Устройство для контроля дифференциального емкостного преобразователя

. 1 тт ттъГфр м, иС щ ръп ";а 1 О е,О П И С А Н И Е (11)769377ИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень37 Государственный комитет по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 10.11.80(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ДИффЕРЕНЦИАЛЬНОГО ЕМКОСТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯИзобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано при контроле состояния дифференциальных емкостных первичных преобразователей, с помощью которых:измеряются, 5 например, ускорения, давления, перемещения и т,д.Наиболее близким по технической сущности является устройство контроля дифференциального емкостнбго преобразовате ля, содержащее блок питания, преобразователь напряжения, трансформатор, блок согласования и блок сравнения 1 Ц.Недостатком этого устройства является невысокая достоверность контроля, так как оно позволяет выявить только те неисправ-, ности дифференциального емкостного преобразователя, которые вызывают, возрастание выходного аипнала за максимально до. ,пустщмый уровень. 20Цель изобретения заключается в повышении достоверности контроля.Поставленная цель доспигается тем, что в известное устройство, содержащее блок питания, первый, выход которого сое динен с входом преобразователя напряжения, первый,и второй выходы которого соединены соответственно,с первым и вторым выводами первичной обмотки трансформатора, первый и третий выводы вторничной ЗО обмотки которого соединены соответственно с первым и третьим электродаии контролируемого дифференциалыного емкостного преобразователя, второй электрод которого соединен с первьнм входом блока согласования,вторй входкоторого соединен со вторым выходом блока почитания, третий вход соединен со вторым выводом вторичной обмотки трансформатора, а выход соединен с информационным выходом устройства контроля дифференциального емкостного преобразователя и первьвм входом блока сравнения, второй вход которого соединен с третьим выходом блока питааия, введены элемент ИЛИ, элемент дифференцирования и блок контроля, причем выход блока согласования соединен со входом элемента дифференцирования, выход, которого соединен с первым входом блока контроля, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока питания, а выход с первым входом элемента ИЛИвторой и третий входы которого соединены соответственно с выходом блока сравнения и пятым выходом блока питания, а выход соединен с сигнальным вь 1 ходом устройства контроля дифференциального емкостного преобразователя; прои этом блок контроля содержит амплитудный селектор, первый вход которого соединен с первым входом блока контроля, а выход -с первым входом алака расширения импульсов, выход которого соединен с первым входом частотного фильтра, выход которого соединен с первым входом усилителя-;инвертора, второй вход которого соединен ао вгорьгми входаии ам пдитудного сектора, блака расширения им.пульсов частотного фильтра и вторым вхо.дом блока контроля, а выход усилителя-,нн. вертора соединен с выходом блока контроля.На фиг. 1 приведена блок-схема устрой.сэва, на фиг. 2 - блок-схема блока,контра ля, на фиг. 3 - временные диаграммыил.люстрирующие работу устройства.Устройство содержит блок почитания 1, преобразователь напряжения 2, трансформатор 3 с первичной обматкой 4 и,вторничной обмоткой Б, бЛок согласования 6, блок сравнения 7, элемент дифференцирования 8, элемент ИЛИ 9, клемму;информативного выхода 10, клемму сигнального выхода 11 и блок контроля .12, состоящий из ампли. тудного селектора 13, блока расширени импульсов 14, частотного фильтра 15 и усилителя-,инвертора 16.Устройство работает следующим образом. Контролируемый дифференциалвный емкостной преобразователь 17, содержащий электроды 18 - 20 и соответствующие им выводы 21 - 23, своими выводами 21, 22 подсоединяется к крайним выводам вторичной обмотки 5 трансформатора 3, а .выводы,23 - к одному из входов блока согласовааия б, второй вход, которого соединен со средням выводом вторичной обмотки 5 трансформатора 3.При подаче напряжения питания ог блока питания 1 на преобразователь напряжения 2 на,вторичной обмотке 5 трансфор 1 матора,3 появляегся импульсное напряжение прямоугольной фармы, питающее контролируемый дифференциальный емкостной преобразователь 17. При сбалансированном индукгиьно-емкостном,мосте, об-, разованном половинами вторничной обмотки 5 трансформатора 3 и емкоатяын контролируемого дифференциального емкостногопреобразователя 17, с его выходной диагонали и, следовательно, с выхода блока согласования 6 получают информативный сигнаал, разный нулю.Наряду с информаъивным сигналом на выходе блока согласования б присутст 1 вует сигнал, обусловленный разницей переходных процессов в половинах вторничной об-, мотки 5 трансформатора 3 прои работе преобразовате 1 я напряжения 2, представляюггций собой кратковременные выбросы напряжения в моменты амены полярности импульсного .