4 сигнала, а необ- ходимый контроль величины длительности импульса

up

рех енерап.ии осуществлять с помощью внешнего осциллографа, подключаемого к выходной клемме 24 и общей шине устройства

(фиг.1). tnr.2 и 3 поясняют вмбор основных параметров цепи элемента 11 П1)и задага- и требуемой длительности импульса Гуп регенерации (в пределах от цо до t uMcik.c) исходном СО- cToriHtnl устройства аккумулирующий конденсатор 27 (емкостью С) заряжен и ток через обмотку 6,4 подмагничи- вания (с числом витков W и сопротивлением г) равен нулю (In 0). В ждущем режиме устройства существенно снижается его эн ргопоуребление от HCTO ic-iKa 1 (аккумулирующей батареи с напряжением Eg), основным потребителем тока в устройстве остается лишь делитель 2, Так как формирование д/н1телы-юстя импульса регене- рации с поступлением сигнала паруще- ния контактирования в устройстве производится путем пропускаш5Я через об мотку 6.4 нормироБннного по величине импульса тока, величина тока в импульсе может быть повышена, соответсвенно чиапо витков обмотки 6.4 снижено, а условия эксплуатации импульс HOi o трансформатора 6 и источника 1 напряжения питания облегчены. Включе }1ие 6.4 в цепь разряда конденсатора 27 должно быть таким, как

показано i-a (|)И1ч1, т.е. ток Тр разряда акку 1улируюшего лсн.енсаторп L1 через обиотку 6.4 но направлению должен Гыть противоположен току сигнала в обмо ;ке 6,2 возбужд,е1гии. Толт.ко в )тои случае достигается ом Дг1ем1)1Й г-м} фект ттовышенми длителгиюсти Б1лходт1о- го импульса гцр регенерации (фиг.2 и 3), /1ли это: О второй вынод обмотки 6.4 подмш ничивання соединяется с оГ) тиной устройства, ее первый ш-шод соенлипяется с первым выводом peryjitipy емого резистор л 26 элемета 11, его ВТОР15Й вывод подключается к второму выводу аккумулирующего конденсатора 27, пер)ый ПЫРОД ко го- рого соединяется с коллектором трапзистора 7 диодпогп регенератора 3, Причем первый выж-д обмотки 6,А под- магни {И};апия, к которому подключается nepi biii вывод регулируемог-о резис- тора 26, в 1бирается одчоимепным (Ия чало, Конец ) подключаемому ic источнику 1 напряжения питания вг-П ОДу обмотки 6 .2 возбз жд,е}1ия импулт.снот о трапсфо1эмпТ Ора 6, включенной в кол- ,чектор1 ую цель тра зистора 7 регенератора 5, Включс:ние обмотки 6.4, как и выбор числа ее витков W и величины емкости Сд конденсатора 27, производятся при настройке ycTpoi icTBa и, как правило, в дальнейшем остаются постоянными. Необходимую регулировку длительности импульса i регенерации осуществляют . г. помоицдо г.змсме- нкя сопротивления R peryjnn ycMoro резистора 26 элемента 11 (фиг.З).

Перед началом работы с помощью имитатора 4 нарущенпя контактирования производя проверку на функционирование устройстг.а (самоконтроль) . С помощью нажатия кпол- ки 20 сброса приводится в исходное состояние П}1дти аторный блок 16 (TIS- нример, снимается .блокировка его реле).

