PL225394B1 - Sposób wyznaczania parametrów elektrycznych obwodu iskrobezpiecznego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyznaczania parametrów elektrycznych obwodu iskrobezpiecznego, który można opisać schematem zastępczym w postaci dwójnika zawierającego diodę włączoną w szereg z rezystancją szeregową będącą rezystancją przewodów i połączeń w obwodzie iskrobezpiecznym i równolegle do nich dołączoną rezystancją równoległą będącą rezystancją upływności przewodów i połączeń. Dopuszczalna rezystancja przewodów i połączeń w obwodach sterowania iskrobezpiecznego może wynosić kilkaset omów, natomiast dopuszczalna rezystancja upływności przewodów i połączeń w obwodach sterowania iskrobezpiecznego wynosi kilka kiloomów.

Znane są i powszechnie stosowane sposoby wyznaczania wartości elementów obwodu zastępczego dla obwodu sterowania iskrobezpiecznego, polegające na tym, że do obwodu sterowania iskr obezpiecznego podłącza się napięciowy sygnał prostokątny, w którym każda część okresu ma przeciwnie spolaryzowaną amplitudę napięcia wymuszenia. Na podstawie pomiaru prądu w obwodzie wyznacza się wartości elementów obwodu zastępczego dla obwodu sterowania iskrobezpiecznego. Wadą tego układu jest konieczność zastosowania zasilacza o stabilnym, niezależnym od obciążenia wyjściu napięciowym. Inną wadą tego układu jest trudność zapewnienia iskrobezpieczeństwa obwodu realizującego sposób, aby zarówno obwód sterowania iskrobezpiecznego jak i obwód wymuszający były iskrobezpieczne.

Istotą wynalazku jest sposób wyznaczania parametrów elektrycznych obwodu iskrobezpiecznego, opisanego schematem zastępczym w postaci dwójnika zakończonego zaciskami. Dwójnik ten zawiera diodę z dołączoną szeregowo rezystancją skupioną szeregową i równolegle do nich dołączoną rezystancją skupioną równoległą. Sposób polega na tym, że w dwójniku wywołuje się cyklicznie przepływ kolejno czterech różnych prądów i mierzy się otrzymywane spadki napięcia na dwójniku, przy czym wywoływane prądy posiadają dwie wartości wymuszane w kierunku zgodnym i takie same dwie wartości wymuszane w kierunku przeciwnym, a następnie na podstawie wartości wymuszanych prądów, kierunków ich przepływu i otrzymywanych spadków napięcia na dwójniku wyznacza się, znanymi metodami, wartość rezystancji skupionej szeregowej, rezystancji skupionej równoległej oraz kierunek podłączenia diody przy uwzględnieniu znanej rezystancji dynamicznej diody.

Zaletą sposobu, według wynalazku, jest ograniczenie błędu pomiarowego przy wyznaczaniu wartości elementów obwodu zastępczego obwodu iskrobezpiecznego. Inną zaletą jest znaczne zmniejszenie mocy wydzielanej w analizowanym obwodzie, przy jednoczesnym zmniejszeniu wymaganej mocy, którą musi dostarczyć zasilacz w wykonaniu iskrobezpiecznym wchodzący w skład układu wymuszającego. Zaletą sposobu według wynalazku jest również ograniczenie parametrów związanych z wydajnością zasilacza obwodu realizującego sposób, a przez to większą łatwością jego skonstruowania, mniejszymi gabarytami a także ceną rozwiązania. Kolejną zaletą jest zwiększenie zakresu pomiarowego wartości rezystancji w obwodzie iskrobezpiecznym.

Sposób według wynalazku jest zilustrowany rysunkiem przedstawiającym na fig. 1 schemat zastępczy obwodu iskrobezpiecznego oraz na fig. 2 przebieg cyklu wymuszanych prądów.

