Электронный граммометр Советский патент 1992 года по МПК H03M1/12 G01L1/00 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для контроля усилия контактного нажатия электромагнитных реле в процессе их производства, а также для проведения регулировочных работ.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности граммомет- ра.

На фиг. 1 представлена структурная схема электронного граммометра; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу граммометра в динамике.

Электронный граммометр содержит щуп 1, насаженный на ось 2, возвратную пружину 3. катушку индуктивности 4, источник постоянного магнитного поля с полюсами 5, 6, генератор 7, трехвходовый элемент И 8, счетчик импульсов 9, дешифратор 10, блок регистрации 11, цифроаналоговый преобразователь 12, преобразователь 13 напряжения в ток, инвертор 14, источник 15 напряжения, три переключателя 16, 17,18, три режимозадающих элемента (резистора) 19,20,21, клеммы 22,23. Кроме того, на фиг. 1 показаны контакты 24 контролируемого электромагнитного реле.

Первый вход элемента И 8 электрически соединен через первый переключатель 16 с входом или выходом инвертора 14. Второй вход элемента И 8 подключен к выходу генератора 7, а третий вход соединен через первый резистор 19с общей шиной устройства и через второй переключатель 17с выходом источника напряжения 15. Вход элемента И 8 подключен к счетному входу счетчика импульсов 9. Выход счетчика 9 соединен через дешифратор 10 с блоком регистрации 11 и через цифроаналоговый преобразователь t2 и преобразователь на- пряжения в ток с обмоткой катушки индуктивности 4. Шина обнуления счетчика 9 подключена через второй резистор 20 к общей шине и через третий переключатель 18 связана с выходом источника напряжения 15, а вход инвертора 14 через третий резистор 21 соединен с общей шиной. Источник напряжения 15 и вход инвертора 14 имеют клеммы 22, 23 для подключения контактов 24 контролируемого электромагнитного ре- ле.

Электронный граммометр работает следующим образом, Перед началом измерения усилия контактного нажатия реле посредством кратковременного замыкания переключателя 18 Сброс счетчик импульсов 9 переводят в нулевое состояние. К выходу источника напряжения 15 и входу инвертора 14 через клеммы 22, 23 подсоединяют контакты 24 контролируемого реле.

Если контролируется усилие контактного нажатия нормально замкнутых контактов 24 реле, то к входу элемента И 8 подсоединяют выход инвертора 14. Переключатель 17 Запуск устанавливается в разомкнутое состояние. Таким образом, в исходном состоянии на первый и третий входы элемента И 8 с общей шины,устройства приходят сигналы уровня логического нуля: на первый вход - через резистор 21, на третий - через резистор 19. Любой из этих нулевых сигналов блокирует прохождение импульсов с выхода генератора 7 на счетный вход счетчика импульсов 9. В результате счетчик 9 не изменяет своего нулевого состояния, которое фиксируется с помощью дешифратора 10 блоком регистрации 11. Нулевое состояние счетчика 9 обуславливает отсутствие тока в обмотке катушки индуктивности 4. Вследствие этого катушка 4, помещенная в магнитное поле источника постоянного магнитного поля с полюсами 5, б, не создает вращающего момента на оси 2 щупа 1. Возвратная пружина 3 удерживает щуп 1 в нейтральном положении.

Рассмотрим работу граммометра при контроле усилия контактного нажатия нормально замкнутых контактов 24 контролируемого реле.

Измеряемое усилие F контактного нажатия электромагнитного реле должно быть приложено к щупу 1 перпендикулярно его оси и лежит в горизонтальной плоскости (по рисунку, представленному на фиг. 1). Это положение должно сохраняться в процессе всего измерения. Напряжение уровня логической единицы с выхода источника напряжения 15 через нормально замкнутые контакты 24 реле и переключатель 16 поступает на первый вход элемента И 8. После замыкания оператором переключателя 17 запуск напряжение уровня логической единицы поступает на третий вход элемента И 8. В результате обеспечивается прохождение импульсов с выхода генератора 7 на счетный вход счетчика 9, который с приходом каждого импульса меняет свое состояние. Текущее состояние счетчика 9 фиксируется в блоке 11 регистрации. Дешифратор 10 служит при этом для преобразования двоичного кода на выходе счетчика 9 в форму, удобную для регистрации в блоке

11.Одновременно сигнал в цифровом коде с выхода счетчика импульсов 9 поступает на вход цифроаналогового преобразователя

12,который формирует монотонно возрастающий ступенчатый сигнал на выходе, Преобразователь 13 обеспечивает соответствие величины электрического тока, проте- кающего через обмотку катушки 4,

