SU761948A1 - Apparatus for searching current leakage locations in series-parallel connections of semiconductor phototransducers - Google Patents
Apparatus for searching current leakage locations in series-parallel connections of semiconductor phototransducers Download PDFInfo
- Publication number
- SU761948A1 SU761948A1 SU782612284A SU2612284A SU761948A1 SU 761948 A1 SU761948 A1 SU 761948A1 SU 782612284 A SU782612284 A SU 782612284A SU 2612284 A SU2612284 A SU 2612284A SU 761948 A1 SU761948 A1 SU 761948A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- series
- additional
- phase detector
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано при создании устройств для контроля фотоэлектрических преобразователей и их соединений.The invention relates to electrical engineering, can be used to create devices for monitoring photoelectric converters and their connections.
Известно устройство поиска мест утечек тока, содержащее модулированный источник света, магнитометрический датчик, фазовый детектор и блок индикации {1].A device for searching for leakage currents is known, which contains a modulated light source, a magnetometer sensor, a phase detector and a display unit {1].
Недостатком этого устройства является Ю невозможность определения мест утечек тона бесконтактным .способом.A disadvantage of this device is that it is impossible to locate leaks in a non-contact tone method.
Наиболее близким но технической сущности является устройство, содержащее модулированный источник света, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора, делителя частотьц блока логических элементов, блока управления, светодиодного модулятора, выход которого со- 20 единен со .входом объекта контроля, выход которого соединен со входом магнитометрического датчика, последовательно с которым соединены усилитель переменного тока, амплитудно-фазовый детектор, один из 25 входов которого соединен с соответствующим выходом блока логических элементов модулированного источника света, а выход— через фильтр нижних частот .со входом блока обработки информации и индикации {2]. 30The closest to the technical entity is a device containing a modulated light source consisting of a series-connected master oscillator, a frequency divider unit of a logic unit, a control unit, an LED modulator, the output of which is connected to the input of the test object, the output of which is connected to the magnetometer input a sensor in series with which an AC amplifier is connected, an amplitude-phase detector, one of whose 25 inputs is connected to the corresponding output of the unit the logic elements of the modulated light source, and the output through a low-pass filter. with the input of the information processing and display unit {2]. thirty
22
Недостатки этого устройства — невысокая точность и ограниченные функциональные возможности, .не позволяющие определять различного рода повреждения.The disadvantages of this device are low accuracy and limited functionality, which do not allow detecting various kinds of damage.
Целью изобретения является повышение точности я расширение функциональных возможностей.The aim of the invention is to improve the accuracy and expansion of functionality.
Эта цель достигается тем, что известное устройство мест утечек тока в последовательно-параллельных соединениях полупроводниковых фотопреобразователей, содержащее модулированный источник света, -состоящий из последовательно соединенных задающего генератора, делителя частоты, 15 блока логических элементов, блока управления, светодиодного модулятора, выход которого соединен со входом объекта контроля, выход которого соединен со входом магнитометрического датчика, последовательно с которым соединены усилитель переменного тока, амплитудно-фазовый детектор, один из вход'ов которого соединен с соответствующим выходом блока логических элементов модулированного источника света, а выход — через фильтр нижних частот со входом блока обработки информации и индикации, снабжено дополнительным амплитудно-фазовым детектором, -суммирующим усилителем и дополнительным фильтром нижних частот, а магнитомет.ри761948This goal is achieved by the fact that the known device of current leakage places in series-parallel connections of semiconductor photoconverters containing a modulated light source, consisting of series-connected master oscillator, frequency divider, 15 logic unit, control unit, LED modulator, whose output is connected the input of the test object, the output of which is connected to the input of a magnetometer sensor, in series with which an AC amplifier is connected, amplitude The bottom-phase detector, one of the inputs of which is connected to the corresponding output of the block of logic elements of the modulated light source, and the output is provided with an additional amplitude-phase detector, a summing amplifier and an additional filter low frequencies, and magnetometry.ri761948
ческий датчик снабжен дополнительной обмоткой, выводы которой соединены через последовательно соединенные дополнительный фильтр нижних частот и суммирующий усилитель с выходом дополнительного амплитудно-фазового детектора, входы которого соединены соответственно с ‘выходом усилителя переменного тока и с соответствующим выходом блока логических элементов модулированного источника света.The coaxial sensor is equipped with an additional winding, the pins of which are connected through an additional low-pass filter connected in series and a summing amplifier with an output of an additional amplitude-phase detector, whose inputs are connected respectively to an output of an AC amplifier and with a corresponding output of a logic element block of a modulated light source.
