Устройство для контроля сопротивления изоляции

О П И С А Н И Е (п)935832ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ С еез СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М, Кл, ь 01 й 31/02 6 веударетаенный кемнтет СССР дв делам наебретеннй и еткрмтнй.Дата опубликования описания 15.06.82 В.Я. Гудыря, С.И Емец, В.А. Резвицкий, А. . ов и В.Д. Юалынин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сниже-. ния сопротивления изоляции относительно допустимой нормы.Известно устройство для контроля сопротивления изоляции, содержащее задатчик испытательного напряжения и нуль-орган 1 .Известному устройству присуща низкая достоверность контроля, обус" ловленная недостаточной помехозащищенностью.Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля, сопротивления изоляции, содержащее усилитель, нуль-орган и источник ис" пытательного напряжения 2.Этому устройству также присуща низкая достоверность контроля, обусловленная тем, что контроль произво" дится непрерывно во времени, и по" этому помехоустойчивость устройства недостаточна. В составе устройства 2отсутствуют элементы, фильтрующие помехи.по цепи источника испытательного напряжения. На точность измерения оказывает влияние емкость линии связи объекта контроля с устройством.Кроме того, точность измерения снижается из-за дрейа опорного напряжения нуль-органа и выходного напряжения.усилителя, а отсутствие элемен.тов защиты устройства при замыкании его измерительных выходов приводит к выходу его из строя и ложному результату контроля.Цель изобретения " повышение достоверности результатов контроля.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для койтроля сопротивления изоляции, содержащее усилитель, нуль-орган, источник ис" пытательного напряжения, соединенный . первым выводом с общей шиной устройства, вторым выводом - с первым выходом устройства, введены первый, второй и третий диоды, первый, вто15го 25 30 3 93 Рой.третий, четвертый и пятый резисторы, источник опорного напряжения, конденсатор, первый, второй и третий О-триггеры, Формирователь импульсов, генератор импульсов, элемент И и задатчик времени запуска, соединенный выходом с первым входом элемента И, соединенного вторым входом с выходом формирователя импульсов и с первым выходом устройства, выходом - с С-входом первого О-триггера, В-вход которого соединен с инверсным выходом второго 0-триггера, с С-входом третьего О-триггера и с входом формирователя импульсов, прямой выход - с О-входом второго О-триггера, соединенного С-входом с выходом генератора импульсов, пря-мым выходом через первый диод и источник опорного напряжения - с общей шиной устройства, через первый резистор и второй диод - с первым выводом второго резистора и с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом источника испытательного напряжения и первым выводом третьего резистора, соединенного вторым выводом через четвертый резистор с общей шиной устройства, непосредствен" но с первым входом нуль-органа, соединенного выходом с О-входом третье" го О-триггера, вторым входом через пятый резистор - с общей шиной устройства, через третий диод - с выходом усилителя, соединенного вхо" дом с первым выводом второго резистора, соединенного вторым выводом с третьим выходом устройства, четвертый выход. которого соединен с прямым выходом третьего О-триггера, К - вход которого соединен с входом устройства.На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на Фиг, 2- временная диаграмма его работы.Устройство содержит задатчик 1 запуска времени, элемент И 2, генератор 3 импульсов, первый 4 и второй 5 О-триггеры, первый диод 6, источник 7 опорного напряжения, первый резистор 8, второй диод 9, источник 1 О опорного напряжения, конденсатор 11, второй резистор 12 , второй 13 и третий 14 выходы, усилитель 15, третий диод 16, пятый 17, третий 18 и четвертый 19 резисторы, нуль-орган 20, третий О-триггер 21, Формирова" тель 22 импульсов, первый 23 и чет 5832 ф вертый 24 выходы, вход 25, контролируемое сопротивление 26 изоляций,Устройство работает следующим образом.Задатчик 1 вырабатывает импульс запуска (фиг. 2 а), длительность которого определяется программой и условиями работыБсли уровень помех низкий, то эадатчик 1 вырабатываетимпульс длительностью меньше периодачастоты генератора 3 (Фиг, 2 б,сплошная линия), а если уровень помех высокий, то задатчик 1 выраба" тывает импульс длительностью больше частоты генератора 3 (Фиг. 2 б, штриховая линия). Выход Формирователя 22в отсутствие импульсов окончанияконтроля находится в состоянии логической "1", поэтому элемент 2 разрешает прохождение импульса запускана тактовый вход триггера 4, и передним Фронтом этого импульса триггер 4 устанавливается в состояниелогической "1". С приходом на тактовый вход тРиггера 5 переднего Фронта импульса от генератора 3 (Фиг. 2 а) состояние логической "1" триггера 4 записывается в триггер 5, а триггер 4 устанавливается в состояние логического "0". После прихода переднего Фронта второго импульса от генератора 3 триггер 5 переходит в состояние логического "0". Таким образом, на прямом выходе триггера 5 Формируется импульс, длительность которогоравна периоду импульсов генератора 3(фиг, 2 в) .Всли длительность импульса запускас задатчика 1 больше периода импульюсов генератора 3, то по окончанииконтроля Формирователь 22, вырабатывающий отрицательный импульс(Фиг. 2 е), производит повторный запуск устройства контроля сопротивления изоляции, а если длительность 45импульса запуска с задатчика меньшепериода импульсов генератора 3, топовторный запуск не происходит.