CS238405B1 - Zapojenie na priebežné meranie kapacity izolovaných vodičov - Google Patents

Description

238405

Vynález sa týká elektrického zapojenia naprlebežné meranie kapacity izolovaných vo-dičov.

Doteraz používané zapojenia pře meraniezmien prevádzkovej kapacity izolovaných vo-dičov sú založené na aplikácii diferenciál-nych transformátorov na vstupe meraciehosystému v spojení s elektrodovým systémoma kapacitným normálom. Ďalej pozostávajúuvedené systémy z blokov: selektívneho zo-silňovača, posúvača fáze a fázového detek-tora, ktorého velkost výstupného napatia jeúměrná velkosti zosilneného napatia, t. j.velkosti nerovnováhy na diferenciálnomtransformátore a ktorého polarita závisí odfázy napátia na výstupe diferenciálnehotransformátora. Napájanie je z oscilátora na-patím o velkosti niekofko desiatok voltova frekvencie řádové 20 až 500 kHz.

Zapojenie na priebežné meranie kapacityizolovaných vodičov s diferenciálnym trans-formátorom majú nedostatky, ktoré sa pre-javujú jednak v tom, že diferenciálně trans-formátory sú výrobně vel'mi zložité a týmaj nákladné, ale najma v tom, že sú kmitoč-tové i tepelne značné závislé a vyžadujú do-konalé elektromagnetické tienenie voči von-kajším elektromagnetickým poliam. Pričomsymetria vinutí diferenciálneho transformá-tora sa dá len ťažko kompenzovat, a to lenpre úzké kmitočtové a tepelné pásmo. Tozároveň obmedzuje ich použitie pre mera-nia v procese výroby izolovaných vodičov.Pracovný kmitočet týchto zapojení spóso-buje navýše problémy s elimináciou vysoko-frekvenčného vyžarovania do okolia.

Uvedené nedostatky súčasných zapojenípre meranie kapacity odstraňuje elektrickézapojenie na priebežné meranie kapacity izo-lovaných vodičov podlá vynálezu, ktoréhopodstata spočívá v tom, že na výstup izo-lovaného tónového generátora je dvomivstupmi připojený izolovaný selektívny di-ferenciálny zosilňovač. Prvý vstup izolova-ného selektívneho diferenciálneho zosilňo-vača je připojený cez izolovanú na dve čas-tidelenú elektrodu pre snímanie izolované-ho, vodiča a druhým vstupom je připojenýcez izolovaný vyvažovači kondenzátor. Navýstup izolovaného selektívneho diferenciál-neho zosilňovača je cez izolačný člen zapo-jený usměrňovač, na ktorého výstup je za-pojený blok analogového alebo digitálnehovyhodnotenia. Výhodou zapojenia je, že elektrickým za-pojením vstupných obvodov ako izolovanýchvoči zemnému potenciálu a vylúčením dife-renciálneho transformátora zo vstupnýchobvodov meracieho systému odstraňuje sakmitočtová i· tepelná závislost v širokomrozsahu. Ďalšou výhodou je skutočnosť, že na vý-sledok merania nemá vplyv ani to, či je me-raný izolovaný vodič uzemněný alebo nie je.Zapojenie podlá vynálezu pracuje s kmitoč-tom v rozsahu 1 až 10 kHz, čo má priaznivývplyv na velkost geometrických rozmerov elektrodového systému — delenej elektro-dy a nekladie ani extrémně požiadavky nasúčiastkovú základňu pri zachovaní vysokejcitlivosti, stability a přesnosti merania ka-pacity izolovaných vodičov.

Na priloženom obrázku je celková bloko-vá schéma zapojenia podlá vynálezu.

Podlá příkladu zapojenia pozostáva totoz izolovaného tónového generátora 1, naktorého výstup je připojený svojimi dvomivstupmi 41, 42 izolovaný selektívny diferen-ciálny zosilňovač 4. Prvý vstup 41 je přitompřipojený cez izolovanú na dve časti dele-nú elektrodu 2 upravenú pre snímanie izo-lovaného vodiča 9 a druhý vstup 42 je za-tial připojený cez izolovaný vyvažovači kon-denzátor 3. Na výstup izolovaného selektív-neho diferenciálneho zosilňovača 4 je cezizolačný člen, v našom příklade výhodnétransformátor 5, připojený usměrňovač 6.Na výstup usměrňovačů 6 sú zapojené blok7 analogového vyhodnotenia, ktorý můžeobsahovat: analogový indikátor tolerancieprevádzkových kapacit izolovaného vodičaalebo komparátory s předvolbami, pre regu-láciu výrobného procesu alebo i výstup prepripojenie liniového zapisovača. Súčasne a-lebo alternativně je možné připojit na vý-stup usměrňovačů 6 blok 8 digitálneho vy-hodnotenia.