Кроме того, светодиодный модулятор выполнен на встречно-параллельно включенных светодиодах, а блок управления выполнен на основе двухполярного источника тока с антисимметричной формой сигнала.In addition, the LED modulator is made on anti-parallel-connected LEDs, and the control unit is made on the basis of a bipolar current source with an antisymmetric waveform.
На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.The drawing shows a structural electrical circuit of the device.
На схеме изображены модулированный источник света, включающий в себя задающий генератор 1, делитель частоты 2 и блок логических элементов 3, блок управления 4, светодиодный модулятор 5, объект контроля 6, магнитометрический датчик 7, усилитель переменного тока 8, амплитуднофазовый детектор 9, дополнительный амлл.итудно-ф,азовый детектор 10, фильтр нижних частот 11, блок обработки информации и индикации 12, суммирующий усилитель 13 и дополнительный фильтр нижних частот 14.The diagram shows a modulated light source that includes a master oscillator 1, a frequency divider 2 and a block of logic elements 3, a control unit 4, an LED modulator 5, a control object 6, a magnetometric sensor 7, an AC amplifier 8, an amplitude phase detector 9, an additional amll FOB, AZ detector 10, low pass filter 11, information processing and indication unit 12, summing amplifier 13 and additional low pass filter 14.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Задающий генератор 1 вырабатывает опорную частоту, четырехкратную частоте основной гармоники, на которую настроен резонансный контур магнитометрического датчика 7. Делитель частоты 2, состоящий, например, из трех триггеров, вырабатывает частоты 2 /о, /о и /о, поступающие на входThe master oscillator 1 generates a reference frequency, four times the frequency of the main harmonic, to which the resonant circuit of the magnetometer sensor 7 is tuned. Frequency divider 2, consisting, for example, of three triggers, generates frequencies 2 / o, / o and / o, entering the input
блока логических элементов 3, вырабатывающего сигналы управления. Блок управления 4, выполненный на основе двухполярного генератора тока, вырабатывает сигнал антисимметричной формы, .поступающий на светодиодный модулятор 5, создающий на входе контролируемого объекта 6 стимулирующий световой сигнал с частотой, вдвое большей частоты тока. При наличии в объекте контроля утечек тока в нем возникают ток и электромагнитное ноле, принимаемое магнитометрическим датчиком 7, конструктивно соединенным со светодиодным модулятором 5. block of logic elements 3, generating control signals. The control unit 4, made on the basis of a bipolar current generator, generates an antisymmetric signal, which arrives at the LED modulator 5 and generates a stimulating light signal at the input of the object to be monitored 6 with a frequency twice the current frequency. In the presence of a leakage current in the object, a current and an electromagnetic field occur in it, which is received by the magnetometer sensor 7, which is structurally connected to the LED modulator 5.
При этом, поскольку датчик настроен на основную гармонику /о, электромагнитное поле тока питания модулятора не оказывает воздействие на датчик, т. к. поле тока питания не содержит гармоники, которая является второй гармоникой в спектре Фурье этого сигнала. Это приводит к резкому увеличению помехоустойчивости системы и упрощению конструкции из-за снижения требований по экранировке как датчика, таки подводящих проводов.Moreover, since the sensor is tuned to the main harmonic / o, the electromagnetic field of the modulator supply current does not affect the sensor, since the supply current field does not contain a harmonic, which is the second harmonic in the Fourier spectrum of this signal. This leads to a sharp increase in noise immunity of the system and to simplify the design due to the reduced requirements for shielding both the sensor and the lead wires.
