Устройство допускового контроляэлЕКТРичЕСКиХ цЕпЕй Советский патент 1981 года по МПК G01R19/165 G01R31/28 

1

Изобретение относится к электротехнике и может выть применено для допускового контроля исправности электротехнического оборудования, в частности бесконтактных электрических аппаратов.

Известны устройства допускового контроля электрических цепей, содержащие четыре операционных усилителя, резистивные делители и переключатели, в которых выходы первого и второго операционных усилителей подключены к входам третьего операционного усилителя, а входы первого, второго и четвертого - к контролируемой цепи 11.

Недостаток таких устройств заключается в необходимости переключения его элементов при измерении на переменном токе при разных полярностях.

Известно также устройство, содержащее источник; образцовых напряжений, к которому подключен измерительный мост, плечс1ми которого служат два резистора и сопротивления контролируемой и образцовой цепей, усилитель, подключенный к выходу моста, пороговые элементы Выше нормы и Ниже нормы, два делителя напряжения и четыре элемента И-НЕ,

по одному взсоду пороговых элементов каждый через свой делитель, подключены к противоположным полюсам источника образцовых напряжений, а вторые вхощы - к выходу усилителя, один вход первого элемента И-НЕ через второй элемент И-НЕ подключен к полюсу источника образцовых напряжений и к выходу порогового элемента

0 Выде «орьы другой его вход через третий элемент И-НЕ подключен к другому полюсу источника образцовых напряжений 2.

Недостатком данного устройства

5 является необходимость переключения нескольких блоков при переходе с , контроля постоянным током на переменный, что снижает надежность работы. Цель изобретения,- повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство допускового контроля элект жческих цепей, содержащее источник образцовых напряжений, к

