Устройство для измерения больших сопротивлений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е ()739436

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) За я влено 20.09.76 (21) 2404570/18-21 (51 ) М. Кл.

G 01 Я 27/18 с присоединением заявки №

Гооударотвеииый комитет

СССР ао делам изаоретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень № 21 (53) УДК 621,.317..3 (088.8) Дата опубликования описания 05.06.80 (72) Авторы изобретения

С.T. Мартиросян, Л.К. Рябова, А.M. Тарасов, Г.А. Т и В. И. Щербина (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ

СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, точнее — к устройствам для измерения активных сопротивлений, может быть использовано в области энергетики, телефонии, горной промышленности, например для контроля

5 изоляции в кабельных линиях или измерения сопротивления горных пород.

Известны устройства для измерения больших сопротивлений, содержащие источник питания для измерения, регулируемые сопротивления на электронных лампах (использование транзисторов ограничивается высоким напряжением источника питания для измерения, При низком напряжении источника питания требуются чувствительные измерительные головки (гальванометры) (1) .

Общий недостаток этих устройств — необходимость применения источников с высоким напряжением для измерения больших сопротивлений или специальных преобразователей напряжения, что увеличивает энергозатраты на измерение и определяет большие габариты устройств, Tak как сами источники высоковольтного напряжения имеют большие размеры и малую емкость. Кроме того, результаты измерения не сохраняются в удобной для считывания показаний форме, так как для этого необходимы дополнительные счетчики, преобразователи "аналогкод", система электронной индикации и т.д., что усложняет процесс измерения и исключает возможность его автоматизации, Наиболее близко к предлагаемому устройство для измерения больших сопротивлений, содержащее низковольтный источник питания, преобразователь постоянного тока по схеме двухтактного блокинг-генератора на полупроводниковых триолах, а также обмотку обратной связи, шунтированную емкостью, соединенную последовательно с полупроводниковым диодом и регулировочным сопротивлением (2).

Недостатки устройства — невозможность asтоматического измерения активных сопротивлений из-за отсутствия условий для сохранения результатов измерения, что требует постоянного присутствия персонала и осуществления дополнительных операций (например, запись данных измерения на бумагу, кодирование и передача измеряемых величин на ячейки памяти и т.д.). шяа@ вавтмят зМФ4 ". м- " .. " = -. " .- -чт." - «ммтвчнчезрчВ Мчаччь ан-""

Я ижрмв "; -;. антик-л ив„т т* т

*Ф=-. Хк: м=.т

3 73943б

Это существенно ограничивает функциональные возможности устройства, усложняет его эксплуатацию и снижает точность измерений (за счет колебания стрелки устройства индикации).

Цель изобретения — расшир:ние функцио5 нальных воэможностей устройства без снижения точности измерения.

Для достижения этой цели устройство для измерения больших сопротивлений, содержащее источник питания, связанный с контактной 1п кнопкой, преобразователь постоянного тока, подключенный к однбму из выводов регулируемого резистора, соединенному с первым выходным зажимом устройства, шунтирующий конденоатор и лереклвчатель реннмов измеренвя, еиаб- 5

"--" "jKcHo занатчнком интервалов времени. злектронным реле, электронным коммутатором, инвертором напряжения, нагрузочным резистором, дополнительным конденсатором, электрохимическим интегратором, причем источник питания 2о через электронный коммутатор подключен к электройноМу" реле, эадатчику интервалов времени, преобразователю и через первый контакт переключения режимов измерения — к точке соединения электрохимического интегратора, второго выходного зажима устройства и второго контакта упомянутого переключателя, к цервому выводу которого через инвертор напряжения подсоединен один из выходов цреобраэователя, а ко второму выводу — регулируемый резистор, параллельно которому подключены последовательно соединенные нагрузочные резистор и электрохимический интегратор, вход задатчика интервала времени соединен через кнопку с выходом источника питания, выход — З5 с электронным реле, а в цепь управления упомянутого задатчика параллельно шунтирующим конденсаторам включен дополнительный конденсатор.

На чертеже представлена схема устройства для измерения больших сопротивлений.

Низковольтный источник питания 1 соединен через контактные кнопки 2 с задатчиком интервалов времени 3 и через электронный коммутатор 4 — с входом преобразователя постоянного тока 5. В цепи управления задатчика интервалов 3 параллельно включены конденсатор сброса 6 и шуитирующие конденсаторы 7 — 9, подключаемые к цепи управления задатчика интервалов 3 соответствующими кнопками 10 — 12.

Выход задатчика интервалов 3 соединен со входом электронного реле 13, которое связано с управляющим входом коммутатора 4.

Выход преобразователя 5 соединен через коммутатор и контакт переключателя режимов измерения 14 с одним из полюсов электрохимического интегратора 15, а второй выход преобразователя 5 связан с инвертором напряжения 1б ь и через нагрузочный резистор 17 — с друтим

4 полюсом электрохимического интегратора 15.

Кроме того, в коммутаторе 4 соединяется цепь блокировки контактов кнопки 2. Выход инвертора напряжения 16 соединен через контакты переключателя 14 с входом интегратора 15 и с регулируемым резистором 18, который связан с выходом преобразователя 5. При этом интегратор 15 с нагрузочным резистором 17 подключен к линейным контактам разъема 19 для подсоединения измеряемой линии.

Работает устройство следующим образом.

Перед началом измерения необходимо к задатчику интервалов времени 3 подключить один из шунтирующих конденсаторов 7 — 9, нажав соответствующую кнопку 10 — 12, Величину шунтирующей емкости подбирают такой, чтобы она была одного порядка ожидаемого сопротивления измеряемой линии.