напряжения преобразователя напряжения 2, Наличие в выходном сигнале блока согласования,б иратковременных выбросов напряжения характеризует исправную работу контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17 (фиг. За).Выходной .сигнал блока согласования бодновременно дифференцируют с помощью элемента дифференщирования 8, получая таким образом оперативный сигнал в,виде ,кратковременных выбросов напряжения.Затем в блоке контроля 12 производят селекцию оперативного сигнала по минималь О ному уровню с помощью амплитудного селектора 13, в блоке расширения импульсов .14 фар ми 1 руют длительность импульсов, часготным фильтром 15 выделяют постоян,ную составляющую и с помощью делителя,инвертора 16 инвертируют полученный сигнал Таиим образам на выходе блока контроля 12 получают дополнигельный сигнал для,контроля исправности,контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17. При исправном состоянии контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17 этот аигнал равен нулю (за счет операции инвертирования).Выходной сигнал блока согласования б подают также на блок сравнения 7, где сравнивают его с максимально допусгимым уровнем.При эксплуатацни контролируемогодифференциального емкостного преобразо- ЗО вателя 17.возникают различного рода неисправности, Так, амбрывы цепи между электродом 18 и выводом 21;или электродом 19 и выводом 22, короткие замыкания элекпродов 18, 20 или 19, 20 вьгзывают большой раз баланс индуктивно-емюстного моста и сигнал, превышающий допустимый уровень нз выходе блока согласования б (фиг. Зб).В этом случае на выходе блока сравнения 7 формируют сигнал превышениесвиде телыснвующий о неисправности,контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17.Одновременный обрыв цепей междуэлекгродом 18 и выводом 21,и .между элек градом 19,и выводом 22;или обрыв цепимежду электродом 20,и выводом 23 приводит к пропаданию выходного сигнала блока согласования.б (фиг. Зв). К этому же приводят и одновременные короткие замы канья электродов 18, 20 и 19, 20 вследствиезакорачивания напряжения нитания контролируемого дифференциального емкостного преобразователя 17.,Пропадание выходного сигнала блока 55 согласования б приводит к отсутствию сигналов на выходах элемента дифференцирования 8, амплитудного селектора 13, блока расширения импульсов 14, частотного фильтра 15 и появлению аигнала огсутснвие 60 на выходе усилителя-,инвертора 16 блокаконтроля 12.Сигналы превышение,или огсутствие с помощью элемента ИЛИ 9 передаются на,клемму сигнального выхода 11, наличие сигнала на которой авидегельсгвует769377 5 И1 о недостоверной информации на клемме )информативного выхода 10,Использаванве устройсгва контроля состояяия дифференциального вмкостного преобразователя обеспечивает повышенную 5 достоверность,конгроля. ф о р м у л а,и з о б р е т е н и я101. Устройсгво контроля дифференциального емкостного птреобрдзователя, содержа. щее блок питания, первый выход которого соединен со входом преобразователя Напряжения, первый,и второй выходы когорого 15 соединвны соогветственно с первым и,вторым выводами первичной обмотки трансформагора, первый и третий выводы вторичной обмотки которого соединены соотвегственно с первым и третьим электрода ми,контролируемого дифференциального еикостного преобразователя, второй электрод которого соединен с первым входом блока согласованиявторой вход которого соединен с вторым выходом блока питания, 25 третий вход соединен со вторым выходом вторичной обмотки трансформатора, а выход соединен с информационным выходом устройства контроля дифференциального емкостного преобразователя и первым вхо- зо дом блока сравнения, второй вход которого соединен с третьим выходом блока питания, о тл и ч а ю ще е с я твм, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены элемент ИЛИ, элемент дифференцирования и блок контроля, причем выход блока согласования соединен со входом элемента диффервнцироваоия, выход которого соединен с первым входом блока контролявторой вход которого соединен с четвертым выходом блока питания, а вы. ход - с первым входом элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходам блока сравнения ,и пятым выходам блока щитавия, а выход соединен сигнальчым выходом устройсгва контроля дифференциального емкастного преобразователя.2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок, контроля содержит амплитудный селектор, первый вход которого соединен с первым входом блока,контроля, а выход - с первым входом блока расширения импульсов, выход, которого соединен с первым входом частотного фильтра, выход которого соединен с аервым входом усилителя-инвертора, второй вход которого соединен со вторыми входами амплитудного селектора, блока расширения импульсов частотного фильтра и вторым входам блока контроля, а выход усилителя-,инвертора соединен с выходам блока контроля,Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство ССС Р М 553500, кл. 2 б 01 1. 9/12, 1977 (прототип).Заказ 1228/1256 Изд. М 472 Тираж 1033 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. ф Патент Фыг.БОдоп. Фых. 7 Б ргl