Устройство для контроля временных параметров реле

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЕ, содержащее элемент, запуска, индикаторный блок, подключенный входом к выходу счетчика импульсов, соединенного счет ,нмм входом с выходом логического блока , и генератор импульсов, первый выход которого соединен ё тактовым входом логического блока, подключенного первым информационным входом к первому входу устройства, о т л и ч a ю щее с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит вентильиь1Йэпемент, выпрямительный блок и фильтр, выход элемента запуска подключен через фильтр к бто0ому входу устройства и непосредственно к первому управляющему входу вентильного элемента, сигнальным входом соединенного с вторым выходом генератора импульсов, д выходом - с входом выпрямительного блока, выход которого соединен с вторым информационным входом логического блока, вход элемента запуска соединен с третьим входом устройства и с вторым управляющим входом вентильного элемен . та. ,..-, 2. Устройство по п. 1, о т л и.чающееся тем, что логический блок содержит последовательно соединенные первый и второй инверторы, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам Функционального переключателя, a вход первого инвертора подключен к первому информационному входу блока, послео 9 довательно соединенные третий и чет (Л вертый инверторы, выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертому входам функционального переключателя, a вход третьего инвертора соединен с вторым ийформационным входом блока, первый и второй триггеры , входы которых подключены соотвественно к первому и второму выходам функционального переключателя, выход первого триггера соединен с первым ю ю входом элемента совпадения, выход второго триггера через пятый инвертор соединен с вторым входом элемента совпадения, третий вход которого подклинен к тактовому входу блока, a .выход - к выходу блока. . .

COl03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪБЛИН заи 0 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ- НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0ТНРЫТИЙ (21) 3347369/18.-24 (22) 08.10;81 (46) 07.06.83. Вюл. II 21 (72) Ю,С. Мальцев и В.д. Шевченко (71) Омский ордена Ленийа завод электрических точных приборов (53 ) &2 1.396 (088.8). (56) 1. Авторское свидетельство СССР II 736056, кл. G 05 В 23/02, 1977.

2. Авторское .свидетельство СССР

II 376759, кл. а 05 В 23/02, 1973. (:54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

BPENEHHblX IlAPAMETP0B РЕЛЕ, содержащее элемент запуска, индикаторный блок, подключенный входом к выходу счетчика импульсов, соединенного счет,ным входом с выходом логического блока, и генератор импульсов, первый . выход которого соединен с тактовым входом логического блока,. подключенного первым информационным входом к первому входу устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно .содержит вентильный элемент, выпрямительный блок и фильтр, выход элемента запуска подключен через фильтр к второму входу устройства и непосредственно к первому управляющему входу вентильного элемента, сигнальным входом соединенного с вторым выходом генератора импульсов, а выходом - с

„„SU„„1022117 А

I входом выпрямительного блока, выход которого соединен с вторым информационным входом логического блока, вход элемента запуска соединен с третьим входом устройства и с вторым управляющим входом вентильного Элемента.

2. Устройство по и 1., о т л и.-. ч à ю щ е е с я тем, что логический блок содержит последовательно соединенные первый и второй инверторы, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам функционального переключателя, а вход первого инвертора подключен к первому информационному входу блока, после° Щ довательно соединенные третий и чет-. вертый инверторы, выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертому входам функционального переключателя, а вход третьего.инвертора соединен с вторым информационным входом блока, первый и второй триггеры, входы которых подключены соотвественно к первому и второму выходам функционального переключателя, выход первого триггера соединен с первым входом элемента совпадения, выход второго триггера через пятый инвертор соединен с вторым входом элемента совпадения, третий вход которого подключен к тактовому входу блока, а .выход - к выходу блока., 1022117

Изобретение относится к технической диагностике, в частности к аппаратуре для контроля параметров реле.

Известно устройство для контроля параметров реле, содержащее генератор, блок управления, счетчик им" пульсов и ключи, коммутирук цие обмотки контролируемого реле (! ) ..

Недостаток такого устройства состоит .в низкой точности определения времени срабатывания и отпускания реле.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройст.во для измерения временных параметров реле, содержащее генератор импульсов, функциональный переключатель, блок управления, счетныи и индикатор" ный блоки и переключатель пуска, один из контактов KGTopîãî коммутирует цепи питания обмотки контролируемого реле, а второй служит для управления логической схемой, осуществлякщей управление прохождением импульсов генератора на вход счетного блока(23.