Цикл контроля начинается с появления на прямом выходе триггера 5импульса (фиг. 2 в), который запираетдиод 9, а конденсатор 11 измерительной цепи, предварительно заряженныйдо напряжения близкого к испытательному по цепи источник 10 - конденсатор 11 - диод 9 - резистор 8 - прямой выход триггера 5 - общая точка,начинает перезаряжаться через резистор 12 и контролируемое сопротивле5 935832 6 ние 26 изоляции. При этом потенциал . точность измерения, Задним фронтом входа усилителя 15 начинает расти импульса с инверсного выхода триггепо абсолютной величине относительно ра 5 производится запись состояния общей точки, напряжение с выхода нуль-органа 20 в триггер 21 и запуск усилителя 15 (фиг. 2 г) через диод 16 5 формирователя 22, который формирует подается на сигнальный вход нуль- короткий отрицательный импульс окон" органа 20, причем этот вход через чания контроля. Этот импульс посту- резистор 17 соединен с общей точкой. пает на второй вход элемента 2 и при Диод 6 и источник опорного напряже- длительности сигнала запуска .на ния 7 обеспечивает защиту выхода 1 О первом входе элемента 2, превышаю- триггера 5 при замыкании между вто- щей период импульсов генератора 3 рым и третьим выходами устройства, задний фронт формирователя 22 произ" например при пробое изоляции. При водит повторный запуск устройства. этом ток от источника 10 шунтируется Информация о результате контроля на общую. шину черед диод 6 и резис сопротивления считывается с прямого тор 8, ограничивающий вместе с резис- выхода триггера 21 после появления тором 12 ток замыкания. Источник 7 сигнала окончания контроля. При обеспечивает закрывание диода 6 для этом на выходе триггера 21 состоянию положительных напряжений, соответ- логический "0" соответствует "норствующих уровню логической "1" и по- го ма", а состоянию логической "1" " ступающих с выхода триггера 5. "ниже нормы" сопротивления изоляции.Величина емкости конденсатора 11 Таким образом, введение элементов выбирается больше, чем величина ем, 18 и 19 позволяет повысить точкости линии связи с контролируемым ность измерения за счет устранения сопротивлением 26 изоляции, что 25 влияния емкости линии связи с объе" обеспечивает компенсацию ее влияния мом контроля и влияния окружаоцих на точность измерения. условий соответственно, что повышаетКонденсатор 11 обеспечивает также достоверность результата контроля, фильтрацию помех промышленной часто- Введение элемента 11 при соответ" ты на выходах 14 и 24 устройства зо ствующем подборе частоты и фазы гене- в том случае, если длительность им" ратора 3 позволяет скомпенсировать пульса на выходе триггера 5 кратна влияние синусоидальной помехи, а периоду помехи, так как суммарное введение элементов 1-5 позволяет интегральное изменение синусоидаль" ввести кратковременный контроль в теного напряжения на конденсаторе 11 З 5 чение длительности короткого измеза один или несколько полных периодов рительного импульса, что устраняет равно О. влияние случайных помех и повышаетЦепочка диод 16 - терморезистор достоверность контроля.17 обеспечивает температурную компен- Введение элементов 6, 7, 8 и 12 сацию и сдвиг начального уровня из- в обеспечивает защиту управляющих цемерительного сигнала с выхода усили- пей устройства от замыкания его, теля 15 к нулевому уровню. что обеспечивает контроль сопротив"Если в пределах интервала време- ления изоляции на исправно работаюни контроля, который определяется щем устройстве и, следовательно, длительностью импульса на выходе повцшает достоверность контроля, триггера 5, напряжение на сигнальномвходе нуль-органа 20 превышает напряжение Ооп, на его опорном входе формула изобретения (фиг,. 2 г), которое задано делителемиспытательного напряжения на резисЯУстройство для контроля сопротивторах 18 и 19, то нуль-орган сраба- ления изоляции, содержащее нуль-ортывает (фиг, 2 д), в противном случае ган, усилитель, источник испытатель- нуль-орган 20 остается в состоянии ного напряжения, соединенный первым логического "0". Делитель напряжения выводом с общей шиной устройства, на резисторах 18, и 19 соединен с вы- вторым выводом - с первым выходом55ходом источника испытательного напря- устройства, о т л и ч а ю щ е е с я жения, поэтому при дрейфе испытатель- тем, что, с целью повышения достоного напряжения меняется величина верности результатов контроля, в опорного напряжения, что и повышает устройство введены первый, второйи третий диоды, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы,источник опорного напряжения, кон"денсатор, первый, второй и третийО-триггеры, формирователь импульсов, 5генератор импульсов, элемент И и задатчик времени запуска, соединенныйвыходом с первым входом элемента И,соединенного вторым входом с выходом формирователя импульсов и с пер" 0вым выходом устройства, выходомс С-входом первого О-триггера, й"входкоторого соединен с инверсным выходом второго О"триггера, с С-входомтретьего О-триггера и с входом формирователя импульсов, прямой выход " с О-входом второго О-триггера,соединенного С-входом с выходом генератора импульсов, прямым выходомчерез первый диод и источник опорного напряжения - с общей шиной устройства, через первый резистор ивторой диод " с первым выводом второго резистора и с первым выводомконденсатора, второй вывод которого 25соединен с вторым выводом источника испытательного напряжения и первымвыводом третьего резистора, соединенного вторым выводом через четвертый резистор с общей шиной устройства, непосредственно " с первым входом нуль-органа, соединенного выходом с О-входом третьего О-триггера,вторым входом через пятый резистор "с общей шиной устройства, через тре"тий диод - с выходом усилителя, сое"диненного входом с первым выводомвторого резистора, соединенного вторым выводом с третьим выходом устройства, четвертый выход которогосоединен с прямым выходом третьегоО-триггера, К-вход которого соединенс входом устройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Илюкович А,И. Измерение больших сопротивлений, И., "Энергия",1971, с. 57.2. Авторское свидетельство СССР1" Й 86276, кл, 6 01 В 17/10, 975тель В. Дворкин3. Палий оста орректор И Аемцик Редактор ексеенко аказ 4202 Патен город, ул. Проектн л Тираж 717 ПодписнВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/