Устройство для измерения переходного сопротивления контактных групп реле

 

ояо

L с

0 n Ñ- А " Н-И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

296l66

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 28.Ч11.1967 (№ 1176841/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.11.1971, Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 2 Ч1.1971

МПК Н Olh 45/00

G 01r 27/00

Комитет по делам иаобрвтвний и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.33:621.318. .56.066.6 (088.8) Автор изобретения

И. С. Тышков

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТНЫХ ГРУПП РЕЛЕ

Известны устройства для измерения переходного сопротивления контактных групп реле по заданной программе методом вольтметраамперметра по четырехпроводной системе с помощью электронного цифр опечатающего вольтметра, содержащие программное устройство, питающее устройство, преобразователь величины напряжения в величину сопротивления и генератор импульсов внешнего запуска цифрового вольтметра.

Однако такие устройства не обеспечивают достаточной точности и производительности труда и для измерения требуют длительного времени.

В предлагаемом устройстве для устранения указанных недостатков преобразователь величины напряжения в величину сопротивления включен между двумя измерительными шинами и входом цифрового вольтметра. К двум другим шинам через программное устройство подключено питающее устройство.

Указанный преобразователь дополнительно соединен с питающим устройством такнм образом, что коэффициент деления меняется в зависимости от тока нагрузки контактов, а к генератору импульсов подключены электромагниты цифропечатающей машинки цифропечатающего вольтметра, регулирующие интервал и цвет печати.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема блока распределения и блока преобразования; на фиг. 3 — принципиальная схема блока пи5 TBHHH.

Принцип действия устройства ясен из блоксхемы (см. фиг. 1).

Реле 1-1, 1-2... 1-п, контакты которых подвергаются исследованию, подключаются к тр блоку 2 распределения. Здесь исследуемые контакты с помощью вспомогательных реле присоединены поочередно или в иной последовательности к четырем шинам, две из которых являются питающими и две измери15 тельными. Таким образом, измеряемое сопротивление (переходного сопротивления контактов) включается в измерительный прибор по четырехпроводной системе. Питающие: шины блока 2 присоединены к выходу блока

20 8 автоматического питания, который содержит две группы реле, включаемых либо кнопками на панели управления, либо автоматически — блоком программирования.

Реле первой группы подключают к выходу

25 блока 8 напряжения требуемой величины; реле второй группы включают в выходную цепь сопротивления, обеспечивающие независимо от выбранного напряжения требуемую силу тока (фиг. 3) . Таким образом, контакты ис3Q следуемой выборки реле 1-1 — 1-гг, которые в

296166 текущем цикле измерений оказываются подключенными к питающим шинам блока 2, получают необходимую нагрузку.

Измерительные шины блока 8 присоединены к блоку 5 преобразования, содержащему ряд сопротивлений, включаемых с помощью реле в различных комбинациях и образующих делитель напряжения с переменным коэффициентом деления. Обмотки реле, управляющих делителем, соединены с контактами реле, устанавливающих ток в блоке 8 питания. Таким образом, коэффициент деления оказывается в зависимости от тока нагрузки контактов в момент измерения. Величина сопротивлений делителя выбрана так, что напряжениена выходеделителя численноравно илинаходится в отношении, кратном десяти) переходному сопротивлению исследуемой пары контактов, определяемому как результат деления падения напряжения на контактах (т. е. напряжения на измерительных шинах) на ток нагрузки. Так, например, если на измерительных шинах оказывается 50 мв, а ток нагрузки при этом равен 2 а, то включен делитель 1: 2 и напряжение на выходе блока 5 преобразования составляет 25 мв. Выход блока 5 соединен с входом электронного цифрового вольтметра б, который в этом случае показывает величину сопротивления контактов и, следовательно, благодаря блоку 5 преобразования, превращается в измеритель сопротивления с непосредственным отсчетом. Измеренная величина регистрируется на ленте цифропечатающей машинкой 7. Кроме того, может быть присоединен ленточный перфоратор 8 для последующей автоматической обработки информации на универсальной или специализированной электронной вычислительной машине.

