Устройство для автоматического контроля сопротивления изоляции электрических цепей

.1)1(" 2 ил теля. 1 э.п,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ(57) Изобретение относится к ,нтрольо-измерительной техникеи мо:-; быть использовано в системах автоматическоо контроля сопротивления изоляции электрических цепей. Цель изобрете - ния - повьппение быстродействия и помехоэащищенности. Предварительный заряд емкости объекта контроля осуществляется до напряжения, равного нап- . ряжению на ней при номинальном значеЯО 1566312 нии сопротивления изоляции объектаконтроля. Время заряда до укаэанногонапряжения сведено к минимуму путемувеличения зарядного тока через ограничитель 4 тока, диод 8 и первый коммутатор 9, а также в результате умень-.шения емкости зарядной цепи до значения, равного емкости объекта контроля.По завершении переходного процессанри размыкании первого коммутатора 9начинается переходный процесс перезгряда емкости объекта контрсля от исходного напряжения до напряжения,.определяемого фактическим значениемсопротивления его изоляции, По вре:;енипротекания переходного процесса производится оценка сопротивления изоляции.,При наличии помехи от напряжения промьппленной сети, имеющей вид гармонического напряжения на опорном резчс=торе 2, ее подавление осуществляетсяв последующем каскаде предлагаемогоустройства - на усилителе 17, выполненном по схеме интегрирующего усилиИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для контроля сопротивления изоляции электрических цепей,Цель изобретения - повышение быстродействия и помехозащищенности,На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг,2 - функциональная схема блока управления. 1 пУстройство содержит источник 1испытательного напряжения, опорныйрезистор 2, элемент 3 сравнения, ограничитель 4 тока, источник 5 опорного напряжения, источник 6 напряжениясмещения, первый резистор 7, диод 8,первый коммутатор 9, блок 10 управления, второй резистор 11, первый усилитель 12, третий 13, четвертый 14,пятый 15 и шестой 16 резисторы, второй усилитель 17, конденсатор 18,второй коммутатор 19, инвертор 20,Р-триггер 21, шину 22 выдачи результата контроля, причем первый (плюсовой) вывод источника 1 испытательного 25напряжения соединен с первым выводомопорного резистора 2, первым входомэлемента 3 сравнения, плюсовой шинойисточника 5 опорного .напряжения,минусовой шиной источника 6 напряжения смещения, неинвертирующим входомвторого усилителя 17, а второй (минусовой) вывод - с общей шиной и первойклеммой 23 для подключения объектаконтроля, вторая клемма 24 для подклю 35чения объекта контроля соединена спервым выводом ограничителя 4 токаи первым выводом первого резистора 7,второй вывод которого соединен с вторым выводом ограничителя 4- тока, катодом диода 8, первым выводом первогокоммутатора 9, второй вывод которогосоединен с минусовой шиной источника.5 опорного напряжения и первым выводомвторого резистора 11, второй выводкоторого соединен с вторым выводомопорного резистора 2 и неинвертирующим входом первого усилителя 12, выход которого соединен с первым выводомтретьего резистора 13, анодом диода 8и первым выводом четвертого резистора14, второй вывод которого соединен синвертирующим входом первого усилителя12 и первым выводом пятого резистора15, второй вывод которого соединен с55плюсовой шиной источника 6 напряжениясмещения и первым выводом шестогорезистора 16, второй вывод которогосоединен с вторым выводом третьего резистора 13, инвертирующим входомвторого усилителя 17, первым выводомконденсатора 18 и первым выводом коммутатора 19, вход управления которогосоединен с вторым выводом блока 10 управления, первый выход которого соединен с входом управления первого коммутатора 9, а второй вывод - с вторымвыводом конденсатора 18, выходом второго усилителя 17 и с вторым входомэлемента 3 сравнения, выход которогосоединен с входом инвертора 20, выходом соединенного с Э-входом 0-триггера21, вход синхронизации которого соединен с третьим выходом блока 10 управления, а прямой выход Р-триггера 21с шиной 22.Блок 10 управления фиг,2) содержитсинхронизатор 25, инвертор 26, триггер 27, первый 28 и второй 29 усилители мощности, триггер 30, преобразователь 31, регистр 32 сдвига, переключатель 33, причем выход преобразователя 30 соединен с первым входом синхронизатора 25, второй вход которогосоединен с выходом триггера 30 и Ри К-входом триггера 27, С-вход которого соединен с выходом синхронизатора25 и входом инвертора 26, выход которого соединен с С-входом регистра 32,Э- и К-входы которого соединены с выходом триггера 27 и входами усилителей28 и 29, а выходы - с соответствующими входами переключателя 33, выходкоторого соединен с К-входом триггера 30,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии емкость контроля разряжена, При подключении объекта контроля к клеммам устройства начинается заряд его емкости по цепи:резистор 2, резистор 7, ограничитель4 тока, коммутатор 9 от источников 1и 5 напряжения соответственно, Приэтом потенциал на катоде диода 8 снизится настолько, что усилитель 12 перейдет в нелинейный режим работы сограничением напряжения на его выходена уровне, близком к отрицательномунапряжению питания усилителя 12, Дальнейшее снижение потенциала приведетк отпиранию диода 8 и фиксированиюпотенциала на его катоде, С этогомомента времени через диод 8 начинаетпротекать основная составляющая токазаряда емкости объекта контроля, вторая составляющая тока заряда проходит5 15663 через коммутатор 9, третья - через резисторы 2 и 11. Суммарный ток заряда определяется ограничителем 4 тока и обеспечивает быстрый рост напряжения на емкости объекта контроля, что при водит через определенный промежуток времени к увеличению потенциала на катоде диода 8, последующему уменьшению тока через диод 8, запиранию дио 10 да 8 и переходу усилителя 12 в линейный режим работы.