Funkcia zapojenia podlá vynálezu je na-sledovná: z izolovaného tónového generá-tora 1 sa privádza napátie sinusového tva-ru na prvú časť delenej elektrody 2, ktoráobklopuje izolovaný vodič 9, čím vzniká ka-pacita Ci medzi prvou častou delenej elek-trody 2 a vnútorným jadrom izolovanéhovodiča 9 a tiež kapacita C2 medzi druhoučastou delenej elektrody 2 a jadrom vnútor-ným izolovaného vodiča 9. Obe kapacity Cia C2 sú zapojené v sérii a umožňujú priviesťstriedavý signál z izolovaného tónového ge-nerátora 1 na prvý vstup izolovaného selek-tívneho diferenciálneho zosilňovača 4. Pri-čom výstupný signál z izolovaného tónové-ho generátora 1 sa zároveň privádza cezvyvažovači kondenzátor 3 na druhý vstupizolovaného selektívneho diferenciálneho zo-silňovača 4. Vyvažovači kondenzátor 3 jepřitom tepelne kompenzovaný a umožňujepri nezasunutom izolovanom vodiči v dele-nej elektróde 2 nastavit' nulové napátie navýstupe izolovaného diferenciálneho selek-tívneho zosilňovača 4. Z výstupu je elektric-ký signál ďalej vedený izolované cez izo-lačný člen — například transformátor 5 nausměrňovač 6 a po usměrnění sa obvyklýmspósobom spracúva a vyhodnocuje buď ana-logovo, alebo digitálně v príslušnom bloku 7nebo 8 vyhodnotenia. Změna prevádzkovejkapacity izolovaného vodiča 9 sa pri pře-chode cez delenú elektrodu 2 prejaví akozměna parametrov signálu izolovaného tó-nového generátora 1 na prvom vstupe izo-lovaného selektívneho diferenciálneho zo-silňovača 4, ktorá sa po zosilnení a usmer-

Claims (1)

1. 6 23840S není vyhodnotí v blokoch 7 nebo 8 vyhod-notenia. Zapojenie vstupných obvodov — i-zolovaného tónového generátora 1, delenejelektrody 2, vyvažovacieho kondenzátora 3a izolovaného selektívneho diferenciálnehozosilňovača 4 ako izolovaných — plávajú-cich voči zemnému potenciálu umožňuje vy-lúčiť vplyv okolitého elektromagnetickéhopol'a a rušivých signálov a spracovávať avyhodnocovat signály s úrovňou, kde už drift a šum tak nehrajú rolu. Přitom izolač-ný člen vyžaduje len elektrostatické tiene-nie. To umožňuje přesné meranie aj malýchzmien prevádzkových kapacit, například akou malých koaxiálnych káblov řádové + 0,02pF. Predmet vynálezu nachádza uplatnenie vkábelárskom priemysle pri výrobě izolova-ných vodičov. PREDMET Zapojenie na priebežné meranie kapacityizolovaných vodičov vyznačené tým, že navýstup izolovaného tónového generátora (ljje dvomi vstupmi (41, 42] připojený izolo-vaný selektívny diferenciálny zosilňovač(4), ktorý je prvým vstupom (41j připoje-ný cez izolovaná na dve časti delenú elek-trodu (2) pre snímanie kapacity izolované-ho vodiča (9) a druhým vstupom (42) je VYNALEZU zapojený cez izolovaný vyvažovači konden-zátor (3), zatial' čo na výstup izolovanéhoselektívneho diferenciálneho zosilňovača (4)je cez izolačný člen, například transformá-tor (5) připojený usměrňovač (6), na ktorýje zapojený blok (7) analogového vyhodno-tenia a/alebo blok (8) digitálneho vyhodno-tenia. 1 list výkresov