SU1239654A1 - Устройство дл автоматического контрол электрических цепей с конденсаторами - Google Patents

Abstract

- Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей. Дл  этого в устройство, содержащее источник питани  27, индикаторы 19, 21 и 22, (Л с C(Kffuffffve иторо обратной I1 пои рностьк . tF

Description

кнопки 24 1 Пуск, 23 Сброс и датчик 1 тока, введены элементы НЕ 13, 18, 17 и 20, элементы И-НЕ 15 и 16, первый резистор 28, компаратор 5, блок 8 опорных напр жений, четвертый индикатор 14, В устройство вход т перва  25 и втора  26 клеммы дл  подключени  контролируемой цели 30,В частном решении - датчик тока 1 со- - держит второй резистор 2, п тый элемент 3 НЕ, tS S-триггер 4, компаратор 5 содержит двухпороговый элемент сравнени  29, третий и четвертый резисторы 6 J1 7, блок 8 опорных напр жений содержит п тый резистор 12, стабилитрон 9, первый 10 и второй 11 переменные резисторы. Введение элементов 13,15 ,16,17 ,8 и 20, компаратора 5, блока 8 опорных

1

Изобретение относитс  к контроль- о; измерительной техника и. может быть использовано дл  контрол  це- пей с конденсаторами, . . ,

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей.устройства путем обеспечени  вы влени  неп- равипьного включени  конденсаторов и повьпление достоверности результатов контрол  за счет исключени  ошибочной классификации цепей с конденсаторами малой емкости, как цепей, имеющих обрыв,

На чертеже приведена электрическа  схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 тока , второй резистор 2, п тый элемент НЕ 3, f(.S-триггер 4, компаратор 5, третий 6 и четвертый 7 резисторы, блок 8 опорных напр жений, стабилитрон 9, первьш 10 и второй 11 переменные , резисторы, п тый резистор 12 первый элемент НЕ 13 четвертый индикатор 14, первый элемент И-НЕ 15,. второй элемент И-НЕ 16, третий элемент НЕ 17, второй элемент НЕ 18, первый индикатор 19, четвертый элемент НЕ 20, третий индикатор 21, второй индикатор 22, кнопку 23 Сброс, кнопку 24 Пуск, первую 25 и вторую- 26 клеммы дл  подключени  контронапр жений , индикатора 14, резистора 28 и указанное выполнение датчика I позвол ет вы вить новый вид неисправности контролируемой цепи 30, заключающийс  в неверном включении ее конденсатора ( в обратной пол рности , Использование компаратора 5 блока 8 опорных напр жений и нового выполнени  датчика 1 тока обеспечивает срабатывание датчика I и контроль годности при.малых значени х тока, протекающего через контроли-. руемую цепь 30. Это позвол ет исклю- ;чить ошибочную классификацию цепей с Конденсаторами малой емкости как цепей , имеющих обрыв, и повысить достоверность контрол  относительно устройства-прототипа, 2 з.п,ф-лы, .

1 Ш1,

лируемой цепи, источник 27 питани , первый резистор 28, двупороговый элемент 29 сравнени . Схема, включает также контролируемую электрическую

цепь 30,.Источник 27 питани  соединен плюсовой шиной с первым выводом первого замыкающего контакта кнопки 24 Пуск, Первый 19, второй 22 и третий 21 индикаторы соединены первыми выводами между собой. Плюсова  шина источника 27 питани  соединена с первым выводом блока 8 опорных напр жений, соединенного вторьм выводом с общей шиной источника 27

питани , первым и вторым выходами соответственно - с первым и вторым входами компаратора 5, соединенного третьим входом с первым выводом второго резистора 2, с первым выводом первого резистора 28 и с входом п того элемента НЕ 3, выходом - с первыми входами первого 15 и второго 16 элементов И-НЕ и с входом первого .элемента НЕ 13, соединенного выходом с первым выводом четвертого индикатора 14, соединенного вторым выво.1;ом с первьм выводом первого индикатора 19, соединенного вторым выводом через второй элемент НЕ 18

с вторым входом первого элемента И-НЕ 15, а непосредственно - с выходом

нторого элемента И-НЕ 16, соединен - ного вторым входом через третий элемент НЕ J7 с выходом п того элемента НЕ 3 и с 5 -входом РчЕ -триггера 4, соединенного инверсным выходом с вторым выводом второго индикатора 22, пр мьм выходом - с третьим входом первого элемента И-НЕ 15, соединенного выходом через четвертый элемент НЕ 20 с вторым выводом третьего ирщикатора 21, Первый вывод первого индикатора 19 соединен через второй замыкающий контакт кнопки 24 Пуск с общей шиной источника 27 питани , с вторым выводом второго резистора 2 и с первым выводом первого замыкающего контакта кнопки 23 Сброс, второй вывод которого соеди- нен с {.-входом ч&-триггера 4, второй вывод первого резистора 28 соединен с первой клеммой 25 дл  подключени  контролируемой цепи 30 непосредственно , а через второй замыкающий контакт кнопки 23 Сброс - с второй клеммой 26 дл  подключени  контролируемой цепи 30 и с вторым выводом первого замыкающего контакта кнопки- 24 Пуск. В компараторе 5 двупо- роговый элемент 29 сравнени  соединен выходом с выходом компаратора 5, первым и вторым входами через соответствующие третий и четвертый резисторы - с третьим входом компаратора 5, третьим и четвертым входами соответственно - с первым и вторым входами компаратора 5.

В блоке 8 onoptJbix напр жений п тый резистор 12 соединен первым выводом с первым выводом блока 8 опорных напр жений, вторым выводом - с первыми выводами первого 10 и второго 11 переменных резисторов и с катодом стабилитрона 9, анод которого соединен с вторыми выводами первого 1 О и второго 11 переменных резисторов и с вторым выводом блока 8 порных напр жений, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьими вывоами первого 10 и второго 11 переменных резисторов.

Устройство работает следующим об- азом.

Контролируема  цепь 30 подключатс  к клеммам 25 и 26 в необходи той ол рности. Дл  конкретной контролиуемой цепи устанавливаютс  необходиые значени  напр жений обоих выхо396544

лов блока 8 опорных напр жений. Значение напр жени  на первом выходе блока 8 опорных напр жений выбираетс  рапньгм 0 (0,85-0,95) UMQK:, 5 гдеУкакс падение напр жени , создаваемое током, протекающим через цепь 30, на резисторе 2 при пробитых (закороченных) конденсаторах в ней. Величина сопротивлени  резистора 2 10 выбрана таким образом, чтобы напр жение . находилось в пределах логиче-ской единицы дл  примен емых логических элементов. Значение напр жений на втором выходе блока 8 опор- 5 ньгх напр жений выбираетс  равным

(2-10) Iyr R2,Ho не более значени  (0,1-0,15).имака гдеТуг - паспортное значение тока утечки конденсатора цепи 30 С при параллельном 2Q соединении конденсаторов в цепи умно- жлетс  на количество конденсаторов) , Кг. - омическое сопротивление резис- тора 2.

5 При подключении источника 27 питани  и нажатии кнопки 23 Сброс устройство приводитс  в исходное состо ние. На F- -вход RS-триггера 4 датчика 1 тока подаетс  нулевой

Q потенциал. При этом на пр мом выходе -триггера 4 устанавливаетс  логический ноль, который подаетс  на вход элемента И-НЕ 15, а на инверсном выходе - устанавливаетс  логическа  единица, так как контролируема  цепь 30 o6ecTO4efra, на резисторе 2 сигнал отсутствует. При этом на вькоде элемента НЕ 3 устанавливаетс  логическа  единица и соответственно на выходе элемента НЕТ 17 и на входе элемента И-НЕ 16 устанавливаетс  логический ноль. При отсутствии сигнала на резисторе 2 и на выходе компаратора 5 устанавливаетс  логическа  единица, так как напр жение на входе компаратора 5, подаваемое со второго выхода блока 8 опорных напр жений, превышает уровень напр жени , передаваемый с ре- зистора 2 на входы компаратора 5. Ло5

0

5

0

гическа  единица поступает с выхода

компаратора 5 на входы элемента НЕ 13 и элементов И-НЕ 15 и 16. На выходе элемента НЕ 13 устанавливаетс  логический ноль. Так как на одном входе элемента И-НЕ I6 устанавливаетс  логическа  единица, а на другом входе - логический ноль, то на его выходе и на выходе элемента И-НЕ 15 логическа  ехиптица, а на выходе элемента ЯЕ 18 - логический ноль. Так как Eia одном входе элемента И-НЕ 5 устанавливаетс  логическа  единица, на другом входе - логическа  единица , а на третьем входе - дю гический ноль, то на его выходе - логрптеска  единица, а на выходе элемента НЕ 20- логический ноль.

