SU1239649A1 - Устройство дл измерени напр женности электрического пол - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - повьшение точности и производительности многократных измерений в неоднородных электрических пол х. Предварительно осуществл ют разр дку конденсатора 5-1 нажатием выступа, например 10-1, на кнопку 7 при перемещении стержн  9. При дальнейшем перемещении стержн  9 выступ 10-1 замыкает кнопку клюна 3, аналоговый преоб- (Л С J. ц 1% INS 00 ф О) 4 ;о

Description

разователь 2 сигнала подключаетс  к конденсатору 5-1, зар жа  последний . Затем кнопка 7 сброса нажимаетс  выступом 10-(i+l) и т.д. Запоминание осуществл етс  конденсатором 5-(i+). Стержень 9 выталкиваетс  из корпуса 8. Если кратность измерений превышает т,, то., в. корпус 8 вставл - тс  новый ц. 1;ержень. Считывание информации со вс.ех конденсаторов осуИзобретение относитс  к.измерительной технике и может использоватьс  дл  измерени  напр женности электрического пол  преимущественно промышленной частоты на подстанци х и открытых распределительных устройствах .

Цель изобретени  - повышение точности и производительности многократных измерений в неоднородных элект- рических пол х за счет того, что датчик остаетс  в неизменном положении и за счетвведени  группы запоминающих конденсаторов, снабженных контактами дл  электрического соединени  с выходом аналогового преобразовател  сигнала.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - структурна  схема аналогового преобразова- тел  сигнала при трехкоординатном датчике напр женности электрического пол  промьшшенной частоты; на фиг. 3 - структурна  схема аналогового преобразовател .

Устройство содержит датчик I, ана- логовьш преобразователь 2 сигнала, замыкающий ключ 3 с самовозвратом, стержневые, контакты 4, запоминающие конденсаторы 5, контакты 6, нажимную замыкающую кнопку 7 сброса с самовозвратом , корпус 8, диэлектрический стержень 9, фиксирующие выступы 10, направл ющие отверсти  11 и 12, толкатель 13, направл ющий штырь 14, держатель 15, отверстие 16, разъемные контакты 17 и 18 и измерительный прибор I9. Выход датчика I соединен с входом аналогового преобразовател  2

ществл етс  посредством касани  щупами , соединенными с измерительным прибором 19 и контактами 6. Неизменное положение датчика 1 в корпусе 8 достигаетс  за счет введени  группы запоминающих конденсаторов, снабженных контактами дл  электрического Соединени  с выходом аналогового преобразовател  2 сигн.ала. I з.п. ф-лы, 3 ил.

0 5

о

5

сигнала, выход которого через ключ 3 по-дключен к стержневым контактам 4, выполненным с возможностью .подключени  через контакты 6 к запоминающим- конденсаторам 5. Выход ключа 3 через кнопку 7 сброса соединен с электронной схемой аналогового преобразовател  2 сигнала. Механическа  св зь между ручным приводом, ключом 3 и кнопкой 7 сброса осуществл етс  через фиксирующие .выступы 10 диэлектрического стержн  9, упира«щегос  нижним , концом в толкатель 13.

Датчик 1 предназначен дл  преобразовани  напр женности электрического пол  в электрический сигнал и при измерении электрического пол  промьш- ленной частоты выполнен треккоорди- натным в форме металлической сферы с размещенными на ней во взаимно ортогональных координатных плоскост х трем  конденсаторными преобразовател ми . Верхней обкладкой каждого преобразовател   вл етс  металлический шаровой сегмент, изолированный от корпуса сферы диэлектриком. Выходы датчика соединены с трем  входами аналогового преобразовател  2 сигнала , предназначенного дл  формировани  посто нного напр жени , пропорционального напр женности измер емого электрического пол .

Структурна  схема аналогового преобразовател  2 сигнала (фиг, 3) содержит схему 20 формировани  квадрата модул  (СФКМ) мгновенного значени  вектора напр женности электрического пол , амплитудный детектор 21 и корнеизвлекатель 22.

5

i- 10

СФКМ может быть реализована в,вие трех квадратирующих блоков, входы оторых соединены с соответствующии выходагми трехкоординатного датчиа 1 ...-.

