Цифровое устройство для измерения сопротивления изоляции на постоянном напряжении Советский патент 1991 года по МПК G01R27/18 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения больших (≥ 1 мОм) активных (резистивных) сопротивлений на постоянном стабилизированном напряжении (500 В и выше), в частности сопротивления изоляции электробытовых машин и приборов. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит источник 1 переменного стабилизированного тока малой амплитуды, разделительные конденсаторы 2, 3, усилитель 4 переменного напряжения, линейный выпрямитель 5 переменного напряжения, масштабный усилитель 6, блок 7 индикации, стабилизированный источник 10 повышенного постоянного напряжения, ограничительный резистор 11, контролируемое сопротивление 12 изоляции, нелинейный резистивный двухполюсник 13, клеммы 14, 15. Устранение нелинейных отклонений из полученного результата позволяет повысить точность измерения. 2 ил.

-Jfo

31

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения больших (5И мОм активных (резистивных) сопротивлений на повышенном постоянном стабилизированном напряжении (500 В и выше) а частности сопротивления изоляции электробытовых машин и приборов.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг.1 представлена блок-схема цифрового устройства для измерения сопротивления изоляции на постоянном напряжении; на фиг.2 - две вольтам- г|ерные характеристики нелинейного Двухполюсника.

Цифровое устройство для измерения сопротивления изоляции на постоянном напряжении содержит последовательно соединенные источник 1 переменного стабилизированного тока малой амплитуды, разделительный конденсатор 2, разделительный конденсатор 3, усилитель 4 переменного напряжения, ли- Чейный выпрямитель 5 переменного напряжения, масштабный усилитель 6 и блок 7 индикации, содержащий последовательно соединенные аналого-цифровой десятичный преобразователь 8 с дешифраторами на выходе и цифровой индикатор 9, последовательно соединенные стабилизированный источник 10 повышенного постоянного напряжения, ограничительный резистор 11 и контролируемое сопротивление 12 изоляции, а также нелиней- йый резистивный двухполюсник 13, пер в|ый выход которого соединен с вторым выводом контролируемого сопротивления 12 изоляции и с общей точкой соединения обкладок разделительных конденсаторов 2 и 3. Контролируемое

сопротивление 12 изоляции подключает- .с теля 6 преобразуется в цифровой код

аналого-цифровым преобразователем 8 и выводится на цифровой индикатор 9 блока 7 индикации.

Ся своим первым и вторым выводом к клеммам 14 и 15 соответственно. Вторые выводы источника 1 переменного стабилизированного тока малой амплитуды, стабилизированного источника О повышенного постоянного напряжения и нелинейного резистивного двухполюсника 13 соединены с общей шиной, вход аналого-цифрового десятичного преобразователя 8 с.дешифраторами на выходе является входом блока 7 индикации.

Цифровое устройство для измерения сопротивления изоляции на постоянном

напряжении работает следующим образом.

Измерительная цепь, состоящая из последовательно включенных измеряемого резистора 12, подсоединяемого через клеммы 14 и 15, и нелинейного резистивного двухполюсника 13, питается постоянным током, протекаю

щим через ограничивающий резистор 11 с выхода стабилизированного источника 10 высокого постоянного напряжения.

Постоянный ток в измерительной цепи, обратно пропорциональный величине измеряемого сопротивления 12, определяет величину дифференци

ального сопротивления R| нелинейного резистивного двухполюсника 13, которое обратно пропорционально величине этого тока, т.е. дифференциальное сопротивление RJ пропорцио5

0

5

0

нально величине R -измеряемого сопротивления 12.

Для определения-дифференциального сопротивления нелинейного резистивного двухполюсника 13 через него пропускают стабилизированный переменный ток с источника 1 переменного тока и измеряют переменную составляющую падения напряжения на нелинейном двухполюснике 13.

Переменное напряжение, снимаемое с двухполюсника 13, через разделительный конденсатор 3 поступает на вход усилителя 4 переменного напряжения. С выхода усилителя 4 переменное напряжение выпрямляется линейным выпрямителем 5 и подается на вход масштабного усилителя 6, который приводит уровень сигнала постоянного напряжения к стандартному уровню, например 0 - 200 мВ.

Аналоговый сигнал с выхода усили0

5

аналого-цифровым преобразователем 8 и выводится на цифровой индикатор 9 блока 7 индикации.

Для получения линейной зависимости выходного сигнала с нелинейного резистивного двухполюсника (переменной составляющей) от сопротивления измеряемого резистора 12 формируется вольтамперная характеристика резистивного двухполюсника 13, обеспечивающая равные приращения постоянного напряжения на двухполюснике 13 при изменении значений тока измерительной цепи всегда в К const

раз, что соответствует изменениям измеряемого сопротивления также в К const раз.

Для получения линейной зависимости выходного сигнала от сопротивления Rvv3 измеряемого резистора 12 нелинейный резистивный двухполюсник 13 должен отвечать требованиям; обладать малым относительно величины RИЈ измеряемого сопротивления 12 сопротивлением постоянному и переменному току (дифференциальное сопротивление R « КИа) обеспечивать линейную зависимость собственного дифференциального сопротивления от сопротивления измеряемого резистора 12. На фиг.2 приведены две вольт- амперные характеристики нелинейных резисторов, обеспечивающих линейность зависимости выходного сигнала от измеряемого сопротивления.

Устранение нелинейных отклонений из получаемого результата поз-воляет повысить точность измерения сопротивления изоляции.

Формула изобретения

Цифровое устройство для измерения сопротивления изоляции на постоянном гапряжении, содержащее последовательно соединенные стабилизированный источник повышенного постоянного напряжения и ограничительный резистор, последовательно соединенные масштабный усилитель, и блок индикации, первую и вторую клеммы для подключения контролируемого сопротивления изоляции, первая клемма для

10

6616756

подключения контролируемого сопротивления изоляции соединена с вторым выводом ограничительного резистора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены нелинейный резистивный двухполюсник и последовательно соединенные источник переменного стабилизированного тока малой амплитуды, два разделительных конденсатора, усилитель переменного напряжения и линейный выпрямитель, общая точка сое- j j динения обкладок разделительных конденсаторов соединена с второй клеммой для подключения контролируемого сопротивления изоляции и первым выводом нелинейного резистивного двухполюсника, второй вывод которого соединен с общей шиной, выход линейного выпрямителя соединен с входом масштабного усилителя, вторые выводы стабилизированного источника повышенного постоянного напряжения и источника переменного стабилизированного тока малой амплитуды соединены с общей шиной, причем нелинейный резистивный двухполюсник обла- 3Q дает вольтамперной характеристикой, для которой равным приращениям постоянного падения напряжения на двухполюснике соответствуют изменения тока от одного меньшего значения к другому большему всегда в К раз, начиная с выбранного начального значения, что соответствует изменениям величины измеряемого сопротивления изоляции также в К раз, где К - постоянная величина.

70

25

35

40

Уровень

к+1

к+2

к+з

o.f 0,2 о,з ф о,5 о,б o,i о,8 цдцб

Фиг. Z