Устройство допускового контроляпАРАМЕТРОВ КОМплЕКСНыХ СОпРОТиВлЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01R27/00 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для автоматического группового допускового контроля параметров комплекснЕлх сопротивлений, например секционных конденсаторов.

Известно устройство, содержащее источник синусоидального напряжения управляемые делители напряжения, делитель, составленный из контролируемого и образцового сопротивлений, двухпозиционные переключатели, операционный усилитель, два резистора и конденсатор till.

Надостатками известного устройства являются низкая производительность и низкая точность контроля.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство допускового контроля параметров комплексных сопротивлений, содержащее источник синусоидального напряжения, четырехплечий неуравновшенный мост, первая ветвь которого состоит из плеча контролируемого сопротивления и плеча образцового сопротивления, а вторая ветвь - из двух плеч с образцовым сопротивлением, индикатор с регистром памяти.

тактовый генератор и блок управления 2 .

Недостаток этого устройства заключается в низкой производительности

при обеспечении группового контроля с высокой точностью п сопротивлений в широком диапазоне значений их па-- , раметров.

Цель изобретения - повышение производительности при обеспечении группового контроля с высокой точностью п сопротивлений в широком диапазоне значений их параметров.

Поставленная цель достигается тем,

что в известное устройство, содержащее источник синусоидального напряжения, четырехплечий неуравновешенный мост, первая ветвь которого состоит из плеча контролируемого сопрогивления и плеча образцового сопротивления, а вторая - из двух плечей с образцовыми сопротивлениями, общая точка которых соединена с сигнальным входом индикатора с регистром памяти, вход тактовых сигналов которого соединен с выходом тактового генератора и входом тактовых сигналов блока управления, введены п первых и п вторых операционных усилителей,

первый и второй п-канальные мультиплексоры, опорный операционный уси.литель, причем к источнику синусоидального напряжения, соединенному одним своим выводом с корпусом устройства, подключено п первых ветвей моста, в каждой из которых плечи соединены с помощью четырех токовых зажимов последовательно, выводы кон- . тролируемого и образцового сопротивлений с помощью потенциальных зажимов соединены с прямыми и инвертирующими входами соответственно первого и второго операционных усилителей, при этом инвертирующие входы операционных усилителей соединены с потенциальными зажимами смежных выводов контролируемого и образцового сопротивлений, выходы п первых и п вторых операционных усилителей соединены соответственно через первый и второй п-канальные мультиплексоры и выводами второй ветви моста и первым и вторым входами опорного операционного усилителя, выход которого соединен со входом опорного напряжения индикатора с регистром памяти, вход регистров которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен со входами управления п каналами первого и второго п-канальных мультиплексоров .

На чертеже приведена функциональная схема устройства. .

Устройство содержит источник 1 синусоидального напряжения операционные усилители 2 . . . , 2 / 2 : 3 ... 3,ц , 3f, , п-канальные мультиплексоры 4 и 5, индикатор б с регистром памяти, тактовый генератор 7, блок 8.управления, опорный операционный усилитель 9 и четырехплечий неуравновешенный мост 10, состоящий из первых ветвей 11-, . . ., , 11,п, содержащих плечи образцового сопротивления 12,...12ц-1 , 12fl, токовые зажимы 13- , . . . 1 Зу,. , 13f,, 14,...4 14у, 15;, , . . .15у , 15у , 16-, . . .16„ 16f, и потенциальные зажимы 17-, , ... 17 и- т , 17{1; 18,... 18 (- , 18 п, 19.1,... .:,, 19„, 20,...20„, , 20у, и второй ветви 21, содержащей плечи образцовых сопротивлений 22 и 23.

Устройство работает следующим образом.

Плечи контролируемых сопротивлений 24j, , .. .24 , 24и включаются в первые ветви 11 , . .11 . , четы рехплечего неуравновешенного моста . 10. При 3ToiiS сигналы управления с блока В управления на п-канальные мультиплексоры 4 и 5 и индикатор 6 с регистром памяти не поступают. Все каналы п-канальных, мультиплексоров 4 и 5 закрыты/ а в индикаторе 6 регистром памятки записана информация о результатах контроля, параметров предыдущей группы элементов.

После завершения переходных процессов респределение напряжений в первых ве.твях 11,..11, 11„-четырехплечего неуравновешенного моста 10 определяется параметрами Zxi,, .. ZX,TI-, Zxy, соответственно плечей контролируемых 24 , . ,24- , 24 , параметрами Zo:, . -Т-о, Zp плечей образцовых сопротивлений 12:, , . .12 12 и паразитными сопротивлениями подводящих проводов и переходных .сопротивлений токовых зажимов 13-i,. l3y, , 13п, 14-1, . .14n-i, 14n, 15-1, ,.15п-1 , 15, 16-,,.. 16., 16).

I

Рассмотрим процессы, происходящие только в первой ветви 11 четырехплечего неуравновешенного моста 10. В первой ветви 11-, на прямой вход операционного усилителя 2-, г одается сумма напряжений Ux-i+u, U.J ,а не инвертирующий - сумма напржений и -i-Ug,,, где УХ-,- падение напряжения на плече контролируемого сопротивления 24 ; - падение напряжения на паразитном сопротивлении провода и переходом сопротивлений токовых зажимов 14., и 15.,; Up,,- падение напряжения на плече образцового сопротивления 12... и 0 - падение напряжения на паразитном сопротивлении токового зажима 16 . На инвертирующий вход операционного усилителя 3 V подается сумма напряжений Ucn +и , а на прямой - напря.. Ul

жение и

В результате на выходах

операционных усилителей 2 , 3., относительно корпуса устройства устанавливаются соответсвенно напряжения, равные К 0 и } ,, где К - коэффициент передачи операционных усилителей 2

2„., 2 ; K,j - коэффиЛ I циент передачи операционных усилителей 3.

