Устройство для автоматического контроля индуктивности и добротности катушек Советский патент 1992 года по МПК G01R27/26 

Ч

ГО

ел

ел ю

ю

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники, может применяться при контроле катушек индуктивности в условиях массового производства, и является усовершенствованием устройства по основному авт.св. № 1307393.

Известно устройство для контроля АЧХ, содержащее генератор качающейся частоты (ГКЧ) и осциллограф, напряжение развертки которого имеет линейно- ступенчатую форму. При увеличении скорости изменения частоты в таком устройстве возникают динамические искаже- ния, приводящие к возрастанию погрешности контроля индуктивности и добротности.

Известно устройство для контроля АЧХ, содержащее управляемый генератор, скорость сканирования которого изменяется дифференциатором в зависимости от крутизны участка АЧХ. Это устройство позволяет значительно уменьшить динамические искажения.

Однако данное устройство не обеспечивает достаточного быстродействия в низкочастотном диапазоне, так как для работы дифференциатора требуется высокая фильтрация сигнала с выхода детектора, а большая постоянная времени детектора не позволяет производить точное отслеживание АЧХ.

Известно также устройство для контроля индуктивности и добротности катушек, содержащее управляемый генератор, перестраиваемый с постоянной скоростью, детектор, экстрематор, компараторы.

Однако в известном устройстве время контроля катушек с большим разбросом индуктивности увеличивается из-за того, что сканирование происходит с одинаковой скоростью как вне зоны резонанса, так и в зоне резонанса. При увеличении скорости сканирования искажается АЧХ и увеличивается погрешность.

Цель изобретения - повышение быстродействия путем увеличения скорости сканирования вне зоны резонанса.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен дополнительный компаратор, а генератор пилообразного напряжения выполнен с управляемой переменной скоростью нарастания напряжения, при этом выход указанного компаратора соединен с входом управления скоростью на- растания генератора пилообразного напряжения, а измерительный вход компаратора - с выходом детектора.

При реализации изобретения сокращается время контроля и достигается автоматический допусковый контроль

индуктивности и добротности низкочастотных катушек.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы, пояс- няющие его работу.

Устройство содержит управляемый генератор 1, генератор 2 с переключаемой скоростью нарастания, двухпороговый компаратор 3, детектор 4, экстрематор 5, блок 6

0 памяти, эталонный конденсатор 7, который с исследуемой катушкой индуктивности Lx образует последовательный резонансный контур, логический элемент 2И 8. измеритель 9 добротности, компаратор 10, свето5 вые индикаторы 11 и 12, второй блок 13 памяти, измеритель 14 индуктивности, клеммы 15 для подключения исследуемой катушки LXl компаратор 20.

Экстрематор 5 предназначен для авто0 матического определения момента резонанса и содержит операционный усилитель 16, стабилитрон 17, конденсатор 18 и одно- вибратор 19. Входом компаратор 20 подключен к детектору 4, а выходом - к входу

5 управления генератора 2, выход которого соединен с информационными входами двухпорогового компаратора 3, второго блока 13 памяти и управляемого генератора 1, выход которого соединен с одной из клемм

0 15 для подключения исследуемой катушки LX, а другая клемма 15 соединена с входом детектора 4, который через эталонный конденсатор 7 соединен с общей шиной, а его выход соединен с входом экстрематора 5 и

5 блока 6 памяти, выход которого соединен с измерителем 9 и входом компаратора 10, выход экстрематора 5 соединен с входом второго индикатора 12, управляющим входом второго блока 13 памяти и одним из

0 входов логического элемента 2И 8, второй вход которого соединен с выходом двухпорогового компаратора 3, а выход - с управляющим входом блока б памяти, выход второго блока 13 памяти соединен с входом

5 измерителя 14, вход экстрематора 5 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 16, выход которого через стабилитрон 17 соединен с его инвертирующим входом, соединенным с общей шиной

0 через конденсатор 18. Кроме того, выход операционного усилителя 16 черезодновиб- ратор 19 соединен с выходом экстрематора 5.

Пределы качания частоты генерас тора #мин должны быть больше допусковых резонансных частот. Опорное напряжение Uon.4 компаратора 20 устанавливается равным 0,1 ... 0,2 от напряжения на контуре при резонансе Uo. Генератор 2, управляемый сигналом компаратора 20, может быть выполнен с переключаемой постоянной времени элементов RC (не показано). Максимальная скорость нарастания пилообразного напряжения может быть больше минимальной (в зоне резонанса) в 5 ... 10 раз.

Устройство работает следующим образом.