напряжению на выходе цифроаналогового преобразователя 12. В результате протекания тока через обмотку катушки 5, находящейся в магнитном поле источника постоянного магнитного поля, возникает момент вращения, величина которого при малых углах разворота катушки 4 линейно зависит от протекающего через ее обмотку тока. В момент времени ti (см. диаграммы фиг. 2), когда момент вращения достигает значения, достаточного для размыкания щу- пом 1, жестко связанным с катушкой 4( контактов реле 24, с общей шины через резистор 21 и переключатель 16 на первый вход элемента И 8 поступает сигнал уровня логического нуля. Этот сигнал блокирует прохождение импульсов с генератора 7 на счетный вход счетчика 9. После размыкания оператором переключателя 17 Запуск щуп 1 граммометра может быть выведен из межконтактного зазора контролируемого реле. Замыкание контактов 24 репс при этом не приведет к изменению состояния счетчика 9, поскольку прохождение импульсов на его счетный вход будет блокировано нулевым сигналом, поступающим с общей ши- ны через резистор 19 на третий вход элемента И 8. В результате в блоке регистрации 11 будет зафиксировано последнее состояние счетчика 9, однозначно соответствующее значению усилия F размыкания контактов 24 контролируемого реле. После кратковременного замыкания переключателя 18 Сброс счетчик импульсов 9 переходит в нулевое состояние, ток, протекающий через обмотку катушки 4, падает до нуля, а возвратная пружина 3 устанавливает щуп 1 в нейтральное положение. Граммометр при этом готов к проведению следующего измерения.

При контроле нормально разомкнутых контактов устройство работает аналогичным образом с той лишь разницей, что в исходном состоянии выхбд инвертора 14 с помощью переключателя 16 подключается к первому входу элемента И 8. При этом в начале цикла работы граммометра положительный сигнал с выхода инвертора 14 обеспечивает прохождение импульсов с выхода генератора 7 через элемент И 8 на счетный вход счетчика 9. В момент замыкания кон- тактов 24 реле на вход инвертора 14 поступает сигнал логической единицы, что приводит к блокированию прохождения импульсов с выхода генератора 7 на вход счетчика 9. Резисторы1 19, 20 обеспечивают сигнал логического нуля на входе элемента И 8 и шине обнуления счетчика 9 при разомкнутых переключателях 17, 18 соответственно. Резистор 21 обеспечивает сигнал

логического нуля на входе инвертора 14 при разомкнутых контактах 24 контролируемого реле.

Источники постоянного магнитного поля могут быть выполнены либо в виде двух постоянных магнитов, либо в виде одного незамкнутого постоянного магнита кольцевой формы, либо в виде катушки индуктивности с сердечником, подключенной к источнику постоянного тока.

Возможно использование этого устройства для измерения силы нажатия или отрыва пружины, контактов в различных механизмах, установках и приборах электро-и радиооборудования, в генераторах для определения усилия прилегания щеток и т.д.

Формула изобретения

Электронный граммометр, содержащий являющийся механическим входом граммометра щуп, жестко связанный с осью, на которой закреплен один конец возвратной пружины, другой конец которой закреплен неподвижно, первый переключатель, вывод поджимного контакта которого соединен с первым входом элемента И, к выводам неподвижных контактов первого переключателя подключены вход и выход инвертора, источник напряжения, выход которого и вход инвертора являются электрическими входами граммометра, блок регистрации, второй переключатель, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности граммометра, в него введены генератор импульсов, счетчик импуль- сов, дешифратор, цифроаналоговый преобразователь, преобразователь напряжения в ток, третий переключатель, три ре- жимозадающих элемента, источник постоянного магнитного поля и катушка индуктивности, установленная с возможностью взаимодействия с источником постоянного магнитного поля и жестко связанная с осью, выход источника напряжения через второй переключатель соединен с вторым входом элемента И, который через первый режимозадающий элемент соединен с шиной нулевого потенциала, которая через второй режимозадающий элемент соединена с входом обнуления счетчика импульсов, который через третий переключатель подключен к выходу источника напряжения, вход инвертора через третий режимозадающий элемент соединен с шиной нулевого потенциала, выход генератора импульсов соединен с третьим входом элемента И, выход которого соединен с информационным входом счетчика импульсов, выход которого через дешифратора соединен с входом блока регистрации, а через

последовательно соединенные цифроана- тель напряжения в ток - с выводами кэтуш- логовый преобразователь и преобразова- ки индуктивности,

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для контроля контактного нажатия электромагнитного реле в процессе их производства, а также для проведения регулировочных работ. Целью изобретения является повышение точности и достоверности граммометра. С этой целью в электронный граммометр, содержащий щуп 1, ось 2, возвратную пружину 3, переключатель 16, элемент И 8, инвертор 14, источник 15 напряжения, блок 11 регистрации, переключатель 18, введены генератор 7 импульсов, счетчик 9 импульсов, дешифратор 10, цифроаналОгбвый преобразователь 12, преобразователь 13 напряжения в ток, режимо- задающие элементы 19-21, источник постоянного магнитного поля с полюсами 5, 6 и катушка 4 индуктивности, благодаря чему исключаются ошибки, которые могут возникать при малых колебаниях щупа. 2 ил. (л с оо СА) ON О ю

И П П П П П П О П П П П П П

л л л

д

11

pve. г

: