Устройство контроля моточных элементов

( 9) (11) 1)4 С 01 К 31/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЕНИЯ,ОПИСАНИЕ ИЗОБ Н А 8 НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 4 юл. Р 33 цкий, В.В. Родион(54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ МОТОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, содержащее первую ивторую входные клеммы, вторая изкоторых соединена с первым входомограничителя-усилителя, к которомуприсоединен первый вывод реостата,подвижный вывод которого соединенс вторым входом ограничителя-усилителя, первым выводом опорногоблока и первым зажимом для присоединения проверяемого элемента,второй зажим для присоединения проверяемого элемента, первый диод,первый и второй управляемые ключи,первые выводы которых соединенымежду собой, а вторые - соответственно с первым и вторым выходомблока управления, третий и четвертыйвыходы которого соединены соответственно с первыми входами первого ивторого блоков совпадений, вторыевходы которых соединены с выходомблока а 1 проксимации, первый входкоторого соединен с выходом управляегист а соеди первым входетьим выходомвторой вход е выи(56) АвторскоВ 287186, кл.Бахмутскийцифровые прибТехника, 1979АвторскоеУ 938207, кл олитехнический инсти 99(088.8)свидетельство СССР С 01 К 31/02, 1968. В.Ф, Универсальные ры и системы. Киев: с. 84-85, рис. 19 б, видетельство СССР С 01 К 31/02, 1980. мого генератора, вход которого соединен с выходом блока подстройкичастоты, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения кодов, а второй вход - с первым входопервого блока совпадений, третийвход которого соединен с выходом инвертора,вход которого соединен свходом блока синхронизации, первыйвыход которого соединен с вторым вхдом блока аппроксимации, а второйвыход - с первым входом регистра,выход которого соединен с входом индикатора и первым входом блока сравнения кодов, второй вход которогосоединен с выходом датчика опорного числа, а второи входнен с выходом счетчикоторого соединен сблока синхронизации,с выходом элемента ИЛИ второи входы которого соединенысоответственно с выходом первого ивторого блока совпадений, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности и расширения функциональных возможностей, в него введены второй диод, дополнительный управляемый ключ и формирователь модуля,причем первая входная клемма соединена с первыми выводами первого ивторого управляемых ключей, третьивыводы которых соединены соответственно с анодом первого диода и катодом второго диода, к катоду первогодиода и аноду второго диода присоединен первый вывод дополнительного. управляемого ключа, второй вывод которого присоединен к второму зажимудля присоединения проверяемого эле 11777 мента, а второй вывод реостата соединен с первым выводом опорного блока, второй вывод которого присоединен к третьему выводу дополнительного управляемого ключа, четвертый вывод которого соединен с пятым выходом бло ка управления, вход которого присое 72динен к четвертому выходу блока синхронизации, а выход ограничителя-усилителя соединен с входом формирователя модуля, выход которого соединен с входом инвертора итретьим входом второго блокасовпадений.1Изобретение относится к измери-, тельной технике и предназначено для контроля моточных элементов, содержащих магнитопроводы, например дросселей, трансформаторов, микромашин 5 и т.п.Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.В устройстве осуществляется конт роль параметров моточных элементов на осноании зависимости времени протекания тока х(8) в КХ.-цепи при подаче на нее гармонического напряжения Ещ з 3.по С15цв): - Е .ь (в-ж.+ ез з.п 3,где 8 =М 1 - аргумент гармоническогосигнала;агсС 8 /К - фазовый сдвиг междутоком и напряжением.При этом угол Л, при котором ток 25в цепи д ( 8 = Л) становится равнымнулю, определяется из соотношенияз 1 п (3- 5+ез 1 п Р= 0 (2)30Как следует из выражения (2), время протекания тока в цепи 1 О= д /а является Функцией Т о = Й И) конструктивной добротности цепии = мЬ/К на частоте д и не зависит от амплитуды подаваемого напряжения. За счет использования соотношений (1) и (2) в устройстве осуществляется выделение временного интервала С на основании его Функционального преобразования за счет проведения линеаризации характеристики= й(я), преобразование добротность - код и логометрическое сравнение добротности контролируемого элемента оК= а)1./Кд и опорной цепи ч,На чертеже приведена структурнаясхема устройства.Устройство содержит входные клеммы 1 и 2, два управляемых ключа 3и 4, блок 5 управления, первый диод6, зажимы для присоединения проверяе.