После пуска генератора 2 начинает нарастать пилообразное напряжение на его выходе, частота управляемого генератора 1 возрастает с максимальной скоростью (моменты ti ... t2, фиг. 2А). На выходе компаратора 3 вырабатывается импульс, фронт и спад которого соответствует моментам вре- мени, в которые частота управляемого генератора 1 равна допусковым резонансным частотам. Во время сканирования изменяется напряжение на конденсаторе 7 резонансного контура, которое через детектор 4 подается на входы экстрематора 5, блока 6 памяти и компаратора 20. При подходе к частоте резонанса % начинает нарастать напряжение на контуре UK. В момент времени t2 оно достигает величины U0n.4. При этом срабатывает компаратор 20, уменьшая крутизну нарастания пилообразного напряжения управляемого генератора 2, и сканирование происходит с минимальной скоростью (моменты времени t2 ... t4, фиг. 2А), обеспечивающей неискаженную АЧХ контура (сплошная линия фиг. 2Б), Возникающие скачки уровней на контуре вызваны изменением динамических погрешностей хода АЧХ при быстром и медленном скани- ровании и не влияют на точность измерения. Если же перестройка генератора 2 происходит с прежней скоростью, появляются недопустимые искажения АЧХ (штрихпунктирная линия фиг, 2Б). В момент времени t4 компаратора 20 переключается в исходное состояние и сканирование в интервале т.4 ... ts происходит с максимальной скоростью.

С нарастанием напряжения на конту- ре возрастает напряжение на сходе экстрематора 5. В интервале времени ti ... т.з напряжение 1)Вых(фиг. 2В) на выходе операционного усилителя 16 отслеживает изменение входного сигнала, так как напряжение на выходе равно сумме напряжений стабилитрона 17 и входного сигнала. При этом происходит заряд конденсатора

18. В момент экстремума 1з напряжение на входе операционного усилителя 16 становится меньше напряжения на конденсаторе

18,операционный усилитель переключается, разрывая цепь обратной связи. В момент переключения запускается одновибратор

19,который вырабатывает короткий импульс (фиг. 2Г). В интервале времени тз ... ts обратная связь восстанавливается и отслеживание изменения входного сигнала происходит уже за счет разряда конденсатора 18, что приводит к уменьшению отрицательного напряжения на выходе операционного усилителя 16 (фиг. 2В). Импульс с выхода экстрематора 5 записывает в блок 13 памяти текущее значение пилообразного напряжения, соответствующее резонансной частоте проверяемой катушки LX, при этом срабатывает индикатор 12. Если индуктивность в норме, то на выходе логического элемента 2И 8 появляется импульс для управления блоком 6 памяти. Последний запоминает мгновенное значение напряжения на конденсаторе 7 в момент резонанса и переходит в режим хранения. При этом измеритель 9 показывает величину добротности, а измеритель 14 - величину индуктивности. Если же величина индуктивности не в норме, импульс запуска на выходе элемента 2И 8 отсутствует, напряжение на выходе блока 6 отсутствует, светодиод 11 зажигается сигнализируя о браке. Введение в устройство дополнительного компаратора

20,автоматически увеличивающего скорость сканирования генератора 2 вне зоны резонанса, позволяет сократить в несколько раз время контроля без ухудшения погрешности.

Формула изобретения Устройство для контроля индуктивности и добротности катушек по авт.св. № 1037393, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен дополнительный компаратор, а генератор пилообразного напряжения выполнен с управляемой переменной скоростью нарастания напряжения, при это выход указанного компаратора соединен с входом управления скоростью нарастания генератора пилообразного напряжения, а измерительный вход компаратора - с выходом детектора.

a.

ii ta t, i, ts

t

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для контроля параметров катушек индуктивности. Цель изобретения - повышение быстродействия путем увеличения скорости сканирования вне зоны резонанса. Устройство содержит управляемый генератор 1, генератор 2 с переключаемой скоростью нарастания, двухпороговый компаратор 3, детектор 4, экстрематор 5, блок 6 памяти, эталонный конденсатор 7, образующий с измеряемой катушкой индуктивности параллельный колебательный контур, логический элемент 2 И 8, измеритель 9 добротности, второй компаратор 10, световые индикаторы 11 и 12, второй блок 13 памяти, измеритель 14 индуктивности, клеммы 15 для подключения исследуемой катушки. Экстрематор содержит операционный усилитель 16, стабилитрон 17, конденсатор 18 и одновибратор 19. Кроме того, в состав устройства входит третий компаратор 20. Генератор 2 выполнен с переменной -скоростью нарастания напряжения, а его вход управления скоростью нарастания напряжения соединен с выходом компаратора 20, его измерительный вход соединен с выходом детектора 4. 2 ил. Ё

cpu2.2