Принято, что сопротивления резисторов 2 и 11 одинаковы, Одинаковы также сопротивления резисторов 14 и 15При15 этом диод 8 находится под постоянным обратным напряжением, равным напряжению источника 6 смещения, а напряжение на выходе усилителя 12 равно напряжению на катоде диода за вычетом напряжения источника 6.По завершении заряда емкости объекта контроля на катоде диода 8 установится потенциал, равный потенциалу минусовой шины источника 5 опорного 25 напряжения, а напряжение помехи будет равно нулю, так как малы сопротивление коммутатора 9 и выходное сопротивление источника 5 опорного напряжения 30Размыкание коммутаторов 9 и 19 производится в момент времени такой, что Т /2 (С (Тс, где Т - период колебаний напряжения сети, Эта задержка реализуется триггером 27 с целью гарантировать заряд емкости объекта контроля до напряжения источника 5. При переходе триггера 27 в единичное состояние выдаются команды управления на размыкание коммутаторов 4 О 9 и 19. С этого момента времени на катоде диода 8 начинается экспоненциальное изменение напряжения в ту или другую сторону от исходного с постоянной времени, определяемой емкостью 45 объекта контроля и сопротивлением резисторов 2 и 11, и появляется напряжение помехи, а интегратор, выполненный на втором усилителе 17, начинает интегрировать этот изменяющийся сигнал и сигнал помехи, Одновременно на 0-входе регистра 32 сдвига устанавливается единица, а на его выходе с приходом каждого синхроимпульса начинается продвижение единицы, С появлением единицы на том выходе регистра 32, который соединен с выходом переключателя 33, триггер 30 устанавливается в исходное состояние, а на вы 12 Бходе блока 10 появляется импульс записи результата контроля.Формула изобретения1, Устройство для автоматического контроля сопротивления изоляции электрических цепей, содержащее ограничитель тока, две клеммы для подключения объекта контроля, опорный резистор, элемент сравнения, источник испытательного напряжения, первый вывод ко.торого соединен с первым выводом опорного резистора, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повьппения быстродействия и помехозащищенности, в него введены источник опорного напряжения, источник напряжения смещения, шесть резисторов, диод, два усилителя, конденсатор, два коммутатора, инвертор, Р-триггер и блок управления, причем первый вывод источника испытательного напряжения соединен с первым входом элемента сравнения, плюсовой шиной источника опорного напряжения, минусовой шиной источника напряжения смещения и неинвертирующим входом второго усилителя, а второй вывод соединен с общей шиной и первой клеммой для подключения объекта контроля, первый выход блока управления соединен с входом управления первого коммутатора, вторая клемма для подключения объекта контроля соединена с первым выводом ограничителя тока и первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом ограничителя тока, катодом диода, первым выводом первого коммутатора и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом опорного резистора и неинвертирующим входом первого усилителя, выход которого соединен с первым выводом третьего резистора, анодом диода и первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с инвертирующим входом первого усилителя и первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с плюсовой шиной источника напряжения смещения и первым выводом шестого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора, инвертирующим входом второго усилителя, первым выводом конденсатора и первым выводом второго коммутатора, вход управления которого соединен с вторым1566312 Составитель .А,ПржебельскийРедактор В,Данко Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончако аж 556 2 исно ЗаказВНИИПИ рн ГКНТ ССС тениям ская н осударственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Р открытиямд. 4/5 одственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Прои выходом блока управления, а второй вывод соединен с вторым выводом конденсатора, выходом второго усилителя и с вторым входом элемента сравнения, выход которого соединен с входом инвертора, выход которого соединен с 0-входом Э-триггера, вход синхронизации которого соединен с третьим выходом блока управления, а прямой выход 0 триггера соединен с шиной выдачи результатов контроля.2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит преобразователь, триггер, синхронизатор, инвертор, триггер 1 задержки, два усилителя мощности, регистр сдвига и переключатель, причем,выход преобразователя соединен с первым входом синхронизатора, второйвход которого соединен с выходом триггера и В- и Р-входами триггера задержки, С-вход которого соединен с выходом синхронизатора и входом инвертора,выход которого соединен с С-входомрегистра сдвига, 0- и к-входы которого соединены с выходом триггера задержки и входами усилителей мощности,а выходы - с соответствующими входамипереключателя, выход которого соединенс К-входом триггера.