Устройство для измерения временных параметров электромагнитных реле Советский патент 1981 года по МПК G04F8/08 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам измерения временных параметров электромагнитных реле. Известно устройство для измерв{Шй временных параметров электромагнитных реле, содержащее ключ, индикатор тока, формирователь, пороговый элемен элемент И и электронный секундомер. Оно позволяет измерять время срабатывания реле р J. Однако это устройство не способно измерять время дребезга контактов. Наиболее близким по технической супщости к изобретению является устройство, содержащее генератор импульсов переключения., генератор импульсов счета, счетчики, формирователи. Оно предназначено для измерения времени разбега, переключения контактов, срабатывания реле и времени нормального контактирования 2. Недостатками известного устройства являются невозможность измерений временных параметров медленнодейству Кйиях реле, не имеющих в кривой тока обмотки в процессе срабатывания реле характерного всплеска,который используется дпя формирования стоп-импуяьса, а также сложность устройства. Цель изобретения - упрощение и пош шение качества контроля. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем счетп чик импульсов, ключи и индикатор, срединенный с выходами счетчика импульсов, выходы счетчика импульсов, подключенного своим входом через испытуе шК контакт репе к источнику управляющего потенциала, кроме нулевого допол-, нительно соединены со входами взеденного элемента HJW, связанного cftoим выходом с управляющим входом первого ключа, а запирающим входом выходом допол1штельного порогового элемента,.вход введенного интегратора полного времени и вход второго ключа через первый ключ, непосредст венно, а вход введенного интегратора фиксированного времени через резистор присоединены к источнику управля ющего потенциала, выход интегратора полного времени подключен на прямой вход вновь введенного сумматора, а выход интегратора фиксированного времени - на вход порогового элемента, на другой вход которого подключен источник опорного сигнала,присоединенный также на иН сный вход сумматора, управляющий вход третьего ключа соединен через контакт к источнику управлякяцего потенциала, а управляющий вход втор го ключа - к нулевому выходу сче,тчика импульсов, при этом второй и третий ключи присоединены к нулевой шине источника питания. На фиг.1 приведена функциональная блок-схема устройства; на фиг.2 временная диаграмма напряжений. Схема устройства содержит пусковую кнопку 1, управляющую реле и сбросом информации, испытуемый контакт 2- ро.ле, счетчик 3 импульсов логический элемент ИЛИ 4, первый ключ 5, пороговый элемент 6, интегратор 7 пол.чого времени, интегратор .8 (}жксированного времени, сумматор 9, второй ключ 10, третий клю .11, индикатор 12 числа отскоков кон такта. Устройство работает следующим об разом. При нажатии кнопки I срабатывает испытуемое реле. Напряжение источника управляющего потенциала Е поступает через замыкаюпЫйся контакт 2 реле на вход счетчика 3 импульсов и на управляющий вход третьего ключа 11. Напряжение (Jo вследствие дребезга контакта имеет форму прямоугольных импульсов (,фиг.2). Эти импульсы воздействуют на счетчик 3 импульсов, который осуществляет их счет. Потенциал с выходов счетчика l,2...,h поочередно через элеме ИЛИ поступает на управляющий вход первого ключа 5 и открывает этот ключ. В нулевом исходном положении счетчика 3 импульсов потенщсал с нулевого выхода подан на управляющий вход второго ключа 10 и держит этот ключ в открытом состоянии,Поэтому вход интегратора 7 через от крытый ключ 10 закорочен на нулевую шину источника питания и напряже4ние U2 на выходе указанного интегратора равно :нулю, что повьш1ает устойчивость интегратора, исключая возможность появления на его выходе помехи. С момента открытия первого ключа 5 при поступлении на вход первого импульса напряжения (Jo и До конца измерения времени дребезга управляющий потенциал Е поступает на вход интегратора, напряжение Ujiнарастает по линейному закону (см.фиг.2 Напряжение и с выхода элемента ИЛИ практически непрерывно поступает от момента первого замыкания контакта 2 до конца измерений. Время переключения потенциала с одного выхода счетчика 3 на другой выход весьма кратковременное, так что разрывов потенциала на выходе элемента ИЛИ практически не наблюдается. Первым и последуюц(ими импульсами напряжения UQ третий ключ 11 закрывается на время существования этих импульсов, а в паузах между импульсами ключ 1 приходит в исходное открытое состояние. Это приводит к тому, что потенциал Е на время действия импульса подключается ко входу инте1ратора 8, что вызывает линейный рост напряжения выходе этого интегратора. В паузе между импульсами третий ключ 1 1 открывается и стирает записанное в очередном импульсе напряжения U-. Таким образом, к моменту поступления очередного импульса (очередного замыкания контакта) на выходе интегратора 8 напряжение равно нулю. После окончательного замыкания контакта напряжениеи,на выходе интегратора 8, а следовательно, и на входе порогового элемента 6 непрерывно нарастает до тех пор, пока не станет равным напряжению опорного сигнала (Jg подключенному на другой вход порогового элемента 6 (нгшример, операционного усилителя , работающего в нелинейном режиме) . В момент достижения равенства напряжений U и (J э пороговый элемент 6 срабатывает и подает стопимпульс на запирающий вход элемента ИЛИ. В результате этого потенциал U-f с управляющего входа первого ключа 5 снимается, последний закрывается и рост напряжения Uj, (см.фиг.2) на выходе интегратора 7 прекращается. Напряжение на выходе сумматора 9 до появления первого импульса напряжения Up имеет отрицательный знак и равно напряжению опорного сигнала U (понятно, что включением на выходе сумматора, например, эмиттерного повторителя можно отрицательное напряжение снять). После открытия ключа 5 по мере нарастания напряжения и выходное напряжение сумматора 9 начинает возрастать и через отрезок фиксированного времени С , установленного для срабатывания порогового элемента 6, становится положительным Таким образом, к моменту срабатывания порогового элемента 6 выходное напряжение сумматора 9 достигает значения, пропорционального измеряемому суммарному времени дребезга контаТОВ 1др.