Зц

п-1

М-1

Таким образом, напряжение К Ux , полученное на выходе операционного усилителя 2, пропорционально только падению напряжения DX. на плече контролируемого сопротивления 24-, и совпадает с ним по фазе, а напряжение Кх DO.. на выходе операционного усилителя 3 пропорционально по величине падению напряжения плеч образцового сопротивления 12, но находится по отношению к нему в противофазе.

Следовательно, величина и фаза напряжений уже не зависят от паразитных сопротивлений проводов и переходных сопротивлений токовых зажимов 13, 14, , 15-1, 16 опреде ляются при постоянной величине образцового сопротивления 12 только параметрами плеча контролируемого сопротивления 24. .

Аналогичные рассуждения справедли-вы и для последующих первых ветвей 11/2, . .11 , 11 четырехплечего неуравновешенного моста 10.

После завершения переходных процессов всех первых ветвей 11, ... 11.-, , lip четырехплечего неуравновешенного моста 10 от тактового генератора поступает импульс, .который переводит блок 8 управления и индикатор 6 с регистром памяти в исходные состояния и сразу же блок 8 управления начинает последовательно переключать каналы п-канальных мультиплексоров 4 и 5 с одновременным включением с некоторой задержкой соответствующих регистров памяти (не показаны ) индикатора б с регистром памяти.

Вначале включаются первые каналы п-канальных мультиплексоров 4 и 5, в результате чего на вторую ветвь 21 четырехплечего неуравновешенного моста 10 поступает сумма напряжений К U + К, 1),.

Измерительное напряжение, снимаемое с точки соединения плечей с образцовыми сопротивлениями 22 и 23, подается на. сигнальный вход индикатора б с регистром памяти.

Опорное напряжение подается на индикатор б с регистром памяти с выхода опорного операционного усилителя 9. Это напряжение жестко привязано по фазе к напряжению (К-, Ux + о) и равно K-j K/j и о , где K-J - коэффициент передачги опорного операционного усилителя 9.

В индикаторе 6 с регистром памяти измерительное напряжение сравнивается с опорным и определяются допусковые группы параметров плеча контролируемого сопротивления 24 и результаты контроля записываются в первый регистр памяти индикатора б с регистром памяти.

Затем последовательно через заданный промежуток времени включаются следующие каналы п-канальных мултиплексоров 4 и 5 и производится контроль параметров всех остальных плечей, контролируемыхсопротивлени 24,.. 24„. , 24.

После завершения контроля плеча контролируемого сопротивления 24ц каналы г -канальных мультиплексоров 4 и 5 отключаются, а информация о результатах контроля, записанная в индикаторе б с регистром памяти, используется по сигналу от тактового генератора 7 для управления исполнительным органом (не показан) рассортировки элементов или.целых групп элементов на допусковые группы в слдующем цикле работы оборудования.

Предлагаемое устройство позволяе обеспечить высокую производительнос и высокую точность при обеспечении группового контроля комацексных сопротивлений в широком диапазоне значений их параметров.

Формула изобретения

Устройство допускового контроля параметров комплексных сопротивлений, содержащее источник синусоидального напряжения, четырехплечий неуравновешенный мост, первая ветвь которого состоит из плеча контролируемого сопротивления и плеча образцового сопротивления, а вторая - из двух плечей с образцовыми сопротивлениями, общая точка которых соединена с сигнальным входом индикатора с регистром памяти, вход тактовых сигналов которого соединен с выходом тактового генератора и входом тактовых сигна5лов блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности при обеспечении группового контроля с высокой точностью п сопротивлений в широком

0 диапазоне значений их параметров, в устройство введены первых и п вторых операционных усилителей, первый и второй п-канальные мультиплексоры, опорный операционный усилитель,причем к источнику синусоидального

5 напряжения, соединенному одним своим выводом с корпусом устройства,подключено п первых ветвей моста, в каждой из которых плечи соединены с помощью- четырех токовых зажимов

0 последовательно, выводы контролируемого и образцового сопротивлений с помощью потенциальных зажимов соединены с прямыми и инвертирующими входами соответственно первого и вто5рого операционных усилителей, при атом инвертирующие входы операционных усилителей соединены с потенциальными зажимами смежных выводов контролируемого и образцового со0противлений, выходы п первых и п вторых операционных усилителей соединены соответственно через первый и второй п-канальные мультиплексоры с выводами второй ветви моста.и первым и вторым входами опорного опера5ционного усилителя, выход которого соединен со входом опорного напряжения индикатора с регистром памяти, вход регистров которого соединен с первым выходом блока управления, вто0рой выход которого соединен со входами управленияп каналами первого и второго п-канальных мультиплексоров .

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 411390, кл. 2 G 01 R 27/00, 1971.

2.Автоматический контроль электрических конденсаторов. Под ред.

0 К.Б.Карандеева. Новосибирск, Наука, Сибирское отд., 1972, с. 87-92 (прототип) .