Анализатор сопротивления изоляции

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЗТВДЬСТВУ Своз Советсккх СуцкалксткчасккхРеслубакк(2 З) Приоритет 01 й 31/02 Гвеударвтааюай какатет Савета Мааавтрва СССР ав далек ваабретаккк н вткрцтай(43) Опубликовано 05,06,78,Бюллетень21 (46) Дата опубликования описания 15.05,78(54) АНАЛИЗАТОР СО ЕНИЯ ИЗОЛЯ маИзобретение относится к области авто тики и может быть испопьзовано в автоматизированных системах контропя.Известен статистический анапизатор и дпя регулирования технопогических процессов, содержащий двоичный счетчик, подключенный к реверсивному счетчику, бпок индикации с формироватепями сигнапов коррекции и бпокировки, второй реверсивный счетчик и логический блок.Однако точность работы такого анализатора недостаточна при малых значениях то- ков Наиболее бпизким по технической сущности к .изобретению является устройство 2, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с тюрвым входом блока синхронизаций, первый выход которого через элемент задержки подключен к первому входу пересчетного блока, второй и третий входыкоторого соедитаэны с контактами испытуемого резистора. Четвертый и пятый входы пересчетного бпока соединены соответственно с единичным и нулевым выходами первого триггера, шестой и седьмой вхойбт- Оь, ответственно с единичным и нулевым входами второго триггера, единичный вход которого соединен со вторым выходом блока управления и входам инвертора, а нулевой вход подключен к третьему выходу бпока синхронизации,. четвертый выход которого соединен с .выходом инвертора и первыми входами таар.вого и второго ключей, Второй вход перво го кпюча подключен к первому выходу пересчетного блока, второй выход которого соедини.н с первым входом третьего ключа, второй вход которого подкпючен к пятому выходу бпока синхронизации, а выход соединен с первым входом двоичного счетчика, второй вход которого подкпючен к выходу второго ключа, третий вход - к шестому выходу блока синхронизации и единичному входу аретьего триггера, нулевой вход которого соединан с первым выходом двоичного счетчика, а иулевой выход подключен к восьмому входу пвресчетного (щока, третий выход которого соединен с первым входом четвертого ключа, второй вход которого подключен ко втор рому выходу двоичного счетчика.Однако так 08 устройство пегзозможнО цспользОВать дл я анаггиза ОдггоггремепнО геереходных процессов и установившихся режимов при интегрироваегии лГЯ 1 гых значений контролируемых параметров. 5Цепью изобпетенегя является повышение точности работы анализатора. Эта цель достигается за счет того, чтов предложенный анализатор дополнительновведены кольцевой регистр и преобразовательнапряжение - частота, Вход кольцевого регистра сОединеп с седьмым выхОДОм блокасинхронизации. Первый выход кольцевого регистра подключен ко второму входу бпокасегнхронизацгги, ВГОГэой и третгГГГ Выхйды к Оггь -цевого регистра соедггненьг соответственнос нулевым и едишг тным входами гервоггэтриггера, я Гетвертьгй гэьгход кольцевого регистра подключен к деезэлому вхо пересчет - 20Ного блока, Дес 5 гтглй вход этого блока СООДГГнен с первым гзыходом преобразовятепя папряжегггге - частота, вход которого ггодето юнк выходу первого клкэча, а втс рой выход эеобразоватепя напряжение - частота соеГппгоп 25СО ВТОРЫМ ВХОДОМ ГЗТОГЭОГО КП:ОЧ;э,гга чертеже дгпга фуггкг;Ггоегаггг.гга 5 Г схемаанализатора.Он содержггт Геператод ГГКГГуггьсогз 1 бэггоГЕсинхрсАГГГзаггии 2, ,лгочэг .