Дпя обеспечения достаточной точноти измерения времени дребезга необ ходимо, чтобы параметры интеграторов 7 и 8 были идентичными и обеспечивалась линейность их выходных напряжений (надо добиваться равенства коэффициентов усиления и коэффициентов обратной связи интегрирующего операционного усилителя). С другой стороны, следует так выбирать величину напряжения опорного сигнала и праметры, чтобы время интегрирования , при котором выходное напряжение интегратора 8 достигнет напряжения опорного сигнала (момент срабатывания порогового элемента), превьшало длительность самой .большой паузы между отскоками контакта. Динамические характеристики интегратора,собраного, например, на операционном усилителе типа К1УТ401Б, вполне удовлетворяют требованиям задачи.

Напряжение U - о характеризует

t

величину измеряемого параметра - суммарное время дребезга контактов. Чис отскоков контакта регистрируется индикатором 12, подключенным к выход счетчика 3 импульсов. Зная время дребезга и число отскоков, можно определить среднюю продолжительность импульса в период дребезга контактов.

Сброс устройства в исходном состоянии осуществляется возвратом кнопки 1 в начальное положение.

Известна взаимосвязь между величинами механических характеристик (контактного давления, упругости пружин, провала контактов и др.) и числом отскоков контакта, поэтому в процессе регулировки механических характеристик реле данные измерений

суммарного времени дребезга и шсла отскоков позволяют регулировщику свести к минимуму число отскоков. Это способствует повышению коммутационной способности реле, особенно работающих в ходовом режиме, например в системах железнодорожной автоматики и телемеханики.

Таким образом, изобретение повыoщает производительность труда при регулировке реле, надежность элел тромагнитных реле за счет повышения коммутационного ресурса контактов.

5

Формула изобретения

Устройство для измерения временных параметров электромагнитньпс реле,. содержап ее счетчик импульсов, ключи

0 и индикатор, соединенный с выходами счетчика, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повьщ1ения качества контроля, выходы счетчика импульсов, подключенного

S своим входом через испытуемый контакт реле к источнику управляющего потенциала, кроме нулевого, дополнительно соединены со входами элемента ИЛИ, связанного своим выходом с управ0ляющим входом первого ключа и запирающим входом - с выходом дополнительного порогового элемента, вход введенного интегратора полного времени и вход второго ключа через первый ключ, непосредственно, а вход введенного

5 интегратора фиксированного времени через резистор присоединены к источнику управляющего потенциала, выход интегратора полного времени подключен к прямому входу вновь введенного сум0матора, а выход интегратора фиксированного времени - ко входу порогового элемента, соединенного другим входом с источником опорного сигнала, присоединенным также к инверсному входу сумматора, управляющий вход третьего ключа соединен через контакт с источником управляющего потенциала, а управляющий вход второго ключа - с нулевым выходом счетчика импульсов,

0 при этом второй и третий ключи присоединены к нулевой шине источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

1.Авторское свидетельство СССР № 232382, кл.С 04 F 8/08, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР № 284175, кл. G 04 F 10/04, 1966.

.«ч

л

о

i

и

a

ЬГ

0

SS

1

--А

нГ

о