Способ контроля контактирования скользящих электрических контактов Советский патент 1991 года по МПК G01R27/14 

Изобретение относится к области точного приборостроения, а именно к способам обнаружения непроводимости на контактных поверхностях прецизионных токосъемников на основе золота и его сплавов, применяемых в приборах и системах автоматического управления.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля контактирования скользящих электрических контактов закрытого типа, а также определение размеров зоны нарушенного контактирования и определение стационарности зоны нарушенного контактирования.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства контроля контактирования скользящих электрических контактов, реализующего способ контроля контактирования скользящих электрических контактов; на фиг.2 - эпюры напряжений в различных точках схемы.

Устройство контроля контактирования скользящих электрических контактов содержит источник 1, дискретный шаговый привод 2, скользящий контакт 3, генератор 4 импульса, датчик 5 оборота (цикла), аналоговый ключ 6, одновибратор 7, усилитель 8, полупроводниковый диод 9, пороговый блок 10, триггер 11,счетчик 12, D1, D2 - цифровые данные, вводимые в ЭВМ.

На фиг.2 обозначено: г в - длительность выборки, Uomin минимальное значео ю

N

со ел

(Л

ние напряжения в статике; 1 и 0 - выхода триггера 11; UK - напряжение на контакте 3. Источник 1 соединен с исследуемыми скользящими электрическими контактами 3, падение напряжения на контактах 3 измеряют усилителем 8, выходное напряжение которого подают на пороговый блок 10, где сравнивают его с пороговым напряжением. Напряжение, полученное в результате сравнения, поступает на триггер 11. Синхронизирует работу устройства генератор 4, который соединен с одновибратором 7, триггером 11, счетчиком 12 и приводом 2. Перемещение контактов 3 осуществляется приводом 2, а контроль за перемещением - датчиком 5, выход которого соединен со счетчиком 12. Подключение усилителя 8 осуществляет ключ 6, который соединен с одновибратором 7.

Устройство контроля контактирования скользящих электрических контактов работает следующим образом.

При включении дискретного шагового привода 2 (фиг.1) осуществляют движение контакт-детали скользящего контакта 3 за один импульс управляющего генератора 4 (фиг. 1,2) на расстояние, определяемое размером контактного пятна (для малогабарит- ных СК эта величина имеет значение в пределах 0,01-0,2 мм). Возникающее при движении скользящего контакта 3 (фиг.1) изменение контактного сопротивления с помощью источника 1 преобразуют в пропорциональное напряжение Ок. При начале движения от переднего фронта импульса Gn (фиг.2) запускается одновибратор 7 (фиг.2,1), который формирует импульс длительностью т (фиг.2) и управляющий аналоговым ключом 6 (фиг.1). Время выборки гв; на которое контакт 3 подключают к усилителю 8 ключом 6 (фиг.1), выбирают из расчета запаздывания срабатывания шагового привода 2 и времени формирования импульса UK. В момент сдвига в случае, когда контактирующая поверхность не загрязнена непроводящими структурами, происходит увеличение проводимости (уменьшение переходного сопротивления), что приводит к скачкообразному уменьшению напряжения UK, т.е. к возникновению импульса напряжения отрицательной полярности. Этим отрицательным импульсом UK (фиг.2), усиленным в усилителе 8 (фиг.1). запускают через полупроводниковый диод 9, пропускающий импульс только отрицательной полярности, пороговый блок 10 (фиг,1. 2), на второй, опорный вход которого подают минимальное значение напряжения в статике Uomin (фиг.1, 2)„ определяемое минимальным значением контактного сопротивления в статике. Это напряжение Jomin известно для каждого конкретного типа скользящего электрического контакта и обусловлено его

конструктивными параметрами и режимом работы. Так, в конкретном случае для материала контактной пары ЗлСО-ЗлМ-800 npi контактном нажатии Рк 2,5-3 сН и контакте точечного типа (кслпектор - цилиндрическая щетка) значение Uomm 500 мкВ при токе 100 мА. Если амплитуда возиикз.ощего при сдвиге контакта 3 отрицательного импульса UK больше или равна Uomin, это означает, что в пределах выбранного штга

поверхность контакт-детали свободна от непроводящих загрязнений.