При нарушении контактирования (при замыкании или размыкатпти элект- рскоптактов испытуемого прибора) или при подаче контроль}1ого импульса от имитатора 4 сигнала равновесное сос- тоя1гие резистивного моста (делителя) 2 нарушается и через элемент 3 измерительной диагонали проходит импульс тока, ;т,пительность и BeJUivHaa которого определяются соответствеп- по длительностью нарушения контактирования и велнч{п-1ой переходного (динпмнческого) сопротивления алектрп контактон либо /ьтительностыо и пе- ЛИЧИ11О1 импулься, поступающег о от имиттора / сигнала. Пороговый диодный регенерате 5 по.чз чает имп-: . 1ьс нь й С;И1 11ЛГ1 от элемои п 3 в злиипи- мости от положения :1::с мента 18 кпм- мутппии . гибо только через обмоч ку СНЯЯИ импульсного Г)ЛНГг} ОрМПТОра 6

нри большом сигнале нарушения, .чи- бо через обмотку 6,1 и чпрея КС-элемент 19 peryjJHpyeMort коррекили при мялом сигнале н. шушеиия, Имнулт снрли сигнал н-1 (iя п мотку 6,1 связи Hepe/iat-T - H в цепь 3 с Koiifrr-- ь.ие.нтом передлчн W.

К . -Ь.1 б..

где W , и

)

ы 6

и поступает на

- eooT K TCTneini j числа витков oG ioTov,, 6,3 и 6.i импульси . трП11с4 прма ор ч э.;емент 0, где пт-г- тегрируе1ся, Есл;- нелгпчгна ci:i налй нл Bivxo.ae р гу.пнруемого HrfTei iHfjjyio- 111070 элемента 10 ,;1:1ает меличину занирпкм:;е1 о элемента 9 иапр ГА ения ,

то последт1Й отпирается, с.пгна.л че1рез иходчои резистир Г1,1и делитель iJ

поступает на КС-элемент 19 рег улмрус мой коррекции, з;,ес5: ,г1ОГ1Олнг:теп1Л о формируемся и черг з кондеггсатор 14 связи передается на базу транзистора 7. Тагч КПК цепь В полол-л те.тп.ной

обратно связи ЗаМ СНу7а ПрОРОДЯ,ИМ

элементом (диодом) 9, начинаете) ргг нерлтивн ,Й П11оцесс (ллителыюстъ KOTOpoi o спределяетси нарагтетрами не пи элемента 11: сопротивлением R pcryj HpyeMoi o рез -гстора 26), емкостью Cj,j аккумулирующего конценсаторп 27, числом витков W(,4 c f - io /KH 6.4, величиной магнр.тной проницаемости nj ji, сердечни а импульсно1О трансформатора 6, наггряжениег.; F, источника 1 питания, фиг, 1-3). Аккумулиру о ин конденсатор 27 элемента 11 разряжается через коллетчторно-эмит ернь .;ере; од т ханзистора У, обмотку 6, подмагтти- п.вания J регулируемый резистор 26, Г рпво/;ят к заданно; 1у при настро л е изменению мах нитной npo ;i ;aci-iocTH сердечника импульсного трансформатора 6 и, соотье-тс венно, индуктиБТ{ос- обмоток трансформатора, обеспели- i -i4 формгрование ;ia KOJijieKTope транзистора 7 нужног о по величине и дли

Tej b iocTH выхпдног о импульса ре- е герадич, котор.1Й через элемент 17 связи ностунает на вход индикаторного Плска 16 и на выходную 24, с Ч .--,;; а 111 у к- для подключения внешпег о регистратора (не ноказпн). Индиклтор- 41,iH блок 16 или внешний регистратор 1:1тмечяют ({ акт нарушения контактироваЛ я , параметры оторого (по длитель- ibpcT, величине изменения сопротивле- пня) были : ада5 ы с помогцью элементов 10, 18, 19 и II.

При нодаче и nyльcнoгo сигнала наpyiiieHi iH на вход рет онератора 5 через обмотку 6.1 и элементь 18 и 19 про- 1с :одят форсирование его запуска. Сигнал, постунаговдтй на вход через КС-элемент 19 регулируемой коррекции,

Фор№1руется злементог-; 19, усиливается транзистором 7 и через обмотку 6,2 ммнульсног о трансфорг атора 6 передается в цепь 8 с коэффидиентом передачи

W.