Недостаток известного устройства состоит в низкой точности измерения параметров реле, что обусловлено. необходимостью применения в качест" ве переключателя пуска механического 39 переключателя. Неодновременность замыкания и размыкания контактов механического переключателя ограничи. вает точность. устройства.

Цель изобретения - повыщение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля временных параметров реле, содержащее элемент запуска, индикаторный блок 40

I подключенный входом к выходу счетчика импульсов, соединенного счетным входом с выходом логического блока, и генератор импульсов, первый выход которого соединен с тактовым входом логического блока; .подклоченного первым информационным входом к перво му входу устройства, содержит вентильный элемент, выпрямительный блок и фильтр, выход элемента запуска под" - gg ключен через фильтр к второму входу устройства и непосредственно к nepso" му управляющему входу вентильного элемента, сигнальным входом соединенного с вторым выходом генератора импульсОв, а выходом - с входом выпрямительного блока, выход которого соединен с вторым информационным входом логического блока; вход элемента Мпуска соединен с третьим входом устройства и с вторым .управляющим входом вентильного элемента.

Кроме того, логический блок содержит последовательно соединенные первый и второй инверторы, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам функционального переключателя, а вход первого инвертора .подключен к первому информационному входу блока, последовательно соединенные третий и чет. вертый инверторы, выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертому входам функционального переключателя, а. вход третьего инвертора соединен с вторым информационным входом блока, первый и второй триггеры, входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам функционального переключателя выход первого триггера соединен с первым входом элемента совпадения, выход второго триггера через пятый. инвертор соединен с вторым входом ,элемента совпадения, третий вход ко." торого подключен к тактовому входу блока, а выход - к выходу блока.

На фиг. 1 показана схема предла" .гаемого устройства, на фиг. 2вариант выполнения устройства, обеспечивающего контроль параметров реле, смонтированного в какой-либо работающей схеме.

Устройство (фиг. 1) состоит из генератора 1 импульсов, вентильного элемента 2, выпрямительного блока 3, элемента 5 ззааллууссккаа, фильтра 5, логического блока 6, счетчика 7 импульсов, индикаторного блока 8. Входы 9 и 10 устройства служат для подключения обмотки контролируемого реле с источником питания, а вход 1! - для подключения контактов контролируемого реле. Логический блок.6 имеет тактовый вход 12, информационные входы !

3 и 14 и выход 1». Вентильный эле- мент.2 содержит трансформаторы 16 с конденсатором 17, выпрямительный блок 3 - диоды 18 и !9, конденсатор

20 и резистор 21, Фильтр 5 включает в себя индуктивный элемент 22 и конденсатор 23, а логический блок 6 содержит инверторы 24-27, входы

28-31 функционального переключателя

32 с выходами 33 и 34, триггеры 35 и

36, элемент 37 совпадения, инвертор

1022

38, формирователь 39 импульсов сброса с кнопкой 40, В качестве генератора 1 импульсов может быть использован автоколебательный генератор прямоуголЬных импульсов, 5 стабилизированный кварцевым резонато- ром. Выходы генератора 1 образованы путем развязки выхода автоколебательного генератора с помощью импульсного трансформатора или другим известным способом..

Вентильиый элемент 2 может быть выполнен (фиг.: 1) в виде импульсного трансформатора 16, -выводы одной из ОбмОток. которого ЯвлЯютсЯ сигналь ным входом, вторая обмотка, соединенная поеледовательно с конденсатором 17, служит управляющим входом, а третья- обмотана - выходом элемента 2.

Элемент 2 может быть также выполнен а виде пьезоэлектрического элемен-.З та, . одна пара электродов которого служит сигнальным входом, вторая пара - управляющим входом, а третья пара электродов будет являться выхо -. дом элемента 2. . Вариант устройства (фиг. 2) дополнительно содержит вентильный элемент

41, выполненный аналогично вентильному элементу 2, и выпрямительный блок 42, аналогичныи выпрямительноМ зо му локу 3.

Устройство 1,фиг. 1)работает следующим образом.