Сигнал с выхода датчика 7 через усилитель переменного тока 8 поступает на входы амплитудно-фазовых детекторов 9 и 10. На другие входы этих же детекторов подаются опорные сигналы с выхода блока логических элементов 3.The signal from the output of the sensor 7 through the AC amplifier 8 is fed to the inputs of the amplitude-phase detectors 9 and 10. The other inputs of these detectors are fed reference signals from the output of the block of logic elements 3.
Опорный сигнал, подаваемый на амплитудно-фазовый детектор 9, должен быть синфазным по отношению к сигналу датчика или сдвинут по отношению к нему на л, если ток в линейке объекта изменил свое направление по отношению к месту утечки. На выходе амплитудно-фазового детектора, таким образом, появляется оигнал, полярность которого определяет направление тока утечки, а величина — амплитуды тока утечки. Этот сигнал, пройдя через фильтр нижних частот.//, поступает в блок обработки информации и индикации 12, где соответствующая информация о величине и направлении сигнала фиксируется, например, на стрелочных приборах и световых индикаторах.The reference signal supplied to the amplitude-phase detector 9 must be in phase with the sensor signal or shifted with respect to it by l if the current in the line of the object has changed its direction with respect to the leak. The output of the amplitude-phase detector, thus, an signal appears, the polarity of which determines the direction of the leakage current, and the magnitude - the amplitude of the leakage current. This signal, passing through the low-pass filter. / /, Enters the information processing and indication unit 12, where relevant information on the magnitude and direction of the signal is recorded, for example, on switch instruments and light indicators.
Контролируемый объект 6 может находиться в различных условиях эксплуатации — это может быть отдельная группа или совокупность групп, укрепленных, например, на металлическом каркасе. В .последнем случае выявлено параметрическое влияние объекта на датчик, приводящее к .расстройке контура датчика относительно частоты задающего генератора /. Такая расстройка резко изменяет амплитуду на выходе фазового детектора 9 из-за значительного сдвига фаз. Например, п.ри добротности контура, равной 100, расстройка контура относительно задающей частоты на 1 % приводит к сдвигу фазы более 60° и падению амплитуды около 50%. С учетом возможности дополнительного сдвига фаз и тракте прохождения сигнала возможна ошибка даже в определении направления протекающего по линейке ФЭН тока.The controlled object 6 can be in different operating conditions - it can be a separate group or a set of groups, fortified, for example, on a metal frame. In the last case, a parametric effect of the object on the sensor was revealed, leading to the adjustment of the sensor circuit relative to the frequency of the master oscillator /. This detuning dramatically changes the amplitude at the output of the phase detector 9 due to a significant phase shift. For example, if the quality factor of the circuit is 100, the detuning of the circuit relative to the reference frequency by 1% leads to a phase shift of more than 60 ° and a decrease in amplitude of about 50%. Taking into account the possibility of an additional phase shift and signal path, an error is possible even in determining the direction of the current flowing through the FEN line.
Для устранения этой ошибки в устройстве предусмотрена подстройка по фазе колебательного контура каждого датчика на одну и ту же резонансную частоту, равную частоте задающего генератора. Очевидно, что при этом изменения и самой частоты задающего генератора не скажутся на результате измерения. Автоподстройка контура осуществляется с помощью фазового детектора 10, суммирующего инерционного усилителя 13 и дополнительной обмотки магнитометрического датчика 7. На фазовый детектор 10 подается опорный сигнал с выхода логического устройства 3, сдвииуπTo eliminate this error, the device provides for the phase adjustment of the oscillating circuit of each sensor to the same resonant frequency, equal to the frequency of the master oscillator. Obviously, with this change and the frequency of the master oscillator will not affect the measurement result. Auto-tuning of the circuit is carried out using a phase detector 10, a summing inertial amplifier 13 and an additional winding of the magnetometer sensor 7. The phase detector 10 is supplied with a reference signal from the output of logic device 3, shifting π
тый на относительно входого сигнала.relative to the input signal.