Устройство позвол ет отыскивать s контролируемой цени 30 неисправности Обрыв, Пробой, Соединение конденсаторов обратной пол рностью (дл  пол ризованных конденсаторов с унипол рной проводимостью), а также определ ть состо ние цепи Испрап на.

Дл  определени  состо ни  контролируемой цепи 30 с конденсаторами нажимаетс  кнопка 24 Пуск, После каждой проверки схема приподитс  в исходное состо ние кнопкой 23 Сброс.

Если в контролируемой цепи 30 с конденсаторами присутствует неисправность Обрыв, то при нажатии кноп- ки 24 Пуск ток через контролируемую цепь 30 не течет. При этом на резисторе 2 датчика 1 тока сигнал отсутствует и состо ние логических элементов НЕ 13 и 17 и И-НЕ 15 и 16 а также состо ние KS -триггера 4 соответствует исходному положению. В этом положении логическа  единица с триггера 4 подана на вывод индикатора 22 Обрыв . .Следовательно, при подаче отрицательного потенциала источника 27 питани  на вторые выводы индикаторов 14,19,21 и 22 ( при нажатии кнопки Пуск 24 ) загораетс индикатор Обрыв 22, сигнализиру  о неисправности в контролируемой цепи 30.

Если в контролируемой цепи 30 присутствует неисправность Пробой то при нажатии кнопки 24 Пуск через контролируемую цепь 30 течет ток, на резисторе 2 по вл етс  сиг нал, пропорциональный этому току. На выходе элемента НЕ 3 датчика 1 тока и на Ь -входе ч$ -триггера 4 устанавливаетс  логический ноль. На пр мом выходе R,,S -триггера 4 записываетс  логическа  единица, а и инверсном выходе - логический ноль При зтом на выходе элемента НЕ 7 на соответствующем входе элемента

-

. .  

10

15

20

25

30

40

45

50

55

И-НЕ 16 устанавливаетс  логичесГкаТ единица. На выходе компаратора 5 установитс  логическа  единица, так как напр жение сигнала с резистора 2, подаваемое на его входы, превы- значение напр жени  сигнала с перног-о выхода блока 8 опорных напр жений, подаваемое на соответст- ную1ПИ1 вход компаратора 5. Таким образом а обоих входах элемента И-НЕ 16 устанавливаетс  логическа  единица, следовательно на его выходе - логический ноль, а на выходе элемента НЕ 8 - лoги tecкa  единица . Загораетс  индикатор 19 Пробой сигнализиру  о неисправности в контролируемой и,епи. Состо ние элементов НЕ 13 и 20 не измен етс .

Если в контролируемой цепи 30 ; присутствует Соединение конденсаторов обратной пол рностью, то при нажатии кнопки 24 Пуск через контролируемую цепь 30 с конденсаторами течет ток, который в пусковой момент равен максимгшьно возможному току в цепи и создает на резисторе 2 напр - жениеОмакс затем этот.ток снижаетс  по экспоненте и в установившемс  режиме создает падение напр жени  на резисторе 2, равное U (0,3 - 0,7) UMQKC (н зависимости от конкретной провер емой цепи .. В пусковой момент на выходе элемента НЕ 3 чувствительного элемента 1 и ia S -входе kS-триггера 4 устанавливаетс  логический ноль. Вследствие этого на пр мом выходе S-триггера 4 устанавли- .паетс  логическа  единица , а на инверсном выходе - логический ноль. В установившемс  режиме напр жение, поступающее на входы компаратора 5 с резистора 2 больше напр жени , подаваемого на его вход с второго вы- .хода блока 8 опорных напр жений, и меньше напр жени , подаваемого на его вход с первого выхода блока 8 опорных напр жений. По этой причине на выходе компаратора 5 устанавливаетс  логический ноль. Соответственно на выходе первого логического элемента, НЕ 1 3 устанав.ливаетс  логическа  единица . Загораетс  индикатор 14 Соединение конденсаторов обратной пол рностью . На одном входе элемента И-НЕ 16 устанавливаетс  логический ноль и поэтому на его выходе и соответственно на входе элемента И-НЕ 15 - логическа  единица, а на выходе

