Устройство для измерения напряжения постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК G01R19/00 

фиг.1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения напряжения постоянного тока с гальванической развязкой между токо- ведущей и измерительной цепями, например для контроля напряжения электрических машин постоянного тока.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство содержит первую 1 и вторую 2 входные клеммы, первая из которых через последовательно соединенные резистор 3 и первую контактную пару А первого электромагнитного реле 5 соединена с первым выводом конденсатора 6, а также через первую контактную пару 7 второго электромагнитного реле 8 с первым выводом резистора 9 и первой клеммой 10 для подключения измерительного прибора. Вторая входная клемма 2 соединена через вторую контактную пару 11 первого электромагнитного реле 5 с вторым выводом конденсатора 6, который через вторую контактную пару 12 второго электромагнитного реле 8 соединен с вторым выводом резистора 9 и второй клеммой 13 для подключения измерительного прибора. Входы измерителя 14 пиковых значений напряжения подключены к клеммам 10,13 для подключения измерительного прибора. Обмотки первого 5 и второго 8 электромагнитных реле включены между шиной 15 источника питания и соответственно первым 16 и вторым 17 выходами блока 18 управления, содержащего импульсный генератор 19, выход которого соединен с входом электронного ключа 20, выход которого соединен с входом электронного ключа 21 и является первым выходом 16 блока 18 управления, вторым выходом 17 которого является выход второго электронного ключа 21.

Устройство работает следующим образом.

Импульсные сигналы, вырабатываемые импульсным генератором 19 блока 18 управления, поступают на первый электронный ключ 20, с выхода которого инвертированный импульсный сигнал поступает на второй электронный ключ 21. Поскольку на первый 20 и второй 21 электронные ключи блока 18управления поступают соответственно неинвертированный и инвертированный импульсные сигналы, то обмотки управления соответственно первого и второго электромагнитных реле 5 и 8 включаются и выключаются противофазно. В соответствии с работой обмоток управления первого и второго электромагнитных реле 5 и 8 замыкаются и размыкаются первая 4 и вторая 11 контактные пары второго электромагнитного реле 8.

Измеряемое напряжение постоянного тока подводится к первой 1 и второй 2 входным клеммам устройства. При замыкании

первой 4 и второй 11 контактных пар первого электромагнитного реле 5 и размыкании первой 7 и второй 12 контактных пар второго электромагнитного реле 8 происходит заряд конденсатора б с постоянной времени заряда Т3 RI С . При размыкании первой 4 и второй 11 контактных пар первого электромагнитного поля 5 и замыкании первой 7 и второй 12 контактных пар второго электромагнитного реле 8 конденсатор 6 начинает разряжаться через резистор 9 с постоянной времени разряда тр R2 С .

Поскольку R2 RI , то Гр Т3, то и к моменту замыкания первого и второго контактов первого электромагнитного реле

конденсатор оказывается полностью разряженным и готовым к новому заряду. Далее процесс повторяется.

На фиг, 2 представлены эпюры напряжений заряда-разряда конденсатора при

измерении напряжения EI (кривая а) и напряжения Е2 (кривая Ь).

Напряжение разряда конденсатора, формируемое на резисторе, поступает на первый и второй выходы блока гальванической развязки и далее на первую 10 и вторую 13 клеммы. Пиковое значение напряжения на клеммах 10 и 13 измеряется с помощью измерителя пикового значения напряжения.

0Первое 5 и второе 8 электромагнитные

реле выбираются такими, чтобы их времена срабатывания Тсраб и отпускания to™ подчинялись неравенству

45

tcpa6 torn,

0)

50

которое обеспечивает выполнение условия гальванической развязки между входной и измерительной цепями.

Пусть, например, замкнуты контактные пары 4,11 и разомкнуты контактные пары 7,12. При срабатывании первого 20 и второго 21 ключей и, соответственно, первого 5 и второго 8 электромагнитных реле контактные пары 7,12 начнут движение на замыкание, а контактные пары 4,11 - на размыкание, но поскольку выполняется неравенство (1), контактные пары 4,11 разомкнутся раньше, чем замкнутся контактные пары 7,12, на время

A t tcpa6 toiHi

конденсатор 6 окажется отключенным от входной и измерительной цепей, а затем (после замыкания контактных пар 7,12) подключенным к входной цепи. Аналогично получится и при замыкании контактных пар 4,11 и размыкании контактных пар 7,12. Таким образом, в процессе всего времени ра- боты устройства входная и измерительная цепи оказываются гальванически развязанными.

Формула изобретения 1. Устройство для измерения напряже- ния постоянного тока, содержащее две входные клеммы, конденсатор, два резистора и две клеммы для подключения измерительного прибора, к которым подключен первый резистор и входы измерительного прибора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены блок управления и два электромагнитных реле с двумя нормально разомкнутыми контактными парами в каждом, причем вре- мя их включения больше времени отпускания, а в качестве измерительного прибора

использован измеритель пиковых значений напряжения, первая входная клемма через второй резистор и первую контактную пару первого электромагнитного реле соединена с первым выходом конденсатора, а также через первую контактную пару второго электромагнитного реле с первой клеммой для подключения измерительного прибора, вторая входная клемма через вторую пару первого электромагнитного реле соединена с вторым выводом конденсатора, который через вторую контактную пару второго электромагнитного реле соединен со второй клеммой для подключения измерительного прибора, обмотки первого и второго электромагнитного реле включены между шиной источника питания и соответственно первым и вторым выходами блока управления. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блок управления содержит импульсный генератор и два электронных ключа, выход первого из которых соединен с входом второго и является первым выходом блока управления, вторым выходом которого является выход второго электронного ключа, вход первого электронного ключа соединен с выходом импульсного генератора.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения напряжения постоянного тока с гальванической развязкой между токо- ведущей и измерительной цепями. Целью изобретения является упрощение устройст7 ва. Под управлением блока 18 управления, содержащего импульсный генератор 19 и электронные ключи 20 и 21, происходит попеременное включение электромагнитных реле 5 и 8, контактные пары 4,11, 7 и 12 которых подсоединяют конденсатор б попеременно к входным клеммам 1 и 2 или к клеммам 10 и 13 для подключения измерительного прибора, в качестве которого используется измеритель 14 пиковых значений напряжения. Постоянные времени заряда и разряда определяются величинами сопротивления резисторов 3 и 9, Введение измерителя пиковых значений напряжения, блока управления и двух электромагнитных реле позволило исключить из схемы прецизионный трансформатор и, следовательно, упростить устройство. 1 з.п.ф- лы, 2 ил. сл С о ю о со ON

Фиг. 2