При .настроеином контуре среднее значение сигнала, снимаемого с фазового детектора, равно нулю, и свойства контура опре761948When adjusting the contour, the average value of the signal taken from the phase detector is zero, and the properties of the contour are defined as
гg
оabout
деляются величиной тока, протекающего через подмагничивающую обмотку датчика от усилителя 13 через фильтр 14. В свою очередь, этот ток задается заранее п может в определенных 'пределах 'регулироваться. При расстройке контура происходит изменение сдвига фаз между сигналом и опорой, что вызывает появление на выходе фазового детектора сигнала, среднее значение которого зависит от величины сдвига фаз, а знак определяется направлением сдвига фаз. Указанная величина складывается на усилителе с заранее заданной. При этом колебания выходного сигнала амплитудно-фазового детектора оглаживаются фильтром 14. Отрицательная обратная связь через подмагничивающую обмотку датчика воздействует ,на систему таким образом, чтобы уменьшить изменение разности фаз. Так как частота есть производная от фазы, то представленная система самонастройки является астатической по частоте.are divided by the amount of current flowing through the magnetizing winding of the sensor from the amplifier 13 through the filter 14. In turn, this current is set in advance and can be controlled within certain limits. When the detuning of the circuit, there is a change in the phase shift between the signal and the support, which causes the output of the phase detector signal, the average value of which depends on the magnitude of the phase shift, and the sign is determined by the direction of the phase shift. The specified value is added to the amplifier with a predetermined. In this case, oscillations of the output signal of the amplitude-phase detector are smoothed by filter 14. Negative feedback through the magnetizing winding of the sensor acts on the system in such a way as to reduce the change in the phase difference. Since the frequency is a derivative of the phase, the self-tuning system presented is astatic in frequency.
Магнитометрический датчик выполнен в виде ферритового тора с зазором 0,2 мм, имеющего две обмотки, одна из которых— подмагничивающая, другая — сигнальная, образующая совместно с конденсатором колебательный контур — чувствительный элемент датчика. Контур настраивают на частоту около 100 кгц.The magnetometer sensor is made in the form of a ferrite torus with a gap of 0.2 mm, having two windings, one of which is a magnetizing, the other is a signal one, which together with a capacitor forms an oscillating circuit - a sensitive element of the sensor. The circuit is tuned to a frequency of about 100 kHz.
Устройство может иметь как один датчик, так и несколько. В первом случае датчик имеет возможность перемещения вдоль освещаемой линейки; место утечки находят по изменению направления тока, протекающего через датчик в процессе его перемещения. При нескольких датчиках их закрепляют неподвижно вдоль осветителя параллельно линейке. Место утечки определяют .на соответствующем участке между датчиками по состоянию сигнальных ламп, которые могут указывать, например, как факт наличия утечки, так и направление тока утечки вдоль линейки. Более точное положение утечки находят путем перемещения всей чувствительной головки (с. датчиками, осветителем и индикаторами) влево — вправо не более чем на половину участка между датчикам,и.A device can have one or several sensors. In the first case, the sensor can move along the illuminated ruler; the leakage point is found by changing the direction of the current flowing through the sensor during its movement. With several sensors, they are fixed motionless along the illuminator parallel to the ruler. The leakage location is determined in the relevant area between the sensors according to the status of signal lamps, which may indicate, for example, both the fact of a leakage and the direction of the leakage current along the ruler. A more precise position of the leak is found by moving the entire sensitive head (p. Sensors, illuminator and indicators) to the left - to the right no more than half the area between the sensors, and.