мого элемента 7, опорный блок 8,реостат 9, ограничитель-усилитель10, инвертор 11, блок 12 синхронизации, первый блок 13 совпадений, блок14 подстройки частоты, управляемыйгенератор 15, второй блок 16 совпадений, блок 17 аппроксимации, счетчик18, элемент ИЛИ 19, регистр 20, индикатор.21, блок 22 сравнения кодов,датчик 23 опорного числа, второй диод24, дополнительный управляемый ключ25 и формирователь 26 модуля.Вторая входная клемма соединенас первым входом ограничителя-усилите- .ля 10, к которому присоединен первый вывод реостата 9, подвижный вывод которого соединен с вторым входомограничителя-усилителя 10, первымвыводом опорного блока 8 и первымзажимом для присоединения проверяемого элемента. Первые выводы первогои второго управляемых ключей 3 и 4соединены между собой, а вторые выводы соединены соответственно с первым и вторым выходом блока 5 управления, третий и четвер 1 ый выходыкоторого соединены соответственнос первыми входами первого 13 и второго 16 блоков совпадений, вторые входы которых соединены с выходом блока 17 аппроксимации, первый входкоторого соединен с выходом управляемого генератора 15, вход которогосоединен с выходом блока 14 подстз 1177 ройки частоты, первый вход которого соединен с выходом блока 22 сравнения кодов, а второй вход - с первым входом первого блока 13 совпадений, третий вход которого соединен с выходом инвертора 11, вход которого соединен с входом блока 12 синхронизации, первый выход которого соединен с вторым входом блока 1 аппроксимации, а второй выход - с входом 1 О регистра 20, выход которого соединен с входом индикатора 21 и входом блока 22 сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом датчика 23 опорного числа, а второй 15 вход регистра - с выходом счетчика 18, первый вход которого соединен с третьим выходом блока 12 синхронизации, а второй - с выходом элемента ИЛИ 19, первый и второй входы которо го соединены соответственно с выходом первого 13 и второй 16 блоков совпадений. Первая входная клемма соединена с первыми выводами первого 3 и второго 4 управляемых ключей, третьи 25 выводы которых соединены соответственно с анодом первого диода 6 и катодом второго диода 24, к катоду первого диода и аноду второго диода присоединен первый вывод дополнительного управляемого ключа 25, второй вывод которого присоединен к второму зажиму для присоединения проверяемого элемента, а второй. вывод реостата 9 соединен с первым выводом опорного блока 8, второй вывод которого присоединен к третьему выводу дополнительного управляемого ключа 25, четвертый вывод которого соединен с пятым выходом блока 5 управ О ления, вход которого присоединен к четвертому выходу блока 12 синхронизации, а выход ограничителя-усилителя 10 соединен с входом формирователя 26 модуля, выход которого соединен с входом инвертора 11 и третьим входоч второго блока 16 совпадений.Диоды 6 и 24 совместно с ограничителем-усилителем 10 и реостатом 9 предназначены для формирования пря моугольных двуполярных импульсов с длительностью, равной времени протекания тока через проверяемый элемент 7 или опорный блок 8 в зависимости от состояния дополнительного управляе мого ключа 25. Формирователь 26 модуля преобразует двуполярный импульс в однополярный с уровнями, обеспечиваю 772 4щими работу цифровой части устройства.Для Формирования линейной шкалы индикатора 21, отражающего результат логометрического сравнения добротности опорного блока 8 и проверяемого элемента 7, применяется блок 17 аппроксимации (например, блок управляемых делителей),изменяющий частоту следования импульсов управляемого генератора 15 в течение измерительного интервала иосуществляющий таким образом кусочно-линейную аппроксимацию зависимости времени протекания тока в цепи проверяемого элемента 7 или опорного блока 8 от добротности этих цепей. Управление временем изменения частоты следования импульсов на выходе блока 17 аппроксимации, а также сброс счетчика 18, перезапись в регистр 20 и изменение уровней на первом и втором выходах блока 5 управления осуцествляются блоком 12 синхронизации. Устройство работает следуюцимобразом,В исходном режиме калибровки дополнительный управляемый ключ 25находится в нижнем положении, при этомосуществляется измерение параметровопорного блока 8 и подстройка частоты управляемого генератора 15 таким образом, что в процессе калибровки на счетчик 18 проходит Фиксированное число Х счетных импульсов. Первоначально первый управляемый ключ3 замкнут, второй управляемый ключ 4разомкнут, При подаче испытательногогармонического сигнала на входныеклеммы 1 и 2 устройства, за счетпротекания тока в опорном блоке 8,на реостате 9 создается положительноепадение напряжения, преобразуемое вположительный прямоугольный импульсограничителем-усилителем 10, длительность которого равна времени протекания тока в опорном блоке 8. Этот жеимпульс, пройдя через Формировательмодуля 26 и инвертор 11, поступает натретий вход первого блока 13 совпадений, на первый вход которого поступает разрешающий потенциал с третьеговыхода блока 1 аппроксимации, Всвязи с тем, что второй блок 16 совпадений закрыт запрещающим потенциалом с четвертогофвыхода блока 5 управления, через элемент ИЛИ 19 навторой вход счетчика 18, предвари 117777215 20 г 5 30 40 45 50 55 тельно установленного в нулевое состояние, счетные импупьсы поступаюттолько во время действия импульса инвертора 11, т.