В этом случае импульсом пооогоного блока 10 запускают триггер 11 (фиг. 1,2), который устанавливается з состояние 1. Задним фронтом импульса от генератора А триггер 11 устанавливают Е состояние О (фиг.2). В случае загрязнения контактных поверхностей непроводящими структурам амплитуда отрицательного импульса UK

формируемого в момент начала движения контактов 3, будет меньше, чзм Uooin. При значительном загрязнении может также измениться полярность импульса н положительную, и .й импульс не проходит через

диод 9. В обоих этих случаях пороговый блок 10 и триггер 11 не срабатывают, и на выхода триггера 11 получают О (фиг.2).

Таким образом, на выходе триггера 11 на каждом элементарном шаге привода 2 и

соответствующем ему участке контактной поверхности формируют дискретную ииф- ровуго информацию (фиг.1) в виде 1 или О, характеризующую контчкткые свойства исслодуомой поверхности Б пределах этого

шага.

Определение местоположения участков загрязнения на поверхности контакт-детали осуществляют с помощью датчика 5 оборотов (циклов) (фиг.1), механически

связанного с контактом 3 и вырабатывающего импульс на каждый оборот (цикл) его движения. Этим импульсом разрешают счет импульсов генератора 4 (фиг.1) счетчику 12, Таким образом, каждому шагу привода 2

0 после начала отсчета, определяемого импульсом датчика 5, присваивают свой адрес в виде цифровой информации D2 с выхода 12, что позволяет наблюдать состояние поверхности контролируемого контак5 та 3 и ее изменение на каждом обороте (цикле), подавая информацию D1 и D2 на дисплей ЭВМ.

Изобретение позволяет определять наличие даже незначительных загрязнений на

контактной поверхности прецизионного каллсктора, а тэкже истинные размеры и м тсположоние обнаруженной зоьы непроводимости, поскольку при заданном Фиксированном числе шагов на одном обо- роте коллектора и известном диаметре колида известен и размер одного шага, а количеством этих шагов можно определить размер и расположение уклэдыечюшейся в них зоны непроводимости Статистическая об- работка на ЭВМ непрерывно поступающэй в течение нескольких циклов цифровой информации позволяет опредетять, стационарный илм нестационарный характер осит процесс контактирования за выбран- ный промежуток времени.

Ф о р м у т а изобретения 1. Способ контроля контактирования скользящих электрических контактов, включающий подачу на скользящие электриче- гхие контакты наг ряжения о мет чника который стабилизирован по ток/ измерение величины падения напряжения между скользящими огркгрическими контактами при их перемещении в зсне кон акгирова- ния и сравнение результатов измерения с допусковой величиной напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля контактирования скользящих электрических контактов, измерение величины падения напряжения между скользящими электрическими контактами проводят при дискретном перемещении скользящих электрических контактов в зоне контактирования, а в качестве допусковой величины напряжения выбирают значение на- пр ;жения соответствующее минимальному значению падения напряжения между скользящими электрическими контактами, измеренному при фиксированном контакте между ними г. зоне контактирования.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что, с целью определения размеров зоны нарушенною контактирования, шаг дискретного перемещения скользящих электрических контактов выбирают значительно меньшим оазмера зоьы нарушенного контактирования

3.Способ по п.1 отличающийся тем, что, с целью определения стационарности зон нарушенного контактирования, повторно проводят измерение по п.1 формулы и сравнивают между собой результаты измерений.

Изобретение относится к точному приборостроению и может использоваться для обнаружения непроводимости на контактных поверхностях прецизионных токосъемников на основе золота и его сплавов в приборах и системах автоматического управления. Целью изобретения является повышеНие достоверности контроля контактирования скользящих электрических контактов закрытого типа, определение зоны нарушенного контактирования, а также определение стационарности зоны нарушенного контактирования. Особенностью изобретения явпяется измерение величины падения напряжения между скользящими электрическими контактами при дискретном перемещении скользящих электрических контактов в зоне контактирования и с,рявне- ние с допусковой величиной напряжения, равной минимальному значению падения напряжения между скользящими электрическими контактами, измеренному при фиксированном контакте между ними в зоне контактирования, выбор шага дискретного перемещения скользящих электрических контактов значительно меньшим, мем размеры зоны нарушенного контактирования, а также проведение повторных измерений и сравнение результатов измерений. 2 з.п.ф-пы, 2 ил. (Л С

QJ

8

Фиг.

D1

г

П2

Фиг. 2