RO111505B1 - Dispozitiv de identificare a circuitelor electrice și corpurilor aflate sub tensiune, fără contact galvanic - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la un dispozitiv pentru identificarea circuitelor electrice și corpurilor aflate sub tensiune alternativă, de frecvență industrială sau tensiune continuă, fără contact galvanic, dispozitivul fiind format din două ramuri distincte, câte una pentru fiecare alternanță a tensiunii, ramura pentru alternanța de polaritate pozitivă fiind alcătuită dintr-un electrod sesizor de tensiune (A), legat printr-un rezistor (Rn) la un lanț Darlington cu trei tranzistoare npn (T.,,T8, T3), ai căror colectori sunt legați printr-un rezistor (R8) și un LED (DJ la polul pozitiv al unei baterii (Ej, emitorul celui de al treilea tranzistor (T3) fiind legat de polul negativ al bateriei (E), ramura pentru alternanța de polaritate negativă fiind alcătuită similar, cu trei tranzistoare pnp (T1t T8, T3) , sesizarea tensiunii alternative făcându-se de către cele două ramuri, alternativ, corespunzător polarității fiecărei semiperioade, sesizarea tensiunii continue făcându-se de către una dintre ramuri, la deplasarea dispozitivului în câmpul electric, funcție de sensul de deplasare. Revendicări: 2 Figuri: 1

Description

Invenția se referă la un dispozitiv de identificare a circuitelor electrice și corpurilor aflate sub tensiune, care nu necesită contact galvanic pantru a constata și semnaliza prezența tensiunii în rețele și circuite electrice indiferent, dacă există sau nu consumatori branșați, dispozitivul putând fi utilizat atât pentru sesizarea tensiunilor alternative cât și a celor continue.

Se cunoaște un indicator de tensiune pentru instalații electromagnetice, care nu necesită contact galvanic, având în alcătuire un electrod sesizor, un amplificator cu impedanță mare de ieșire, un redresor, un detector de nivel și un circuit de semnalizare acustică.

Dezavantajele acestuia constau în construcția relativ complexă și consumul relativ ridicat de energie și, de asemenea, în faptul că acest indicator indică numai prezența tensiunilor alernative.

Problema pe care o rezolvă invenția de față este realizarea unui dispozitiv electronic pentru semnalizarea optică a prezenței tensiunii în circuite și a corpurilor sub tensiune, cu construcție simplificată, cu sensibilitate crescută și cu posibilitatea detectării atât a tensiunilor alternative cât și a tensiunilor continue sau lent variabile.

Dispozitivul pentru identificarea circuitelor electrice și corpurilor aflate sub tensiune, fără contact galvanic, având în alcătuire un electrod sesizor de tensiune legat la un circuit de impedanță mare care comandă un indicator optic, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus prin aceea că este format din două ramuri distincte, câte una pentru fiecare polaritate a tensiunii, ramura pentru polaritate pozitivă fiind alcătuită dintr-un electrod sesizor de tensiune legat printr-un rezistor de baza unui tranzistor de intrare dintr-un lanț Darlington, cu trei tranzistoare npn, ai căror colectori sunt legați, printr-un rezistor și un LED, la polul pozitiv al unei baterii, emitorul celui de al treilea tranzistor fiind legat de polul negativ al bateriei, ramura pentru polaritate negativă fiind similar formată dintr-un alt electrod sesizor de tensiune legat printr-un rezistor la un lanț Darlington cu trei tranzistoare pnp ai căror colectori sunt legați, printr-un rezistor și un alt LED, la sursa de alimentare, sesizarea tensiunii alternative făcându-se de către cele două ramuri alternativ, corespunzător polarității fiecărei semiperioade, sesizarea tensiunii continue făcându-se, la deplasarea dispozitivului, de una dintre ramuri, corespunzător sensului deplasării dispozitivului față de liniile de câmp.

Dispozitivul, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- permite identificarea circuitelor electrice și corpurilor aflate sub tensiune, la frecvență industrială și lent variabilă, fără contact galvanic;

- autonomie ridicată;

- gabarit și masă redusă;

- construcție simplă cu grad ridicat de fiabilitate;

- siguranță în funcționare.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figura , care reprezintă schema electrică de principiu a unui dispozitiv de detectare a tensiunii în circuite, cu tensiune alternativă sau continuă.

Dispozitivul este constituit din două ramuri, câte una pentru fiecare polaritate a tensiunii în circuitul investigat. Ramura pentru polaritatea pozitivă se compune dintr-un electrod sesizor A legat printr-un rezistor R₁₍ cu rol de protecție, de baza unui tranzistor de intrare T_n dintr-un lanț Darlington cu trei tranzistoare npn T.,,T₂ și T₃. Colectorii celor trei tranzistoare sunt legați, printr-un rezistor R₂ și un LED D^, la polul pozitiv al unei baterii E, emitorul celui de al treilea tranzistor T₃ fiind legat la polul negativ al bateriei E.

Ramura pentru polaritate negativă este similar formată dintr-un alt electrod sesizor de tensiune A' legat printr-un rezistor RL,, la un lanț Darlington cu trei tranzistoare pnp Τ\, T₂

RO 111505 Bl și T’₃ ai căror colectori sunt legați, printr-un rezistor R\ și un alt LED D', la sursa de alimentare E.