элемента НЕ 18 - логический ноль. На одном входе элемента И-НЕ 15 устанавливаетс  логический ноль, а на других входах - логическа  единица, 5 следовательно на его выходе присутствует логическа  единица, а на выходе элемента НЕ 20 - логический ноль, т.е. остальные индикаторы ( кроме индикатора 14 ) обесточены. 10

Если контролируема ,цепь 30 с конденсаторами исправна, то при нажатии кнопки 24 Пуск через контролируемую цепь 30 течет ток зар да конден- tS сатора, который в пусковой момент равен максимально возможному току в .цепи и создает на резисторе 2 напр жение, равное Уичкс, затем этот ток снижаетс  по экспоненте и в уста- 20 новивщемс  режиме создаетс  падение напр жени  на резисторе 2, равное Us. 1 lyr г пусковой момент на выходе элемента НЕ 3 и на S -входе Р $-триггера 4 устанавливаетс  логи- 25 ческий ноль. Вследствие чего на пр мом выходе S -триггера 4 устанав- ливаетс  логическа  единица, на инверсном выходе - логический ноль. В установившемс  режиме на выходе ЗО элемента НЕ 17 устанавливаетс  логи ческий ноль. На выходе компаратора 5 устанавливаетс  логическа  единица , так как сигнал с резистора 2 на его входах меньше напр жени , по- 5 даваемого на вход компаратора 5 с второго выхода блока 8 опорных напр жений . Логическа  единица с выхода компаратора 5 передаетс  на вход элемента И-НЕ 15. На выходе элемен- дО та НЕ 13-устанавливаетс  логический ноль. На одном входе элемента PI- HE 16 устанавливаетс  логическа  единица, а на другом - логический ноль и поэтому на его выходе и на 45 соответствующем входе элемента И-НЕ 15 - логическа  единица, а на выходе элемента НЕ 18 - логический ноль. В результате на трех входах элемента И-НЕ 15 устанавливаютс  ло- gg гические единицы, следовательно на его выходе - логический ноль, а на выходе элемента НЕ 20 - логическа  единица. Загораетс  индикатор 21 Исправна, сигнализирующий о состо  НИИ контролируемой цепи 30.

При контроле кнопка 24 Пуск удерживаетс  в нажатом состо нии до

уверенного загорани  одного из индикаторов .

Резистор 28 обеспечивает огранич ние напр жени ,поступающего на вход компаратора 5 и элемента НЕ 3 при нажатии кнопки 24 и в импульсном режиме испытани  цепи 30 (при высоких напр жени х источника 27 пита- ни ). .

В компараторе 5 резисторы 6 и 7 обеспечивают исключение вли ни  входного сопротивлени  двупорогово- го элемента 29 сравнени  на потенциал на входе элемента НЕ 3. Элемент 29 обеспечивает двупороговую (по двум порогам 0,85-0,95 имок 2-10 R) классификацию напр жени  на резисторе 2.

I

В блоке 8 переменные резисторы 10 и 11 обеспечивают формирование опорных Уровней на блок 5, стабилитрон 9 стабилизирует опорные уров Ш1 и ограничивает их величину, ре- знстор 12 обеспечивает деление напр жени  источника 27 до нужной веЛ1-1ЧИНЫ .

Введение элементов 13,15,16,17, 18 и 20, компаратора 5 блока 8 опорных напр жений, индикатора 14, резистора 28 и выполнение датчика I позвол ет вы вл ть новый вмд неисправности контролируемой цепи 30, f заключающийс  в неверном включении ее конденсатора Св обратной пол рности ), что расшир ет функционапь- пы& возможности устройства.