Sposób dotyczy wyznaczania parametrów elektrycznych obwodu iskrobezpiecznego, opisanego schematem zastępczym w postaci dwójnika zakończonego zaciskami. Dwójnik ten zawiera diodę D z dołączoną szeregowo rezystancją skupioną szeregową Rs będącą rezystancją przewodów i połączeń w obwodzie sterowania z równolegle do nich dołączoną rezystancją skupioną równoległą Rr będącą rezystancją upływności tych przewodów i połączeń. W dwójniku wywołuje się cyklicznie przepływ czterech prądów o dwóch wartościach i przeciwnych kierunkach, przy czym dla pierwszej wartości prądu (I1), mierzy się pierwszy spadek napięcia (U1) na zaciskach dwójnika, następnie dla prądu o drugiej wartości (I2) i mierzy się drugi spadek napięcia (U2) na zaciskach dwójnika, następnie dla prądu o przeciwnym kierunku i drugiej wartości (I2) i mierzy się trzeci spadek napięcia (U3) na zaciskach dwójnika, następnie dla prądu o przeciwnym kierunku i pierwszej wartości (I1) i mierzy się czwarty spadek napięcia (U4) na zaciskach dwójnika, a następnie na podstawie wyznaczonych wartości przepływających prądów (H), (I2), (I3) i (I2), kierunków ich przepływu i wywołanych tymi przepływami spadków napięć pierwszym, drugim, trzecim i czwartym (U1), (U2), (U3), (U4), wyznacza się, znanymi metodami, wartość rezystancji skupionej szeregowej (Rs), rezystancji skupionej równoległej (Rr) oraz kierunek podłączenia diody (D) przy uwzględnieniu znanej rezystancji dynamicznej diody (D).

Sposób ten wykorzystuje dwuzakresowy przepływ stabilnego prądu niezależnego od napięcia zasilającego w obwodzie iskrobezpiecznym, przykładowo 5 mA i 30 mA, co pozwala na iskrobezPL 225 394 B1 pieczne wyznaczenie tym prądem wartości mierzonych elementów w obwodzie iskrobezpiecznym. Dwuzakresowy pomiar prądu pozwala na optymalny wybór zakresu mierzonych napięć z odrzuceniem wartości będących bliskimi nasycania się przetwornika pomiarowego. Pozwala to na zmniejszenie błędu pomiarowego przy wyznaczaniu wartości mierzonych elementów w obwodzie iskrobezpiecznym. W warunkach rzeczywistych jako wartości prawidłowe przyjmuje się wyznaczone wartości rezystancji z zakresu pojedynczych omów jak ma to miejsce w iskrobezpiecznych obwodach kontroli ciągłości uziemienia oraz z zakresu kiloomów jak ma to miejsce w iskrobezpiecznych obwodach sterowania.

Sposób może być wykorzystany w iskrobezpiecznych obwodach sterowania jak również w iskrobezpiecznych obwodach kontroli ciągłości uziemienia.

Claims (1)

1. Sposób wyznaczania parametrów elektrycznych obwodu iskrobezpiecznego, opisanego schematem zastępczym w postaci dwójnika zakończonego zaciskami i zawierającego diodę (D) z dołączoną szeregowo rezystancją skupioną szeregową (Rs), z równolegle do nich dołączoną rezystancją skupioną równoległą (Rr), znamienny tym, że w dwójniku wymusza się cyklicznie przepływ kolejno czterech prądów (J1, J2, J3, J4) i mierzy się otrzymywane spadki napięcia (U1, U2, U3, U4) na dwójniku, przy czym wymuszane prądy (J1, I2, I3, I4) posiadają dwie wartości wymuszane w kierunku zgodnym (I1, I2) i takie same dwie wartości wymuszane w kierunku przeciwnym (J3, J4), a następnie na podstawie wartości wymuszonych prądów, kierunków ich przepływu i otrzymywanych spadków napięcia na dwójniku (U1, U2, U3, U4), wyznacza się, znanymi metodami, wartość rezystancji skupionej szeregowej (Rs), rezystancji skupionej równoległej (Rr) oraz kierunek podłączenia diody (D) przy uwzględnieniu znanej rezystancji dynamicznej diody (D).