К входам Q i4 10 подключаются flo следовательно соединенные обмотка контролируемого реюи и источник питания. К входу 11 подключаются контакты контролируемого реле. Для контроля времени срабатывания реле с нормально .разомкнутым контактом элемент 4 40 устанавливается в разомкнутое состояние, а переключатель 32 .- в такое положение, при котором его входы 28 и 30 соединены с его выходами 33 и

-: 34, в входы 31 и 29 отключены от выходов 33 и 34. Да ее счетчик 7 и триггеры 35 и36 устанавливаются в исходное состояние, при котором на выходах триггеров 35 и 36 имеются логические сигналы "0", т.е. на вы- 50 ходе инвертора 38 - логический сигнал 1", поэтому импульсы с генера,тора 1 не проходят нв выход элемента

37. . 55

Импульсы генератора 1, поступающие на сигнальный вход элемента 2, передаются на выход элемента 2 и далее

I17 4 на вход блока. 3, на выходе которого формируется логический сигнал "1"., поступающий на вход инвертора 26, с выхода которого сигнал "0" поступает на вход 30 - выход 34 переключателя

32 и на вход триггера 36, удержйвая

его в исходном состоянии.

Поскольку в исходном состоянии контакты контролируемого реле разомкнуты, то на выходе инвертора 24 формируется .логический сигнал "I", который с выхода инвертора 24 в виде логического сигнала "0".по цепи вход .28 — выход 33 переключателя 32 пос-. тупает на вход триггера 35, удерживая его s исходном состоянии.

При переводе элемента 4 в замкнутое положение замыкается цепь питания контролируемого реле и одновременно замыкаются по высокой частоте управляющие входы элемента 2, т.е. замыкается обмотка трансформатора. Амплитуда импульсов на выходе элемента 2 резко уменьшается, поэтому на выходе блока 3 и на входе инвертора 26 логический сигнал "1" изменяется на сигнал ч0". Логический сигнал "1" с выхода инвертора 26 по цепи вход 30выход 34 переключателя 32 поступает на вход триггера 36 и изменяет его состояние, т.е. на втором входе элемента 37 логический сигнал "1" изменяется на сигнал "0", поэтому импульсы генератора 1, поступающие на вход элемента 37, начинают практичес ки одновременно с замыканием элемента 4 поступать на вход счетчика 7.

Через промежуток времени, опреде" ляемый временем срабатывания контролируемого реле, замыкается контакт реле, подключенный к входу 11, поэтому на входе инвертора 24 логический сигнал "1" изменяется на."0". Сигнал ,"1" с выхода инвертора 24 через переключатель 32 (вход 28 - выход 33 ) поступает на вход триггера 35, изменяя

его состояния. Поэтому на первом входе элемента 37 сигнал "0" изменя" ется íà "I"; запрещая тем самым прохождение импульсов генератора 1 на вход счетчика 7, в котором фиксируется число, пропорциональное времени срабатывания контролируемого реле и направляется в блок 8. фильтр 5 в цепи элемента 4 исклю. чает проникновение высокочастотного сигнала генератора 1 через элемент

2 в цепь питания контролируемого реле.

Конденсатор 17 во входной цепи элемен3 10221 та 2 исключает попадание на нее по-, тенциала, который может быть на об" мотке контролируемого реле. В случае выполнения элемента 2 в виде пьезоэлектрического элемента установка конден- . 5 сатора 17 не обязательна.

Рассмотрим работу схемы при контроле времени отпускания реле. В этом случае в исходном. состоянии элемент

4 устанавливается в замкнутое состоя- 10 ние, поэтому перед измерением контро» лируемое реле находится в сработавшем состоянии, его контакт,. подключен ный к входу 11, замкнут. Переключатель

32 устанавливается в такое положение, при котором его вход 31 замкнут с выходом 34, а вход 29 - с выходом

33, Входы 28 и 30 разомкнуты. Вследствие замыкания входа элемента 2 контактами элемента 4 в ис- 2о ходном состоянии импульсы генератора

1 не проходят на выход элемента 2, т.е. на выходе блока 3. и на входе инвертора 26 формируется сигнал "0", который через два инвертора 26 и 2s

27 и переключатель 32 поступают на вход триггера 36, выходной сигнал которого (логический "0" ) через инвер- тор 38 (логическая "!") запрещает прохождение импульсов генератора 1 через элемент 37 на вход счетчика 7.