Кроме того, за счет использовани компаратора 5, блока 8 опорных напр жений и нового выполнени  датч й- ка 1 тока обеспечиваетс  срабатывание последнего и контроль годности при малых значени х тока, прр- текающего через контролируемую цепь 30/ например, при малых значе- .ни х емкости ее конденсатора). Это позвол ет исключить ошибочную классификацию цепей с конденсаторами малой емкости как цепей,, имеющих обрьш, и повысить достоверность контрол  относительно известного устройства , где наличие у чувствительно го элемента порога срабатьшанн  по току приводит к неверной классификации качества контролируемой цепи.

Claims (3)

1.Устройство дл  автоматического контрол  электрических цепей с кон- денсаторами, содержащее источник питани , соединенный плюсовой шиной с первым вьгоодом первого замыкающего контакта кнопки Пуск, кнопку Сброс, первый, второй и третий ин- дйкаторы, соединенные первыми выводами между собой, датчик тока, отличающеес  тем, ЧТО, с целью расширени  функциональных возможностей устройства путем обеспече- ни  возможности вы влени  неправильного включени  конденсаторов в контролируемой цепи- и повышени  достоверности результатов контрол  за счет исключени  ошибочной классифи- кации цепей с конденсаторами малой емкости как цепей, имеющих обрыв, в устройство введены блок опорных напр жений , четвертый индикатор, компаратор , первый резистор, первый, второй , третий и четвертый элементы НЕ, первый и второй элементы И-НЕ, а датчик тока содержит второй резистор п тый элемент НЕ и КЗ-триггер, причем плюсова  шина источника питани  соеди- нена с первым выводом блока опорных на- .пр жений, соединенного вторым выводом с общей шиной источника питани , первым и вторым выходами соответственно с первым и вторым входами ком паратора, соединенного третьш- входо с первым выводом второго резистора, первым выводом первого резистора и с входом п того элемента НЕ, выходом - с первыми входами первого и второго .элементов И-НЕ и с входом первого элемента НЕ, соединенного Выходом с первым выводом четвертого, индикатора, соединенного вторым вы водом с первым вьюодом первого ин- дикатора, соединенного вторым выводом через, второй элемент НЕ с вторым входом первого элемента И-НЕ, а непосредственно - с выходом второго элемента И-НЕ, соединенного вторым входом через третий элемент НЕ с выходом п того элемента НЕ и с J -вхо5

5 0 0 5 0 5 Q

дом fli -триггера, сбединенного йн версньм выходом с вторым выводом второго индикатора, пр мым выходом - с третьим входом первого элемента И-НЕ, соединенного выходом через четвертый элемент НЕ с вторым выводом третьего индикатора,первый вывод первого индикатора соединен через второй замыкающий контакт кнопки Пуск с общей шиной источника питани , с вторым выводом второго резистора и с первым вьгеддом первого замыкающего контакта кнопки Сброс , второй вьтод которого соединен с Р -входом f; S-триггера, второй вьшод первого резистора.соединен с первой клеммой дл  подключени  контролируемой цепи непосредственно, а через второй замыкающий контакт кнопки Сброс - с второй клеммойдл  подключени  контролируемой цепи и с вторым выводом первого замыкающего контакта кнопки Пуск ,

2,Устройство по n.t, о т л и - чающеес  тем, что компаратор содержит двyxпopoгoвыJй элемент сравнени , соединенный, выходом с выходом компаратора, первым и вторым входами через соответствуювще третий и четвертый резисторы - с третьим входом компаратора, третьим и четвертым входами соответственно - с первым и вторым входами компаратора .

3.Устройство по П.1 ,- о т л и - чающеес  тем, что блок опорных напр жений содержит п тый резистор , соединенный первым вьгоодом с первым вьшодом блока опорных напр жений , вторым выводом - с первыми выводами первого и второго переменных резисторов и с катодом стабилитрона, анод которого соединен с вторыми выводами первого и второго переменных резисторов и с вторым выводом блока опорных напр жений, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьими . выводами первого к второго переменных резисторов .