Выходы квадратирующих .блоков подключены к входам сумматора, выход которого  вл етс  выходом СФКМ 20. Выход последнего соединен через ам- плитудньш детектор 21, предназначен ный дл  вьщелени  максимального значени  поступающего на вход сигнала, , с входом корнеизвлекател  22, на вы- ходе которого формируетс  посто нное напр жение, пропорциональное измер е-15 мой напр женности электрического по- л . Стержневые контакты 4 выполнены подпружиненными и расположены внутри корпуса 8 в плоскости,совпадающей с плоскостью перемещени  диэлектричес- 20 кого стержн  9. Каждый из изолирован,- ных один от другого конденсаторов 5 снабжен парой контактов 6 в форме электропровод щих пластинок, предназначенных дл  соединени  конденса- 25 торов с выходом аналогового -преобразовател  2 через ключ 3 и стержневые контакты 4. Кнопка 7 сброса конструктивно размещена ниже ключа 3 (фиг. -2) вдоль .линии перемещени  ди- зо электрического стержн . Датчик 1,- аналоговый преобразователь 2 сигнала, ключ 3, контакты 4, конденсаторы 5 с контактами 6 и кнопка 7 сброса размещены в корпусе 8.-,,

Диэлектрический стержень 9 служит дл  закреплени  на нем запоминающих конденсаторов 5 с щагом h.

Стержень имеет форму четырехгранной диэлектрической пластины. Конден- Q саторы 5 размещены внутри стержн  (фиг, 3) заподлицо с его боковыми гран ми, на которых установлены контакты 6 .

45

Фиксирующие выступы 10 служат дл  механического взаимодействи  стержн  9 с ключом 3 и кнопкой 7 сброса и осуществлени  тем самым их коммутации в определенной последовательности, Сквозные направл ющие отверсти  11 и 12 предназначены дл  прохождени  че- рез корпус 8 измерительного блока диэлектрического стержн  9 при его перемещении . Внутри отверстий уставов- 5 лены изол ционные втулки дл  предотвращени  контакта конденсаторов 5 с металлическим корпусом 8.

5

10

, -15 20 25 зо , ,,

96494

На конце толкатель 13 снабжен направл ющим штырем 14, свободно вход щим в соответствующее ему отверстие в нижней торцовой части диэлектриков стержн  9.

. Держатель 15 выполнен в форме диэлектрической пустотелой трубки. Отверстие 16, размещенное в нижней боковой поверхности пустотелой трубки, предназначено дл  установки стержн  9 при его замене и приведени  в механический контакт с толкателем 13 через направл ющий штырь 14.

Измерительный прибор 19 выпо лнен в виде автономного переносного милли- вольтметра посто нного тока с высоким входным сопротивле нием.

Направл ющий паз 23 служит дл  ориентировочного скольжени  контактов 4 вдоль линии установки контактов 6 при перемещении стержн  9 в направл ющих отверсти х 1 и 12.

Устройство работает следующим образом .

В исходно-м состо нии датчик I находитс  в исследуемой области электрического пол . Держатель 15 закреплен на штативе. Ключ 3 и кнопка 7 сброса разомкнуты. На выходе аналогового преобразовател  2 сигнала сформировано посто нное напр жение , пропорциональное измер емой напр женности пол . Измерительный прибор 19 отсоединен от разъемных контактов 1 7 и 1 8.

Предположим, что наблюдатель, на- жима  толкатель 13, перемещает стержень 9 внутри корпуса 8. Один из фиксирующих выступов, например 10-i, нажимает на кнопку 7 сброса и замы- KJUT ее. В этот момент стержневые контакты 4 касаютс  контактов 6-i. Конденсатор 5-i, на котором могло остатьс  запомненное от предьщущих измерений напр жение, разр жаетс  до нул  через замкнутые контакты кнопки 7 сброса. Происходит очистка пам ти и подготовка конденсатора 5-i к очередному измерению. При дальнейшем движении диэлектрического стержн  9 кнопка 7 сброса соскальзывает с выступа 10-i и размыкаетс . Стержневые контакты 4 продолжают скользит по контактам 6-1. Выступ 10-i упираетс  в, кнопку ключа 3 и замыкает ее (фиг. 3). При этом выход аналогового преобразовател  сигнала 2 подключаетс  к конденсатору 5-i, который зар жаетс  до соответствующего напр жени  за доли секундьг. Происходит запоминание напр жени  конденсатором 5-1. При новом нажатии на тол- катель конденсатор выходит из контакта со стержневыми контактами 4.