Затем с помощью контакта разъема 19 подключают измеряемую линию, переводят переключатель 14 в положение "Измерение" и нажимают нефиксируемую кнопку 2. При этом низковольтный истопшк питания 1 подключается к задатчику интервалов времени 3, который на период, определяемый временем накопления и разрядки включенного шунтирующего конденсатора 7 — 9, запускает электронное реле 13. Сигнал с выхода реле 13 поступает íà управляюцпй вход электронного коммутатора 4; последний включает преобразователь напряжения 5, подключает к нему источник питания 1 и через контакты переключателя 14 . — контролируемую лшппо, а также блокирует кнопку 2. Напряжение с выхода преобразователя 5 через коммутатор 4 поступает на "электрохимический интегратор 15. Величина смещения, например, мениска ртути (если в качестве электрохимического интегратора выбран кулометр) определяется выражением:

1.=К ) Зс1т, о где K — постоянная кулометра;

3 — ток через кулометр, — время, протекания тока (заданная включенного шунтирующего конденсатора) .

Из приведенного выражения видно, что величина смещения мениска ртути определяется током, проникающим через кулометр, а ток в свою очередь зависит от сопротивления измеряемой линии (R> ), включенной параллельно электрохимическому интегратору 15, Чем больше сопротивление измеряемой линии, тем больше она шунтирует интегратор (например кулометр) и тем больше смещение мениска ртути, После разрядки соответствующего конденсатора 7 — 9 задатчик интервалов 3 отключает реле 13. Это приводит к отключению источника. питания 1 от преобразователя 5 и or измеряемой линии.

739436

Устройство для измерения больших сопротивлений, содержащее источник питания, связанный с контактной кнопкой, преобразователь 11остоянного тока, подключенный к одному из выводов регулируемого резистора, соединенному с первым выходным зажимом устройства, шунтируюший конденсатор и переключатель режимовизмерения,отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей без снижения точности измерения, оно снабжено задатчиком интервалов времени, электронным реле, электронным коммутатором, инвертором напряжения, нагрузочным резис-. тором, дополнитЕльным конденсатором, электрохимическим интегратором, причем источник питания через электронный коммутатор подключен к электронному реле, задатчику интервалов времени, преобразователю и через первый контакт переключателя режимов измерения— к точке соединения электрохимического интегратора, второго выходного зажима устройства н второго контакта упомянутого переключателя, к первому выводу которого через инвертор напряжения подсоединен один из выходов преобразователя, а ко второму выводу — регулируемый резистор, параллельно которому подключены последовательно соединенные нагрузочный резистор и электрохимнческий интегратор, вход задатчика интервалов времени соединен через кнопку с выходом источника питания, выход — с электронным реле, а в цепь управления упомянутого задатчика параллельно шуи/ тирующим конденсаторам включеи дополнительный конденсатор.

Величина измеряемого сопротивления определяется на шкале электрохимического интегратора по величине смешения к ениска ртути.

Для возвращения мениска ртути в первоначальное положение перед началом нового измере- 5 ния нужно. поставить переключатель "Измерениесброс" в положение "сброс" и отключить переключатели 10 — 12. При этом к задатчику интервалов 2 остается подключенной только емкость сброса 6. Далее нажатие кнопки 2 напряжение 10 от источника питания 1 через коммунатор 4 и преобразователь 5 подается на инвертор напряжения 16. С выхода инвертора напряжение подается на резистор 18 и электрохимический интегратор 15, но полярность напряжения ме- 15 няется, поэтому мениск ртути перемещается в первоначальное нулевое положение, Так как емкость конденсатора сброса 6 выбирают малой, а переменное регулировочное сопротивление резистора 18 устанавливают по показанию электро-20 химического интегратора,15, то возвращение мениска ртути в первоначальное положение происходит за короткий отрезок времени.

С помощью описанного устройства измеряли сопротивление изоляции кабельных телефонных, осветительных и питающих сетей в условиях горнохимического производства на шахтах, Солигорского калийного комбината "Беларуськалий". Устройство позволило определять повреждение изоляции кабельных сетей на шахтах, 30 что значительно облегчило работу ремонтников и позволило повысить эффективность работы телефонных аппаратов.

Функциональные возможности устройства расширяются за счет предложенного схемного решения и обеспечения сохранения результатов измерения в течение неограниченного времени. Это позволяет использовать устройство, например, для контроля изоляции кабельных сетей в течение длительного времени, стационар-40 но укрепив прибор на измеряемой линии без непосредственного участия обслуживающего персонала. Появляется возможность автоматизации измерений, так как результат измерения запоминается на электрохимическом интеграто- 45 ре и "стирается" только при переключении, устройства s режим сброса.

Экономический эффект от применения устройства для измерения больших сопротивлений шахтных телефонных сетей равен 50

10000 рублей в год с одного рудника засчет сокращения времени обнаружения повреждения изоляции в кабельных телефонных сетях, 6 своевременной замены кабелей высокого напряжения и определения неисправностей в кабельных осветительных сетях, Кроме того, применение устройства позволяет более эффективно организовать работу телефонной службы и повысить безопасность шахтеров, работающих в непосредственной близости от высоковольтных кабелей сетей. За счет контроля изоляции кабелей уменьшается опасность взрыва в шахтах от пробоя изоляции.

Формула изобретения

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Соловьев Н.Н. Основы измерительной техники проводной связи, М-Л., 1963, с. 45.

2. Авторское свидетельство СССР К 145660, кл. G 01 R 27/16, 1962 (прототип).

739436

Составитель H. Лягни

Техред И.Асталош Корректор М. Коста

Редактор Б. Федотов

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Заказ 3542/58

Филиал ПИП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4