Многоканальное устройство для контроля напряжения Советский патент 1991 года по МПК G01R19/165 

о

N XI

Јь СО VJ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля напряжений в системах электропитания.

Цель изобретения - расширение обла- стм применения устройства и глубины контроля.

На фиг, 1 представлена функциональная схема многоканального устройства для контроля напряжения; на фиг. 2а и б - гра- фики зависимости выходных напряжений электронного ключа и ограничителя напряжения от контролируемого напряжения UBx, в - передаточная характеристика одного канала; на фиг. 3 - форма выходного напряже- ния суммирующего усилителя.

Многоканальное устройство для контроля напряжения содержит формирователи

1-1, 1-21-N сигналов, генератор 2, блок

3 управления и индикации, входы которого соединены с соответствующими выходами

формирователей 1-1, 1-21-М, пороговый

элемент 4, соединенный с выходом суммирующего усилителя 5, индикатор 6, соединенный с выходом порогового элемента 4. Кроме того, каждый формирователь сигнала содержит делитель напряжения на построечном резисторе 7, через который сход канала соединен с электронным ключом на стабилитроне 8 и резисторе 9,-делитель на- пряжения на подстроечном резисторе 10, через который вход канала соединен с ограничителем напряжения на стабилитроне 11 и балластном резисторе 12, разделительный конденсатор 13, через который выход генератора 2 соединен с катодом стабилитрона 8, разделительный конденсатор 14 и разделительный конденсатор 15, через который выход канала соединен с соответствующим входом блока 3 управления и индикации.

Устройство работает следующим образом.

Если контролируемое напряжение (значение Do на фиг. 2а), поступающие на вход формирователя сигнала, превышает порог открывания стабилитрона 8 (значение UH на фиг. 2а), то на выходе электронного ключа (напряжение на резисторе 9), кроме некоторого постоянного напряжения, присутству- ет и переменное напряжение, подаваемое с выхода генератора 2 на катод стабилитрона 8 через конденсатор 13.

Это переменное напряжение через конденсатор 14 поступает на катод стабилитро- на 11. Если контролируемое напряжение (значение U0 на фиг. 26) не превышает порога открывания стабилитрона 11 (значение UB на фиг, 26), на котором совместно с балластным резистором 12 собран ограничитель

напряжения, то переменное напряжение с катода этого стабилитрона через конденсатор 15 поступает на один из входов блока 3 управления и индикации.

При значениях контролируемого напряжения меньших ин и больших UB переменное напряжение на этом оходе блока 3 управления и индикации отсутствует. В первом случае это обеспечивается закрытием стабилитрона 8, а во втором - открытием стабилитрона 11 (режим ограничения напряжения. )

В результате этого формируется передаточная характеристика канала, представленная на фиг. 2в.

Существенным является то, что амплитуда переменного напряжения на выходе канала остается неизр еиной при изменении контролируемого напряжения в диапазоне UH - Uo, что позволяет при совместной работе каналов избежать эффекта суммирования, приводящего к сбоям в работе устройства,

Изменение контролируемого напряжения в этом диапазоне приводит лишь к изменению точки приложения переменного напряжения к линейным участкам передаточных характеристик электронного ключа и ограничителя напряжения (фиг. 2а и б). Поэтому в диапп оне UH - UD возможны изменения лишь уровня постоянных составляющих на выходах электронного ключа и ограничителя напряжения, амплитуда переменной составляющей на этих выходах и выходе канала остается неизменной.

Гальваническая развязка между генератором 2, электронным ключом, ограничителем напряжения и блоком 3 управления и индикации, выполненная с помощью разделительных конденсаторов 13-15 исключает их взаимное влияние по постоянному току, Это создает условие для раздельного и независимого друг от друга регулирования нижнего (U4) и верхнего (UB) порогов срабатывания, что обеспечивает расширение области применения устройства и глубины контроля.

Для контроля напряжения отрицательной полярности необходимо изменить полярность включения стабилитронов 8 и 11 в формирователе сигналов, Суммирующий усилитель 5 кроме функции суммирования выполняет и функцию усиления по каждому каналу для обеспечения в них необходимой чувствительности и формирования сигнала с амплитудой, достаточной для работы порогового элемента 4, Кроме того, использо- вание постоянной составляющей. в выходном сигнале блока 3 ynn-звления и индикации позволяет отказаться пт примениния специальных выпрямительных устройств (фиг, 3).

Таким образом, если контролируемые напряжения UBX.I, UBx2, ..., UBX.N находятся в своих заданных лределах, то с выходов всех каналов на блок 3 поступают переменные напряжения одинаковой амплитуды, и на его выходе появляется суммарный и усиленный сигнал с амплитудой AN, форма которого показана на фиг. 3.

Порог срабатывания (значения Un фиг. 3) порогового элемента 4 установлен таким образом, что при сигнале с амплитудой AN на его входе формируется импульсный сигнал, поступающий на индикатор 6.

Формула изобретения Многоканальное устройство для контроля напряжения, содержащее N формирователей сигнала, генератор, блок управления и индикации, причем выход генератора соединен с управляющими входами формирователей сигналов, выходы формирователей сигналов соединены с соответствующими входами блока управле- ния и индикации, входы формирователей сигналов являются входами устройства, о т- личающееся тем, что, с целью расшиЫЬых

рения области применения и глубины контроля, каждый из N формирователей сигнала содержит электронный ключ на первом стабилитроне и резисторе, ограничитель напряжения на балластном резисторе и втором стабилитроне, первый и второй ре- зистивные делители, три разделительных конденсатора, первый вход формирователя сигнала соединен с входами резистивных делителей, выход первого резистивного делителя соединен с катодом первого стабилитрона, выход второго резистивного делителя соединен с первым выводом балластного резистора, второй вывод которого соединен с катодом второго стабилитрона, анод которого соединен с об щей шиной, анод первого стабилитрона со единен через резистор с общей шиной, а катод через первый разделительный конденсатор соединен с управляющим входом формирователя сигнала, анод первого стабилитрона через второй разделительный конденсатор соединен с катодом второго стабилитрона, катод второго стабилитрона через третий разделительный конденсатор соединен с выходом формирователя сигнала.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля напряжений в системах электропитания. Цель изобретения - расширение области применения устройства, которая достигается применением резисторов 7, 9, 10, 12, конденсаторов 13, 14, 15, стабилитронов 8, 11. Устройство содержит также генератор 2, суммирующий усилитель 5, пороговый элемент 4, индикатор 6. 3 ил.

О)

-ЛуЧАги&ых

5)

-

U бы/

Ъ)

UH U,

Ubx

ШUB

Ub

и

Фиг.З