Для обеспечения последовательного измерения сопротивления всех контактных групп, подключенных к устройству, блок 2 имеет шаговый искатель, в ламели которого включены упомянутые уже реле, присоединяющие исследуемые контакты к питающим и измерительным шинам, а также обмотки исследуемых .реле, включаемых в момент измерения замыкающих контактов. Кроме того, ряд ламелей используется для ограничения числа исследуемых контактов выборки.

Блок 9 управления содержит реле, выполняющее следующие операции: включение и остановку очередного цикла измерений, а также включение каждой серии элементарных измерений; изменение направления тока нагрузки исследуемых контактов; выключение тока нагрузки контактов на время, необходимое для их переключения; пятикратное включение исследуемого реле в течение секунды как при включенном, так и выключенном токе нагрузки контактов; изменение режима измерений, как-то: последовательные измерения всей выборки, единичные измерения требуемой контактной группы, ограниченные изме5 ю

25 зо

65 рения (только замыкающих или размыкаюших контактов); включение сигнализации.

Последовательность выполнения или исключение каких-либо из названных операций задается либо вручную с помощью органов управления, расположенных на лицевой панели блока 9 управления, либо автоматически блоком 4 программирования, который задает также требуемую последовательность включения напряжений и токов блока 8 питания. Нужные напряжения и ток могут быть также заданы вручную с помощью управляющих кнопок на лицевой панели блока 8 питания.

Блок 4 программирования содержит шаговые искатели по числу предусмотренных программ измерений, к ламелям которых в заданной последовательности присоединены обмотки реле блоков 8 питания и блоков 9 управления. Щетки искателя, включенного для требуемой программы, перемещаются с ламели на ламель на окончании очередного цикла измерений.

При поступлении из блока 9 сигнала о начале очередной серии элементарных измерений включается генератор 10 импульсов, представляющий собой релейную пульс-пару, выдающую при каждом включении серию, например, из трех пусковых импульсов, поступающих на вход «внешний пуск» электронного цифрового вольтметра б и разделенных интервалами, достаточными для нормальной работы цифропечатающей машинки 7 и ленточного перфоратора 8.

Во время интервала между сериями пусковых импульсов в блоке 2 с ламели на ламель передвигаются щетки искателя, переключаются исследуемые контакты, меняется направление тока нагрузки контактов и т. д.

Для того чтобы на ленте, получаемой из цифропечатающей машинки, можно было легко различить измеренные величины, относящиеся к различным контактам, используется отметчик 11.

По окончании измерений сопротивления каждой пары контактов он включает электромагнит, меняющий ширину интервала между отпечатываемыми числами цифропечатающей машинки, а после окончания части измерений, например, после того, как измерены все разм ыкающие контакты, включает электромагнит, перемещающий красящую ленту цифропечатающей машинки с одного цвета на другой.

Таким образом, группы чисел на ленте отделяются друг от друга увеличенными интервалами и различным цветом печати, а, следовательно, результаты измерений автоматически группируются в порядке, облегчающем последующую обработку полученной информации.

При малых токах нагрузки контактов, имеющих малое сопротивление, напряжение на измерительных шинах блока 2 может оказаться недостаточным для измерения его типовым электронным цифровым вольтметром.

296166

В этом случае с помощью порогового устройства 12 включается усилитель 13 постоянного тока с коэффициентом усиления, кратным десяти. Усилитель И работает лишь при малых токах нагрузки. Он присоединен через контакты реле блока 8 питания, включающего эти токи. Пороговое устройство 12 соединено с отметчиком 11, и последний меняет цвет печати при регистрации результатов измерений, произведенных при включенном усилителе с тем, чтобы при обработке информации можно было учесть внесенный с применением усилителя коэффициент, т. е. Lîoòâåòñòвенно уменьшить полученное значение.

Блок 2 распределения обеспечивает поочередное измерение всех контактных групп исследуемой выборки. В зависимости от режима работы размыкающие и замыкающие пары контактов могут автоматически поочередно включаться в цепи питания и измерений либо измерения могут быть единичными, т. е. повторяться при подключении одной какой-либо выбранной контактной пары. B блоке распределения, кроме того, изменяется направление тока в цепи последуемых контактов, включается при необходимости дополнительный усилитель постоянного тока, ограничивается объем измерений и т. д.

