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 PDF

Info

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
Application number
SU782612284A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Viktor G Pushkarev
Oleg A Letunovskij
Aleksandr M Chernyj
Original Assignee
Viktor G Pushkarev
Oleg A Letunovskij
Aleksandr M Chernyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Viktor G Pushkarev, Oleg A Letunovskij, Aleksandr M Chernyj filed Critical Viktor G Pushkarev
Priority to SU782612284A priority Critical patent/SU761948A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU761948A1 publication Critical patent/SU761948A1/en

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)

Формула изобретенияClaim 1. Устройство поиска мест утечек тока в последовательно-параллельных соединениях полупроводниковых фотопреобразователей, содержащее модулированный источник света, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора, делителя частоты, 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, амплитуднофазовый детектор, один из 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, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, оно снабжено дополнительным амплитудно-фазовым детектором, суммирующим усилителем и дополнительным фильтром нижних частот, а магнитометрический 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 сзета.1. Device for locating current leaks in series-parallel connections of semiconductor photovoltaic cells containing a modulated light source consisting of a series-connected master oscillator, frequency divider, logic unit, elements, control unit, LED modulator, the output of which is connected to the input of the test object, output which is connected to the input of a magnetometer sensor, in series with which are connected an AC amplifier, an amplitude phase detector, one of the Dov which is connected to the corresponding output of the block of 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, characterized in that, in order to improve accuracy and enhance functionality, it is equipped with an additional amplitude-phase detector, a summing amplifier and an additional low-pass filter, and the magnetometer sensor is equipped with an additional winding, the conclusions of which are connected through serially connected additional tively low pass filter and a summing amplifier with output additional amplitude phase detector having inputs connected respectively to the output of the AC amplifier and the corresponding output logic block elements of the modulated source Szeto. !! 2. Устройство по п. ^отличающееся тем, что светодиодный модулятор выполнен на встречно-параллельно включенных светодиодах, а блок управления выполнен на основе двухполярного источника тока с антисимметричной формой сигнала.2. The device according to p. ^ Characterized in that 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.
SU782612284A 1978-05-04 1978-05-04 Apparatus for searching current leakage locations in series-parallel connections of semiconductor phototransducers SU761948A1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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