е. при отсутствии токаопорного блока 8 (при использованиив качестве него КС-двухполюсника).По окончании импульса на выходе инвертора 11 блок 12 синхронизации сигналом на четвертом выходе изменяетсостояние блока 5 управления по первому и второму выходам, что приводитк размыканию первого управляемогоключа 3 и замыканию второго ключа 4.Испытательный сигнал на опорный блок8 подается через второй диод 24,подключенный к нему анодом,что приводит к созданию отрицательного падения напряжения на реостате 9 засчет тока через него и опорный блок8. Это падение напряжения преобразуется в прямоугольный импульс отрицательной полярности в ограничителеусилителе 10, затем - положительнойв Формирователе 26 модуля. Импульспоследнего инвертируется инвертором11 и поступает на третий вход первого блока 13 совпадений, Также, каки в предыдущем случае. счетчик 18подсчитывает число счетных импульсовза время отсутствия тока в опорномблоке 8, причем это число суммируется с предшествующим и по окончаниисигналом блока 12 синхронизации записывается в регистр 20, завершаяизмерительный такт, включающий в,себя подачу на опорный блок 8 положительного и отрицательного импуль-,сов тока. По окончании первого измерительного такта число, записанное в регистре 20, сравнивается с числом, записанным в датчике 23 опорного числа, блоков 22 сравнения кодов. Если эти числа не равны, то блоком 14 подстройки частоты изменяется частота управляемого генератора 15 и измерительные такты повторяются до наступления равенства указанных чисел При достижении равенства блок 22 сравнения кодов Формирует сигнал, изменяющий состоянче блока 5 управления по третьему, четвертому и пятому выходам, и устройство из режима калибровки переходит в режим иэ ерения, при котором блок 14 подстройки частоты стробируется. В режиме измерения управление ключами 3 и 4 осуцествляется аналогичнорежиму калибровки, дополнительный управляемый ключ 25 подключает к выходамдиодов 6 и 24 проверяемый элемент 7,блок 16 совпадений открывается, аблок 13 совпадений закрывается появлением разрешающих и запрецающих 10 потенциалов на соответствующих выходах блока 5 управления.В измерительном такте положительные и отрицательные импульсы, поступаюцие с выхода ограничителя-усилителя 10, преобразуются Формирователем 26 модуля в однополярные, длительность которых равна времени протекания тока через проверяемый элемент 7. Эти импульсы поступают на третий вход блока 16 совпадений, разрешая прохождение через него и элемент ИЛИ 19 счетных импульсов на вход счетчика 18. По окончании измерительного такта число счетных импульсов переписывается в регистр 20 и индицируется индикатором 21. Если в качестве опорного числа использовано число кратное 10, например 100, то индицируемое число указывает процентное отношение добротности проверяемого элемента 7 к добротности опорного блока 8, так как Х 100 У 1 чИ)ОЕсли опорное число Ио равно 100,то индицируется отношение с разрешаюцей способностью О, 17 Яа этомпроцесс проверки элемента заканчивается.Благодаря введению двух встречновключенных диодов 6 и 24, подключаемых через дополнительный управляемый ключ 25 к проверяемому элементу 7 или опорному блоку 8, осуществляется подача во время измерительного интервала равного количества положитеЛьных и отрицательныхимпульсов тока на опорный блок ипроверяемый элемент, что приводит котсутствию в них постоянной составляюцей тока и позволяет снизить по- .грешность измерений параметров элемента, а также контролировать элементы, наличие постоянного подмагничивания в которых недопустимо,т.е. повысить точность и расширитьФункциональные воэможности устройст.ВЛ,1177772 Кроме того, предложенное устройство позволяет использовать в качестве опорной цепи и Р 1.-двухполюсник, а также снизить погрешность за счет дрейфа нуля и зоны нечувствительности усилителя-ограничителявследствие подачи на него разнополярных импульсов. И, Каалош Составите Техред И,А едактор О. Юрковец Корректор В га каз 5550/4 раж 748рственногозобретенийа, Ж, Ра илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Мос