Так как в исходном состоянии контакты контролируемого реле замкнуты, то на выходе инвертора 24 формируется сигнал "0", который через два инвертора 24 и 25 и функциональный переклю-, чатель 32 поступает на вход триггера

35, удерживая его в исходном состоянии.

При. переводе элемента 4 в разомкну„1О тое состояние размыкается цепь питания контролируемого реле и одновременно импульсы генератора 1 через элемент 2 начинают поступать на входблока 3, который формирует на входе 45 инвертора 26 логический сигнал "1".

Этот сигнал через инверторы 26 и

27 и переключатель 32 поступает на вход триггера 36, изменяя его состояние. Поэтому логический сигнал "1" на втором входе элемента 37 изменяется на сигнал "0", разрешая тем самым прохождение импульсов генератора 1 через элемента 37 на счетчик 7.

Через промежуток времени, опреде- 55 ляемый временем отпускания контролируемого реле, контакт этого реле размыкается, поэтому на входе инвертора

17.. Ь

24 сигнал "0" изменяется на сигнал

"l", Этот сигнал через инверторы 24 и 25 и переключатель 32 (вход 29выход 33) поступает на вход триггера

35, изменяя его состояние. Поэтому на первом входе элемента 37 формируется сигнал "1", запрещающий прохождение импульсов генератора 1 через элемент 37 на вход счетчика 7, который фиксирует число, пропорциональное времени отпускания контролируемого реле, и направляет его на блок 8.

Изменением схемы соединения контактов переключателя 32 можно осуществить и другие режимы контроля реле, например проверить время срабатывания или отпускания реле с нормально замкнутыми контактами.

Схема, изображенная на фиг ° 2, работает так, как описано выше, но замыкание -контактов контролируемого реле, подключенных к входу 11, вызывает замыкание уп ра вляащих входов элемента 41, поэтому импульсы генератора 1 не проходят на вход блока 42.

При размыкании контакта контролируемого реле импульсы генератора 1, -поступающие на сигнальный. вход элемента 4.1, проходят на вход блока 42, формирующего логический сигнал "1" на входе 14 блока б. Поэтому изменение состояния контактов, подключенных к входу 11, вызывает изменение логического сигнала на входе 14 блока 6.

Преимущества предложенного устройства в сравнении с известным состоят в следующем. В известном устройстве a качестве переключателя пуска обязательным является использование механического переключателя с двумя контактами, один из которых используется для коммутации цепи питания контролируемого реле, а другой синхронизирует работу логических схем устройства. Включение бесконтактного пе" реключателя в цепь обмотки возбуждения реле искажает результат измерения из"за падения напряжения на бесконтактйом ключе и наличия токов утечек этих ключей. Наличие же двух контактов, .включенных s разные цепи, приво. дит к погрешности измерения параметров реле из-за неодновременности их замыкания и раэмыкания. Лучшие механические переключатели мгновенного действия типа ТВ1 имеют неодновремен-. ность срабатывания контактов порядка

500 мкс, что при измерении времени

1022117 срабатывания реле с быстродействием

)-10 мс приводит к погрешности от

5Î до 53. Уменьшить эту погрешность, в известных устройствах аналогичного назначения практически невозможно. 5

Введение в устройство вентильного элемента и выпрямительного блока дало возможность использовать в блоке .запуска только один контакт как для

I коммутации .цепи питания контролируемого реле, так и для синхронизации работы логических схем. При использовании в генераторе импульсов кварцевого резонатора погрешность иэм рения параметров реле равна половине периода частоты генератора. При использовании генератора с частотой импульсов 100 кГц погрешность измерения устройства в диапазоне измеряемых интервалов 1 - 10 мс составляет

5 мкс или от 0,5 до 0,054, т.е. погрешность измерения уменьшается в

100 раз по сравнению с известным.

1022 1 17

Составитель В. Яковлев

Редактор Г..Ус Техред М,Гергель

Корректор С. Шекмар филиал nQll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4039/39 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11.3035, Москва, Ж-35, Раувская наб,, д. 4/5