Circuitele de alimentare ale celor două ramuri se închid local la bateria comună de alimentare, în timp ce circuitele de semnal sunt deschise pentru curent continuu. Ca urmare, curentul rezidual al montajului este foarte redus (zeci de pA) și implicit autonomia de funcționare foarte ridicată. Circuitul de semnal al ramurii pentru polaritate pozitivă se închide de la electrodul sesizor A prin rezistorul R₁, prin cele trei joncțiuni bază-emitor înseriate ale tranzistoarelor T,, T₂ și T₃, capacitatea dintre polul negativ al bateriei de alimentare E și mâna operatorului, și apoi la pământ, prin impedanța preponderent rezistivă, a operatorului. Similar, circuitul de semnal al ramurii pentru semnal negativ se închide la pământ prin capacitatea bornei E+ a bateriei și operator.

Sesizarea tensiunii alternative se face de către cele două ramuri, alternativ, fiecare ramură sesizând semiperioada de polaritate corespunzătoare, semnalizată separat de diodele LED.

Dispozitivul sesizează tensiunea alternativă și în lipsa operatorului, circuitul închizându-se spre masă prin efect capacitiv prin suportul pe care se află acesta.

în cazul unei tensiuni electrice în impulsuri, cele două diode LED semnalizează impulsurile pozitive, respectiv negative până la frecventa de repetiție de 500 Hz.

Dispozitivul, conform invenției, permite și identificarea unor circuite aflate sub tensiune continuă, potențialul pozitiv sau negativ, constant, în raport cu pământul, putând fi detectat prin deplasarea dispozitivului de către operator, în câmpul creat de circuitul respectiv .

Rezultă un curent de intrare și deci semnalizarea la dioda aferentă, printr-una din ramurile circuitului, în funcție de polaritatea tensiunii din circuit și de sensul și viteza de deplasare de-a lungul liniilor de câmp. Deplasarea perpendiculară pe liniile de câmp nu produce semnal, dispozitivul fiind plasat, în acest caz, pe o linie echipotențială.

în cazul câmpului constant menționat, ramura cu tranzistoare npn T, T₂ și T₃ aprinde dioda LED D₁ la apropierea de o sursă de tensiune pozitivă și la îndepărtarea de o sursă negativă, în timp ce ramura cu tranzistoare pnp T'_1f T'₂ și T'₃ aprinde dioda D\ în situațiile inverse.

Intr-o altă variantă de realizare dispozitivul, în scopul simplificării, este alcătuit dintr-o singură ramură, fie pentru polaritatea pozitivă, fie pentru polaritatea negativă, sesizarea tensiunii alternative făcându-se numai pentru semialternanțele de polaritate corespunzătoare, tensiunea continuă pozitivă sau negativă putând fi detectată prin deplasarea dispozitivului în câmpul electric, în funcție de sensul de mișcare al dispozitivului față de liniile de câmp.

Claims (2)

1. Revendicări

   1. Dispozitiv pentru identificarea circuitelor electrice și corpurilor aflate sub tensiune, fără contact galvanic, având în alcătuire un electrod sesizor de tensiune legat la un circuit de impedanță mare care comandă un indicator optic, caracterizat prin aceea că este format din două ramuri distincte, câte una pentru fiecare alternanță a tensiunii, ramura pentru alternanța de polaritate pozitivă fiind alcătuită dintr-un electrod sesizor de tensiune (A), legat, printr-un rezistor (R,), de baza unui tranzistor de intrare (Τ_η) dintr-un lanț Darlington cu trei tranzistoare npn (Τ_ΠΙΤ₂ și T₃] ai căror colectori sunt legați printr-un rezistor (R₂] și un LED

   RO 111505 Bl (D₁), la polul pozitiv al unei baterii (E], emitorul celui de al treilea tranzistor (T₃) fiind legat de polul negativ al bateriei (E], ramura pentru alternanța de polaritate negativă fiind similar 5 formată dintr-un alt electrod sesizor de tensiune (A') legat printr-un rezistor (R\) la un lanț Darlington cu trei tranzistoare pnp (Τ’.,, T'_s și T'₃] ai căror colectori sunt legați printr-un IO rezistor (R'_a ) și un alt LED (D') la baterie (E), sesizarea tensiunii alternative făcându-se de către cele două ramuri alternativ, corespunzător polarității . fiecărei semiperioade, 15 sesizarea tensiunii continue făcându-se, la deplasarea dispozitivului în câmpul electric, de una dintre ramuri corespunzător sensului deplasării dispozitivului față de liniile de câmp.
2. 2. Dispozitiv, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că într-o altă variantă, în scopul simplificării este alcătuit dintr-o singură ramură, fie pentru polaritatea pozitivă, fie pentru polaritatea negativă, sesizarea tensiunii alternative făcându-se numai pentru semialternanțele de polaritate corespunzătoare, tensiunea continuă pozitivă sau negativă fiind detectată în funcție de sensul de mișcare al dispozitivului față de liniile de câmp.