в.г

- коэффиниент усиления тран- зистора 7;

Vi -

5

Ю

5

0

6,3

6,-2.

соотв ;тственло чнсл; витков обмоток 6,3 и 6.2 им- пульсно1ч- трансг|.:ормато- Р а 6 .

В элементе 10 цепи 8 происходит слг.г.ение обоих сигналов, г де они интегрируются. Если суммарная вели- ина сигнала ita выходе элемен1а 10 превысит величину яапи 1аю1ие1 о элемент 9 напряж гния , то ялс(1-нт 9 отпирается, цепь 8 яам1;1кается , начинается ре енеративный процесс и аналогично описа 1ному,

Вт ешний П11нбор, пoдключne .ый к вь ходным клеммам 23, соединенным с нормнрованрплм резистором 25 элемента 3, дает BO3Mc:{f4OCTb производить количественную оценку переходного (динамического) сопротивления иссле- электри ческих контактор при i-:x механических исп11 та)1иях .

Изобретение позволяет норь снть --«KoHDMH HiocTb и надежность устройст- рп, так как снижает его знергопот- 1)обление, сокращаются простои из-за необходимой перезарядки аккумулн- гующей батареи, повышается разрешак,- тлгг способность рех истратора, упрошлется конструкция импульсного трли- сформатора.

Ф о р м у л а изобретен и я г

Устройство для регистрации кратко- лременных з,5мыкаиий и размыканий опектричсскмх контактов, содержащее источник напряжения питания, имита- i op сигнала, резистишгый делитель на- Г1ряже1П1я с входными клеммами и элементом связи с диодным регенератором, содержащим Tpaii j; CTf;p , импульс- :|| )й трансформато } и цепь положительной обратной СВЯГ1И, состоящую из последовательно соединенных источника управляющего напряжения, обмотки обратной связи импульсного трансформатора, шунтированной диодом, регулируемого инте1 риру 01цего элементами коммутирующего нелинейного элемента, .элемент рех улиропания порог а и длительности импульса регенерации, RC- мчемент регулируемой коррекции, г)ле- liCHT коммутации и индикаторный блок, ныход источника питания соединен с первыми входами имитатора сигналов, дис1Дно1 о рет енератора и резистивпог о лепителя напряжения, второй вход ко- .прого соелицен с выходом имитатора

с.из налов, выход элемента связи с ди- одньчм pei-eiiepaTOpoM соединен с по/fC

1

up

И У у щ 7- Wy

Ф(Ш2

0

0

5

0

следоватс:Л1 н.1 включет{ными элеметгтом кo мyтalIии, КС-элементом рех улируе- мпй коррекг1,ии и } торыь . входом диод- iioro регенератора, выход которог о со- ед.инен с входом индикаторнот о блока, элемент регулирования порога и дли- то-льности импульса регенерации сос- тэит из последовате.пьно вкл оченн 1х р ЭТ улируемого резистора и обмотки иод- мягничивания импульсного трансформатора, первый вывод которой соединен с первым выводом регулируемот О резистора, а ее второй иь вод соединен с общей чгиной ус ройства, о т л и - ч а ю щ е е с и тем, что, с 11,ельго ппньпиеиия экономичности и надежности устройства, в элемент регулирования порога и /лшгтильностп импульса регенерации введен аккумулирующий кон- тенсатор, пертйлй. вывод которого соо динеь с коллектором транзистора диод-- HOVO pei enepaTopa, а его второй вывод соед.инен с вторым выводом регули - руемого резистора элемента регулирования порога и длительности имнульса регенерании, первый вывод обмотки подмагничивания вь бираегся одноимен- I ым под1:ч1о чаемо гу к источнику напря- я:ения питаният.ыводу обмотки возбуж-- дения имнульсггогс трансформатора, rKjHoneHHoii в коллс:1г Орную цепь тран-- :1истора диоднот о регенератора.

Jwft

мА

.