Устройство может быть использовано также для поиска отслоений фотопреобразователей от группы и 'мест обрыва контакта между параллельными фотопреобразователями в линейках. Для этого достаточно ввести заслонку, перекрывающую световой поток ог модулятора 5 на все фотопреобразователи, кроме одного. В этом случае, если освещен ФЭП, имеющий отслоение, сигнал с датчиков отсутствует; если обрыв в линейке, то отсутствуют сигналы с датчиков, находящихся с внешней стороны полупрямой, начинающейся от места обрыва .и проходящей через освещенный ФЭП. ТуThe device can also be used to search for detachments of photovoltaic cells from the group and 'contact breaks between parallel photovoltaic cells in the rulers. To do this, it is sufficient to introduce a damper that blocks the luminous flux of the modulator 5 to all photoconverters, except for one. In this case, if the FEP with peeling is illuminated, there is no signal from the sensors; if there is a break in the ruler, then there are no signals from the sensors located on the outer side of the half-line, starting from the place of the break and passing through the illuminated solar cell. Tu
66
же функцию может выполнять и вариант устройства, которое снабжено не диафрагмой, а второй измерительной системой (головкой), в которой два магнитометрических датчика установлены по обе стороны от светодиодов, освещающих только один элемент ряда ФЭП. Действие этого устройства совершенно аналогично действию системы с диафрагмой, но в этом случае имеется возможность усиленного локального светового воздействия.the same function can be performed by the device variant, which is equipped not with a diaphragm, but with a second measuring system (head) in which two magnetometric sensors are installed on both sides of the LEDs that illuminate only one element of a series of solar cells. The effect of this device is quite similar to the action of the system with the diaphragm, but in this case there is the possibility of enhanced local light exposure.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782612284A SU761948A1 (en) | 1978-05-04 | 1978-05-04 | Apparatus for searching current leakage locations in series-parallel connections of semiconductor phototransducers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782612284A SU761948A1 (en) | 1978-05-04 | 1978-05-04 | Apparatus for searching current leakage locations in series-parallel connections of semiconductor phototransducers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU761948A1 true SU761948A1 (en) | 1980-09-07 |
Family
ID=20763183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782612284A SU761948A1 (en) | 1978-05-04 | 1978-05-04 | Apparatus for searching current leakage locations in series-parallel connections of semiconductor phototransducers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU761948A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103884948B (en) * | 2014-04-15 | 2018-07-27 | 武汉大学 | The detuning on-line identification method of single tuned filter in HVDC transmission system |
-
1978
- 1978-05-04 SU SU782612284A patent/SU761948A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103884948B (en) * | 2014-04-15 | 2018-07-27 | 武汉大学 | The detuning on-line identification method of single tuned filter in HVDC transmission system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5668331A (en) | Position sensor | |
US4197650A (en) | Compact column gage | |
SU761948A1 (en) | Apparatus for searching current leakage locations in series-parallel connections of semiconductor phototransducers | |
US2491189A (en) | Apparatus for analyzing waves | |
US2491190A (en) | Apparatus for analyzing waves | |
SU1138773A1 (en) | Device for registering difference of seismic displacements in two points | |
SU905890A1 (en) | Magnetometer | |
US2248586A (en) | Frequency meter | |
SU1434489A1 (en) | Apparatus for reading information off magnetic carriers and measuring magnetic values | |
SU811160A1 (en) | Survey apparatus | |
RU2027179C1 (en) | Device for the foucault current control of electromagnetic parameters of ferromagnetic materials | |
US3988683A (en) | Method and apparatus for generating a switching signal using odd and even harmonics and comparison of rectified harmonics to ratio potential | |
SU1347063A1 (en) | Device for measuring weak geomagnetic fields | |
KR100228416B1 (en) | Complete current-voltage measuring apparatus using light | |
SU1527568A1 (en) | Apparatus for nondestructive inspection of objects | |
RU2091785C1 (en) | Gear detecting flaws in conductive articles | |
SU896533A2 (en) | Two-channel flaw detector | |
SU1486906A2 (en) | Device for monitoring physical and mechanical parameters of ferromagnetic materials and articles | |
SU606150A1 (en) | Arrangement for determining long conductor running path | |
RU1795384C (en) | Device for contactless measurement of strength of current in underground pipe-line | |
SU1018005A1 (en) | Device for checking electrical conductivity | |
SU1420511A1 (en) | Method and apparatus for eddy-current inspection | |
SU1432410A2 (en) | Current-measuring device | |
SU830556A1 (en) | Ation | |
SU813273A1 (en) | Autocompensation meter of electrolyte current density |