Реле исследуемой выборки 1-1 — 1-и (фиг. 2) присоединяются к блоку распределения с помощью разъемов. Контакты реле включаются по четырехпроводной системе, которая выдерживается в аппаратуре для устранения влияния на результаты измерения сопротивления соединительных приводов и промежуточных контактов, соизмеримых по величине (а в сумме превосходящих ее) с сопротивлением исследуемых контактов.

В соответствии с этим принципом в блоке имеются четыре шины: а, б, 8 и г, две из которых (а и г) являются питающими и другие две — измерительными.

Вспомогательные реле группы !4-1 — 14-п и

15-1 — 15-и по числу реле в выборке присоединяют очередную пару контактов к упомянутым шинам. При этом реле группы 14-1... выбираются, исходя из предельного тока нагрузки, который должны коммутировать их контакты, а реле группы 15-1... — из соображений надежной коммутации микротоков при низких уровнях напряжения.

Обмотки реле групп 14-1... и 15-1... присоединяются попарно к ламелям ряда I шагового искателя 1б, а обмотки исследуемых реле 1-1...— к ламелям ряда 11, и, таким образом, от положений щеток искателя зависит, какая из контактных групп выборки будет присоединена в момент измерений к питающим измерительным шинам.

Щетки искателя передвигаются электромагнитом 17 под действием пульс-пары 18 в режиме непрерывных измерений или кнопки 19 (вручную) в режиме единичных измерений.

При переходе с измерений сопротивления размыкающих к измерениям замыкающих

5 ю

Зо

65 контактов обмотка исследуемого реле включается через ламели ряда 11 искателя, причем реле группы 14-1... перед моментом переключения исследуемых контактов выключаются. Этим обеспечивается переключение исследуемых контактов при выключенном токе нагрузки.

Ряд III искателя предназначен для ограничения числа контактных групп выборки, подвергаемых измерениям. В зависимости от положения переключателя 20 цикл может закончиться после измерений первого, второго, третьего и т. д. контактных групп. Ряд IV искателя предназначен для возвращения щеток в исходное положение по окончании или перерыве цикла измерений.

Сигнальные лампы 21-1 — 2!-и указывают, какая группа контактов подвергается в данный момент измерениям, а также позволяют выбирать нужную контактную группу в режиме единичных измерений.

Реле 22 меняет местами питающие шины а и г по отношению к выходу блока питания и, таким образом, меняет направление тока через исследуемые контакты. При этом, если пороговым устройством в измерительную цепь с помощью реле 28 включается дополнительный усилитель постоянного тока, на вход которого требуется подавать напряжение определенной полярности, срабатывает реле 24 и вновь меняет полярность сигнала. Одновременно меняется полярность на входе цифрового вольтметра, что позволяет зарегистрировать перемену направления тока проходящего через исследуемые контакты.

Принципиальная схема блока 5 преобразования выделена штрихпунктирной линией на фиг. 2.

Блок предназначен для обеспечения непосредственного отсчета измеряемой величины в единицах сопротивления цифровым прибором, являющимся, по сути дела, вольтметром. Блок представляет собой делитель напряжения, у которого коэффициент деления меняется в зависимости от величины тока нагрузки исследуемых контактов.

Для упрощения описания на схеме показано лишь включение двух реле (25 и 2б) и трех сопротивлений делителя напряжения (Ri, % и R ). Реле эти переключают сопротивления в различных комбинациях так, что коэффициент деления получает одно из трех значений. Так, при токе нагрузки исследуемых контактов, равном 0,1 а, коэффициент деления принят равным единице. Реле 25 и 2б не включены, получается соединение, обозначенное на схеме буквой А. Цифровой вольтметр измеряет падение напряжения на исследуемых замкнутых контактах. Чтобы получить отсчет в единицах сопротивления, достаточно сдвинуть запятую в зарегистрированном числе на один знак вправо.

Если в блоке питания установлен ток, например, 0,25 а, соответствующее реле блока питания своим контактом включает обмотку

296166 реле 2б блока преобразования. Образуется соединение Б, и коэффициент деления становится равным 1: 2,5. Регистрация результатов измерений вновь происходит в единицах сопротивления. При токе нагрузке 2 а срабатывают одновременно реле 25 и 2б (см. соединение

Е). Коэффициент деления равен двум, и для отсчета результатов измерений, зарегистрированных на ленте в единицах сопротивления, необходимо вернуть запятую на исходное место.