5 которому подключен измерительный мост, плечс1Ми которого служат два резистора и сопротивления контролируемой и образцовой цепей, усилитель, подключенный к выходу моста, пороговые элементы Выше нормы и Ниже нормы, два делителя напряжения и четыре элемента И-НЕ, по одному вход пороговых элементов, каждый через свой делитель, подключены к противо положным полюсам источника образцовых напряжений, а вторые входы - к выходу усилителя, один вход первого элемента И-НЕ через второй элемент И-НЕ подключен к полюсу источника образцовых напряжений и к выходу порогового элемента Выше нормы, другой его вход через третий элемен И-НЕ подключен к другому полюсу источника образцовых напряжений, введены два элемента И-НЕ и.два эле мента НЕ, при этом выход порогового элемента Выше нормы через первый элемент НЕ подключен к другому входу третьего элемента И-НЕ, выход порогового элемента Ниже нормы и один полюс источника образцовых напряжений подключены к входам четвертого элемента И-НЕ, выход порого вого элемента Ниже нормы соединен через второй элемент НЕ с входом пятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с другим полюсом источника образцовых напряжений, выходычетвертого и пятого элементов И-НЕ соединены с входами шестог элемента И-НЕ. На чертеже изображена принципиал ная схема устройства. Устройство содержит источник 1 образцовых напряжений, резисторы пл измерительного моста 2 и 3, резистор контролируемой цепи 4, резистор образцовой цепи 5,делители б и 7 напр жений усилит епь 8,пороговые элемент Ниже нормы 9 и Выше нормы 10 пер вый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И-НЕ 11-16 и два элемента НЕ 17 и 18. Устройство работает следующим образом. Когда комплексное сопротивление контролируемой цепи равно сопротивлению образцовой цепи, т. е. разностный выходной сигнал измерительного моста равен нулю, то в данном случае равно нулю и выходное напряжение усилителя 8. В качестве усили теля 8 используется операционный усилитель, имеющий инвертирующий и неинвертирукяций входы. В качестве пороговых элементов 9 и 10 также используются операцис нные усилители, имеющие указанные вхо ды. На пороговый элемент 9, выявляющий отклонение контролируемой цепи Ниже нормы, разностный сигнал подается с усилителя 8 на инвертирующи вход, на неинвертирующий вход этого порогового элемента подается напряж ни€ с полюса источника 1 образцовых напряжений через делитель напряжения На пороговый элемент 10, выявляюЙШй отклонение контролируемой цепи Выше н(;рмы , разностный сигнал подаеГМ с усилителя 8 на неинвертирующий вход, на инвертирующий вход этого порогового элемента подается питание с другого полюса источника образцовых напряжений 1 через делитель напряжений 7. Выходные сигналы пороговых элементов 9 и 10 подаются на,элементы И-НЕ 12, 14, 17 и 18. Источник образцовых напряжений имеет полярность плюс на полюсе, соединенном с элементами 2 и 4 и минус на полюсе, соединенном с элементами 3 и 5. Эта же полярность напряжения при источнике образцовых напряжений переменного тока в определенный его полупериод. Тогда на неинвертирующем входе порогового элемента 9 напряжение положительной полярности, на выходе 9 напряжение также положительной полярности. На входах элемента И-НЕ 14 присутствуют сигналы, эквивалентные 1, на выходе элемента 14 - сигнал О. На один из входов элемента 15 с источника 1 образцовых напряжений подано отрицательное напряжение, что эквивёшентно сигналу О на этом входе. При этом на выходе элемента 15 сигнал 1. На входы элемента И-НЕ 16 подаются сигналы С и 1, на выходе элемента 16 сигнал 1. Выходной сигнал 1 элемента 16 соот-, ватствует случаю, когда сопротивление контролируемой цепи находится в норме. На инвертирующем входе порогового элемента 10 напряжение отри- ... дательной полярности, на выходе 10 -. сигнал положительной полярности. Поэтому состояние элементов , 13 и 17 соответствует состоянию элементов 14,15,16 и 18. На выходе элемента 11 сигнал 1. Рассмотрим случай, когда полярность источника 1 образцовых напряжений такова, что полярность минус приложена к полюсу, соединенному с элементами 2 и 4,. полярность плюс к полюсу, соединенному с элементами 3 и 5. Величина сопротивления контролируемЪй цепи находится в норме, т. 6. разностный сигнал усилителя 8 равен нулю. При этом на выходе пороговой схемы 9 - сигнал отрицательной полярности. На входах элемента 18 сигналы эквивалентные О, на выходе элемента 14 - сигнал 1. На выходе элемента 18 сигнал 1. На входах элемента 15 оба сигнала 1, так как напряжение с полюса источника образцовых напряжений положительной полярности. На выходе элемента 15 сигнал О. На выходе элемента 16 На инвертирующем входе сигнал порогового элемента 10. сигнал положительной полярности, на выходе 10 сигнал отрицательной полярности. При этом состояние элементов 11,12, 13и 17 соответствует состоянию элементов 14,15,16 и 18. Поэтому на выходе элемента 11 сигнал 1. Рассмотрим следующее состояние схемы сопротивление контролируемой цепи 4, меньше сопротивлеш1я образцовой цепи 5, источник 1 образцовых напряжений имеет полярность плюс в месте соединения элементов 2 и 4,полярност минус - в месте соединения элементов 3 и 5. При данной полярности источни ка 1 образцовых напряжений разностный сигнал имеет полярность плюс на неинвертирующем вход.