-Г Г, ГгреоогэеГзовптель наггр 5 гэкенге- гастота 7, двоц Гпый с Ггзтчик 8, триггер О для уцэггвггени 5 Г полярностью напряжения О, триггер 1 О дпя уп 1 эцъления включеппем напряжения 3, триггер1 1 Для фэ 1 ГГГрОгзаггця колппДыНет ггГэрлгьГ 35(ЕПГ), кольцевой регистр 12 с одппм с ГетНЫМ ВХОДОМ Ц ГГЯТГ,ГО ВГЯХСэпаг,ГГГ ГГРОВЕРЯЕЛПЦйэлемент 1 например, резцс-Ор) 1 :э, ггсэдкпвчаемый на входы 14 ц 1 э апагггггзегтора, гересчетный блок 16, циэзертор 17 и эпгзмепт фОзадержки 18,Генератор илпГупьсов 1 соедигеег с бпком синхроепгзяцгги котогэый имеет Одцнядп;етьвыходов. Первый и шестой выходы блоксинхронизации соег "Гпецы с цепями сброса ф 5счетчика 8 и эдгцгигегьглг входом триггера11. Второй и седьмой Гзыходы - с упраг;гяюшим входом ключа бэ, третий выход - с единичным входом триггера 1 О и через инвертор 17 с управлжощими Входамег кпючей 3,4, известныц и девятый выходы - через пинию задержки 18 со входом блока 16, апятый и одиннадцатый выходы - со входомрегистра 12,Первый и третий выходы кольцевого ре 55Гистра 1 2 соедиегены соответств 8 нно с ггулевым и 8 диничным Входами триггера,9, Вторс и четвертый. выходы - с блоком 16, агя ты 3Вьгх Ол - со ВхОЦОм С тогг бгг Ок я син 60х р он изац ИГ Г. Восьмой выход блока синхронизации соедггггеп С э. ГГГЭЯВЕГПОИГГМИ ВХодами КЛЕОЧЕИ Зе 4 ф Йесятыгг выход блока 2 соединен с нулевым Входом тригглера Э.О.Пересчетный блок 16 соединен с выходами триггеров 9, 10, через кпюч 3 и прямо с преобразователем 7, через кдюч 5 с счет чиком 8, кгпочом 6, выходом трегггера 11 и входами 14 и 15 анализатора. Выход пре образователя 7 через ключ 4 соедепген со счетнылг входом счетчика 8, выходы которого смдинеегьг с ключом 6 и нупевым входоМ триггера 11.Устройство работает следующим образом,г Го команде "Г 1 сходегое г 1 гсх,) блок синхро;и;зжиирогистр 12 и триГгер 3 О устаПЯЕГЛ.ВЯГОТСя В ИСХОдНСЕ ПОПОжЕПИЕ. Прн ЭТОМпа Ггервом выходе регистра 12 формируетсяед пгичггьгй сигнал, который переводит триггер 9 и 10 в нулевое состояние, По сигнапам с пулевых ВьгхОдов триггеров 9 и 10годосчетггый блок 16 соответствеепго формируст цепь ггоур:;Ггочеггия напряжения 3 исходной Гггэлэ 1 рггости дпя прсхождения тока утечкиГорез ключ 3 и обмотку прГеобразователя 7,бпок 16, проверяемый элемент 13 и размыкает указгпшую Ггеггь,гзсгходьг 14, 1 Гэ аггализаторя подключают соответствеггно к разобщенному проводнику и корпусу огп охта контроля для исспедовагшя элемента 1 .3 ПЯ входы блока подакэтся напряженця Г г дпя создания тока утечки и постояншцс двоичные кодовые сигналы й ир дгГ 5 Г Гпзе дегп 5 Г цх в счО тшк 8 В качест о дГГГГОГГнеггггг:., Па вход ггреобэразоватепя 7 оппотся оггоргггэе стабилизггровагпгое напряжеГГ 18арго команде Пуск, выдаваемой в молгент времени с О вступает в работу блок 2.В молгентьг времени- ,соответстстпеггно на первом - одишидцатом выходах блскя 2 формируются комаггды управления и последоезательно ВыполггыОтс 51 ггеооходимые операции, Причем каждги последуюшая команда на выходах блока 2 снимает предьгдуцгчс команду на соответствуюшем выходе этого бл ока.В момент Вре ме нигго к Оги Яндеу фОр ми руемой на первом выходе блока 2, осуществляется установка в исходное полоэееепге счетчика 8 и В единичное состояние триггера 11,В момент времени ь 2 по командеформируемой на втОром ьыходе блока 2, кщоч 6 открывается и двоичный кодовый сигегвг Й с Выхода блока подается на нулевые и единичные входы триггеров счетчика 8 в качестве ДГэпопгеегця,.г выражающего заданныйуровень параметра. Доподнение определяетсяпо формулеогде 3 - емкость счетчика 8 в импудьсая.. - число импульсов, пропорционадьное площади Ьо 1.