Блок питания обеспечивает питание исследуемых контактов так, что требуемые ток нагрузки и напряжение на разомкнутых контактах устанавливаются автоматически без какой-либо подстройки. Заданные значения напряжения и тока вводятся либо дистанционно из блока программирования, либо вручную— управляющими кнопками на лицевой панели блока. Наиболее целесообразным оказалось поэтому применение для цепей переключения и тока электромагнитных реле. Они объединены в две группы (фиг. 3). Реле первой группы

Pi — Р по числу требуемых значений напряжения подключают к выходу блока источники напряжения разного уровня. Практически это могут быть отводы трансформатора, питающего общие выпрямитель и фильтр. Реле второй группы P4 — P> предназначены для установления требуемой силы тока в цепи исследуемых контактов.

Реле эти включают своими контактами группу сопротивлений R — R R — R --,, R — R 0 или R R 13 причем В ВыхОДнОЙ цепи оказывается последовательно включенным лишь одно сопротивление нагрузки в зависимости от напряжения, включенного одним из реле первой группы (P>, Р, или Р,).

Естественно, что в зависимости от требований, предъявляемых к блоку питания, число реле в первой и второй группах может быть увеличено. При этом число сопротивлений нагрузки

R — R равно произведению чисел реле пер.юй и второй групп.

При релейной системе переключения напряжения и тока особое внимание в блоке питания должно уделяться исключению возможности одновременного действия двух какихлибо реле в одной группе. Это может случиться при ошибочном одновременном нажатии двух управляющих кнопок или, если очередное реле включится ранее, чем включится предыдущее. В предлагаемом устройстве это обеспечивается применением двухобмоточных реле. При этом схема построена так, что срабатывание очередного реле происходит с замедлением, а отпускание ранее включенного реле — ускоренно. Это достигается следующим образом: при нажатии одной из кнопок

К вЂ” К или К вЂ” Кт, соответственно требуемым напряжению и току, включается обмотка об соответствующего реле и оно срабатывает с замедлением, определяемым цепоч10

15 г0 г5

60 кой К вЂ” С. Реле в случае обрыва цепи обмотки об при возвращении кнопки в исходное положение отпускается также замедленно, и поэтому реле успевает заблокироваться обмоткой об через собственный контакт.

Если по ошибке нажать одновременно две кнопки в одной группе, то благодаря последовательному соединению контактов кнопок сработает лишь одно из реле.

Если для изменения напряжения или тока нагрузки контактов нужно нажать другую кнопку, то ранее включенное реле отпускает быстро, так как при этом обрывается цепь его обмотки, а очередное реле вновь сработает с замедлением. Таким образом, при правильном выборе величины R и С схема гарантирована от перегрузок, связанных с, параллельным включением источников напряжения разного уровня и сопротивлений нагрузки.

В случае переключения напряжения и тока нагрузки по командам из блока программирования включение обмоток об, соответствующих реле происходит с задержкой, определяемой цепочкой, аналогичной R < — С, но размещенной в блоке программирования, а цепь блокирующих обмоток об обрывается непосредственно (на схеме замыкание цепи условно показано пунктирной скобкой).

Сигнальные лампы Л вЂ” Л7, помещенные на лицевой панели блока питания, показывают в любой момент работы устройства при каких напряжениях на исследуемых контактах и токе нагрузки производятся измерения.

Предмет изобретения

Устройство для измерения переходного сопротивления контактных групп реле по заданной программе методом вольтметра-амперметра по четырехпроводной системе с помощью электронного цифропечатающего вольтметра, содержащее программное устройство, питающее устройство, преобразователь величины напряжения в величину сопротивления и генератор импульсов внешнего запуска цифрового вольтметра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени измерений и повышения производительности труда, преобразователь величины напряжения в величину сопротивления включен между двумя измерительными шинами и входом цифрового вольтметра, к двум другим шинам через программное устройство подключено питающее устройство, причем указанный преобразователь дополнительно соединен с питающим устройством таким образом, что коэффициент деления меняется в зависимости от тока нагрузки контактов, а к генератору импульсов подключены электромагниты цифропечатающей машинки цифропечатающего вольтметра, регулирующие интервал и цвет печати.