В дальнейшем при перемещении тол- ка:тел  на рассто ние h кнопка 7 сброса-нажимаетс  следующим выступом 10-(i+l) и т.д. по аналогии с предыдущим случаем. Запоминание осуществл етс  конденсатором 5-(i+l). Напри- .мер, при можно произвести двадцать измерений без смены стержн  9. После этого стержень 9 выталкиваетс  из корпуса прибора и извлекаетс  из него через отверстие 11 с помощью изолированного захвата типа клещи, либо выпадает из отверсти  и удержи ваетс  страхующей диэлектрической нитью, (не показана),, соедин ющей с стержень 9 с толкателем 13..

Дл  плавного перемещени  толкател  13 он может быть снабжен в нижней части трубки держател  15-понижающим миниатюрным редуктором с верньером. Кроме того, ключ 3 может быть снабжен дополнительной парой но-рмально разомкнутых контактов, включенных последовательно с миниатюрным акку- , мул торным источником питани  исветовым индикатором (светодиодом). При замыкании ключа, когда происходит запоминание информации конденсатором индикатор начинает светитьс  на врем запоминани . После размыкани  ключа световой индикатор выключаетс ,тем самым облегчаетс  проведение измерени  за счет четкой фиксации моментов коммутации соответствующих электрических депей.

Если кратность измерений превышает т, через отверстие 16 вставл етс  .новый стержень с конденсаторами и с помощыэ отверсти  в его нижнем конце и направл ющего штыр  17 вводитс  в механический контакт с толкателем 3. В дальнейшем измерени  ведутс  аналогично предыдущему. В зависимост от решаемых методически задач возможно два режима проведени  многократных измерений. В одном из них после того, как произошло запоминание информации на конденсаторе, она сразу же считываетс . Дл  этого толкатель подвигаетс  вверх на рассто ние,меньшее h, при котором соответствующий

выступ 10 размыкает ключ 3. При этом выключаетс  световой индикатор. Измерительный прибор 9 подсоедин ют к измерительному блоку через разъемные контакты 17 и 18. и производ т .визуальный отсчет его показаний.

В другом режиме измерений, более производительном по затратам време ни сн тие отсчета ведут после того, как было использовано дл -, запоминани  необходимое количество стержней с .конденсаторами. Перед этим они хра- .н тс , например, в диэлектрическом футл ре, чтобы исключить случайный саморазр д конденсаторов. После этог информаци  считываетс  последовательно со всех конденсаторов путем касани  щупами, соединенными с измерительным прибором 19, контактов 6.

Формула ИЗ обре тени 

Claims (2)

1 . Устройств о дл  измерени  напр женности электрического пол , содержащее последовательно соединенные датчик, аналоговый преобразователь сигнала, замыкающий ключ с самовозвратом и запоминающий блок, через разъемные контакты соединенный с измерительным прибором, а также корпус и держатель, ртли чающеес  тем, что, с целью повьш ени  точности и производительности измерений, запоминающий блок выполнен в виде диэлектрического стержн  с закрепленной на нем с шагом h группой изолированных друг от друга конденсаторов установленного внутри двух сквозных направл ющих отверстий в корпусе с возможностью продольного перемещени  относительно корпуса, внутри держател  размещен толкатель, верхний конец которого сопр жен с диэлектрическим стержнем, причем каждый кон- денс атор и выход аналогового преобразовател  снабжены контактами, а ниже группы конденсаторов на диэлектрическом стержне размещены с шагом h фиксирующие выступы с возможностью механического взаимодействи  с замыкающим ключом с самовозвратом и с введенной параллельно его выходу замыкающей кнопкой сброса с самовозвратом .

2. Устройств.о по п. 1 , о т л и- чающеес  тем, что в нижней части держател  выполнено отверстие.

Ф«г.2

Редактор Н. Рогулич

Фиг. . Составитель Е. Плужникова

Техред М.Ходанич Корректор О, Лугова 

Заказ 3392/46Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4