В момент времени 1 по команде, форми руемой на третьем выходе блока 2, триггер10 проводится в единичное состояние, срабатывает блок 16, замыкает цепь подключениянапряжения О исходной полярности и открываются ключи 3, 4. Прц этом появляетсяток утечки прямого направления через сопро -тивдение изодяции 13, бдок 16, ключ 3 иобмотку преобразоватедя 7. На выходе преобразоватедя 7 появляется последовательность импульсов с частотой сдедования ,пропорциональной току утечки через сопротцвпение изоляции 13 и току от опорногостабилизированного напр яжещя 0 о . По -сдедоватедьность импульсов частоты 1 поступает через открытый ключ 4 и заподня -ет счетчик 8.В момент времени 1 по команде, форлшруемой на четвертом, выходе бдока 2 сигналчерез линию задерисц 18 поступает ца входблока 16, и ключи 3, 4 закрываются, Блок з 016 формирует па выходе команду "Норма"("Н") цди ("НН"),Команда "Н" формируется в случае, есди на выходе счетчика 8 не сформирован импульс переподцения и триггер 11 остается зв единичном состоянии. Это означает, чтосопротцвдение изодяции 13 в переходном режиме не ниже заданного значения (уровця). Команда "НН" формируется в сдучае, ес дина выходе счетчика 8 сформирован импульс переполнения, который переводит триггер 11 в нулевое состояние, Единичный сигнал на выходе триггера 11 приводит к срабатываФнию блока 16, и на его выходе формирует ся команда "НН", По команде "НН" закрывается вход блока 2 со стороны генератора 1, и работа анализатора прекращается. Кроме того, по команде "НН" на управдяющий вход ключа 6 подается сигнал, который ог крывает этот ключ (и с его выхода снимается двоичный код соответствующий числу импульсов, зафиксированных счетчиком 8 по сде переполнения. По числу зафиксированных в счетчике 8 импудьсов можно определить величину отклонения сопротивления изодяции в переходном режиме от заданного значения (уровня) .В момент времени,С по команде форми 50 руемой на пятом выходе, срабатывает регистр 1 2,появляется управляющий сигнал на его втором выходе, и блок 1 6 срабатывает. При этомобразуется цепь ддя подачи двоичного кодового сигнала Д на нудевые и единичныевходы триггеров счетчика 8, Кодовый сигнад Д характеризует заданную величину2(уровень) сопротивления изоляции при установцвшемся значении тока утечки.В момент времени-по командам,6 9формируемым последовательно на шестом-девятом выходах блока 2, анадизатор посдедоватедьно выподняет операции сброса И ) и установки (Ь, ) дополнения Д 2 на счетчике 8,шпегрцровапия установившегося значенця тока утечки на участке (-), анадиза9результатов коцтродя и форларованця команд"Нф цди "НН" так же, как при проведенииопераций в моменты времениВ момент вромещ 1по команде, форми 10руемой на десятом выходе блока 2, триггер10 переводится в нулевое состояние, едок16 размыкает цепь утечки тока через проверяемый элемент,В момент времени 1 по команде, форми 11руемой на одцнадцатом вьосоде бдока 2, сребатываот регистр 12, появляется управдяющцй сигиа на его третьем выходе и переводит триггер 9 в едцнцчпсе состояние. Приэтом срабатывает бдок 16, формируется цепьиодкдючения напряжения 0 с полярностью,противоположной исходной, и, следовательно,изменяется направдецие тока утечки,Сцгцад в молент врелени ь 1 совпадает сначалом процессов интегрирования токов утечки врез проверяемый элемент 13 ( 1, )при изменении их направдения на противолод ожное.На участке времещ ь санадизаторповторяет цикл работы, рассмотренный выше, В процессе интегрирования токи утечкипротивоположного направдения преобразуюся в чисдо ил 4 пудьсов, характеризующее изсдяцию в переходном и установившихся режимах,В момент времени Й 1 по команде, фор-.мируемой повторно на одинадцатом выходеблока 2 регйстр 12 срабатывает и на егопятом выходе формируется сигнад, которыйвыключает. блок 2.Ддя повторного испытания состояния проверяемого элемента 13 последовательно подаются командыф "Исходное", "Пуск", и цикдработы анализатора повторяется.