е усилителя 8 на выходе усилителя 8 присутствует напряжение положительнсй полярности. Полярность выходного сигнала пороговой схемы 9 в этом сдучае определяет ся полярностью напряжения на инверти рующем входе схемы 9,так как сигнал на инвертирующем входе схемы 9 по ве личине превышает пороговое напряжени на неинвертирукнцем входе. Таким образом, на выходе .порогово го элемента 9 напряжение отрицательной полярности. На входах элемента 14один сигнал от источника 1 образцовых напряжений эквивалентен сигнал 1, от порогового элемента 9 сигналу О. На выходе элемента 14 сигнал 1, на входе элемента 14 от источника 1 образцовых напряжений сигнал О, поэтому на выходе элемен та 15 сигнал 1. Так как на обоих входах элемента 16 сигналы 1, то выходной сигнал его равен О, т.е. произошло срабатывание схемы Ниже нормы. Нулевой сигнал на выходе элемента 16 указывает, что сопротивление контролируемой цепн Ниже нормы. Рассмотрим в каких состояниях в данном случае находятся элементы 11, 12,13 и 17. На выходе порогового эле мента 10 сигнал положительной пс 1ярности, на входах элемента 12 - сигнал 1, на выходе элемента 12 сигнал О, на выходе элемента 11 сигнал f. Таким образом, срабатывание схемы Шлае нормы не произошло. Сопротивление контролируемой цепи Ниже нормы, полярность источника питания изменилась на обратную: в месте соединения элементов 2 и 4 полярность минус. Разностное напряжение на входе усилителя 8 имеет отрицательную полярность. На выходе пороговой схемы 9 - сигнал положител ной полярности. На входе элемента 14 от источника I образцовых напряжений поступает сигнал О, поэтому на выходе элемента 14 - сигнал,. На выходе элемента 15 - сигнал О, на выходе элемента 15 - сигнал 1, на обоих входах элемента 16 - сигнал 1, на выходе элемента 16 - сигнал О. Таким образом, и при другой полярности источника образцовых напр жений устройство фиксирует отклонение контролируемой цепи Ниже нормы. Сопротивление контролируемой цепи 4 выше сопротивления образцовой цепи 5. Первоначально рассмотрим полярность источника 1 образцовых напряжвний; плюс - на выходах 2 и 4 , кшнус - на элементах 3 и 5. Разностное напряжение, приложенное к усилителю 8, имеет отрицательную полярность. На шлхсще порогового Элемента 9 напряжение положительной полярности. На входах элемента 14 сигналы,эквивалентные 1, на выходе элемента 14 сяшая О, на выходе элемента 16 сигиаш 1. На выходе порохювого элемента 10 сигнал отрицательной полярности. На входах элемента 12 (СИгнал О,-, ДРУГОЙ - 1, на выходе элемента 12 сигнал 1. На Входе элемента 13. сигнал, поступающий от источника 1 образцовых напряжений, эквивалентен О, поэтому на его выходе сигнал 1. На обоих входах элемента 11 сигналы 1, на выходе элемента 11 появляется сигнал О, т. е. происходит срабатывание схемы Вьше нормы. Рассмотрим работу устройства сопротивлении контролируемой цепи Вшие нормы,другой полярности источника 1 образцовых напряжений минус на элементах 2 и 4, плюс - на элементах 3 и 5. На выходе усилителя В присутствует сигнал положительной полярности. На выходе пороговой схемы 9 присутствует отрицательной полярности. На выходе элемента 14 сигнал 1, на выходе элемента 18 сигнал 1, на обоих входах элемента 15 сигнал 1, на выходе элемента 15 сигнаш О. На выходе элемента 16 сигнал 1, На выходе порогового элемента 10 сигнал положительной полярности. На выходе элемента 12 сигнал 1, на выхсще элемента 13 сигнал 1. На обоих входах элемента 11 сигналы 1, на выходе 11 сигнал О. Предлагаемое правильно работает при всех полярностях источника образцовых напряжений, более просто и надежно, стоимость его ниже, чем известного. изобретения Устройство допускоБого контроля электрических цепей, содержащее источник образцовых напряжений, к которому подключен измерительный мост, усилитель, подключенный к выходу моста, пороговые элементы Выше нормы и Ниже нормы, два делителя напряжения и четыре алемента И-НБ, по одному вхспу пороговых элементов, каждый через свой делитель, подключены к противоположным полюсам источника образцовых напряжений, а вторые входы - к выходу усилителя, один вход первого элемента И-НЕ через второй элемент И-НЕ подключен к полюсу источника образцовых напряжений и к выходу порогового элемента Выше нормы, другой его вход через третий элемент И-НЕ под ключен к другому полюсу источника образцовых напряжений, отлич щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, введены два дополнительных элемента И-НЕ и два элемента НЕ, при этом выход порого вого элемента йлше нормы через п вый элемент НЕ подключен к другому входу третьего элемента И-НЕ, выход порогового элемента Ниже норм и один полюс источника образцовых

Ниж( норпн

gautf HBffibi напряжений подключены к входам четвертаго элемента И-НЕ, выход порогового элемента Ниже нормы соединен через второй элемент НЕ с входом дополнительного элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с другим полюсом источника образцовых напряжений, выходы четвертого и дополнительного элементов И-НЕ соединены с входами в,торого дополнительного элемента И-НЕ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 632967, кл. G 01 8 31/28, 1978. 2.Шляндин В. М.Марттиин A.M. Автоматический контроль радиоэлектронного и электротехнического оборудования. М. , 1972, с. 201-208.