Предлагаемый анализатор бдагодаря надичию новых эдементов и связей позводяет посравнению с известными устройствами путемдискретного интегрирования токовутечки существенно повысить точность замеров контрсдируемых параметров, а также за счет использования переходных процессов увеличить7 610033 информативность 1 копичество иформации) о состоянии исправности сопротивления изоляции. По дополнительной информации можно судить об исправности включенных между контропируемыми, цепами емкостей и об отсутствии обрывов в самих контролируемых разобщенных цепях. редлагаемый анализатор поэвсдяет, кроме того, в несколько раз. уменьшить величину испытательных напряжений и повысить, таким образом, безопасность конт-, ропя. Лнапиэатор может быть использован как в НИР и учебном процессе института, так и в народном хозяйстве при проектировании сложных автоманзированньх систем управления и контроля.151 феслагаемый анализатор имеет относительно простую схему и может быть изготовлен на стандартных элементах. Формул а изобре тени я Лнализатор сопротивления изоляции, содержащий генератор-импульсов, выход которого соединен с первым входом блока син- хронизации, первый выход которого через элемент задержки подключен к первому входу пересчетного блока, второй и третий входы которого соединены с контактами испытуемого резистора, четвертый и пятый вхо- зО ды пересчетного блока соединены соответственно с единичным и нулевым выходами первого триггера, шестой и седьмой входы пересчетного бцока подключены соответстре- но к единичному и нулевому выходам второго триггера, единичный вход которого соединен со вторым выходом блока синхронизации и входом инвертора, а нулевой вход подключен к третьему выходу блока синхронизации, четвертый: выход которого соединен щ с выходом инвертора и первыми входами первого и второго ключей, второй вход арвого ключа подкшочен к первому выходу пересчет- ного блока, второй выход которого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к пятому выходу баска синхронизации, а выход соединен с первым входом двоичного счетчика, второй вхо, которого подкпючен к выходу второго клк,ча, третий вход - к шестому выходу бпока синхронизации и единичному входу третьего триггера, нулевой вход которого соединен с первым выходом двоичного счетчика, а уевой выход подключен к восьмому входу пересчет- ного блока, третий выход которого соединен с первым входом четвертого ключа, второй вход которого подключен ко второму выхоФ ду двоичного счетчика, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности работы, в него дополнительно введены кольцевой триггер и преобразователь, напряжение - частота; причем вход кольцевого регистра соединен с седьмым выходом блока синхронизации, первый выход оо вторым входом блока синхронизации, второй и третий выходы - соответственно с нулевым и едипчым входами первого триггера, а четвертый выход - с девятым входом пересчетного блока, десятый вход которого соединен с пер вым выходом преобразователя напряжения частота, вход которого подключен к выходу гервого ключа, а второй выход преобразователя напряжение - частота соединен со вто, рым входом второго ключа.Источники информации, принятые во вни. мание при экспертизе:1. Лв тор ск ое свидетельство СССР318944, кл. Я 06 Р 11/00, 1970,2. Лвторск ое свидетельство СССР369521, кл. 06 Р 11/00, 1971.610033 емирск Заказ 3000/33 Т ЦНИИПИ Государс по дев СССР ППП Пате Ужгород, ул. я, 4 Редактор Л, Уте оставитедь В, Тарасовехред Н, АндрейчукКоррект раж 1112 Подписное твенного комитета Совета Мини ам изобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб