Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РЕЛЕ
Вид РИД
Изобретение
Известны устройства для измерения временных характеристик электромагнитных реле с помощью однолучевого электронного осциллографа, содержащие генератор периодических импульсов и электронный ключ.
Однако эти устройства недостаточно точны и неудобны в эксплуатации.
Особенность предлагаемого устройства заключается в том, что оно снабжено электронным коммутатором и делителем напряжения. Один из входов коммутатора подключен к делителю напряжения, управляемому контактами исследуемого реле, а второй вход - к генератору иглообразных импульсов с калиброванной частотой следования, образующему на экране осциллографа масштабную шкалу времени. Выход коммутатора присоединен к входу осциллографа. К управляющей цепи коммутатора подключены плечи триггера, вход которого присоединен к генератору периодических импульсов, и независимо от выбора режима работы (срабатывание или отпускание) масштабная шкала времени наблюдается на экране, осциллографа в интервале между промежутками времени, соответствующими выбранному режиму. Это позволяет повысить точность измерений и удобство в эксплуатации.
Для автоматического совмещения первой отметки масштабной шкалы времени с моментом коммутации исследуемого реле параллельно колебательному контуру генератора иглообразных импульсов с калиброванной частотой следования включен электронный ключ, запирающийся в момент коммутации исследуемого реле сигналом, поступающим с триггера.
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - эпюры напряжения, образующего импульсы, возникающие на экране осциллографа при срабатывании и отпускании исследуемого реле.
Периодические импульсы генератора 1, частота которых может изменяться в зависимости от быстродействия исследуемого реле 2, запускают ждущую развертку осциллографа 3 и после некоторой задержки поступают на обмотку реле 2. В цепь контактов реле 2 включены сопротивления, образующие делитель 4 напряжения, с которого на вход осциллографа 3 снимается напряжение различной величины в зависимости от положения контактов.
Этот вход осциллографа коммутируется электронным ключом 5, на экране попеременно возникают ступенчатые импульсы, изображающие процесс срабатывания и отпускания реле, и масштабная шкала времени, образуемая генератором 6 иглообразных импульсов.
Для удобства и повышения точности отсчета начало шкалы синхронизируется с моментом включения (выключения) обмотки реле. В вертикальном направлении шкала может перемещаться регулятором напряжения смещения.
Для наблюдения момента трогания якоря на вход осциллографа 3 соответствующей коммутацией подается напряжение с обмотки реле или сопротивления, включенного последовательно с обмоткой. Тогда на экране наблюдается кривая изменения тока в обмотке при срабатывании или напряжения на ее концах при отпускании реле, имеющая характерный перегиб, соответствующий троганию якоря. Интервал времени между моментом включения (выключения) реле и моментом появления этого перегиба измеряется с помощью той же шкалы времени.
Прибор может работать с любым осциллографом с режимом ждущей развертки, но наиболее удобен осциллограф типа С1-4, имеющий встроенный генератор задержанных импульсов регулируемой частоты.
В этом случае отпадает необходимость в генераторе 1.
Задержанные импульсы с осциллографа 3 поступают на триггер 7, который управляет работой всех узлов схемы: включает и выключает с помощью электронного ключа 5 испытуемое реле 2, запускает через блок 8 управления генератора 6 иглообразных импульсов генератор 9 фиксированных частот, управляет коммутатором 10, включает ключ 11, создающий исходные уровни напряжения для делителя 4 при включении и выключении испытуемого реле 2.
Переключатель 12 переводит прибор из режима «срабатывания» в режим «отпускания».
Коммутатор 10 в зависимости от положения триггера 7 подключает вход осциллографа 3 попеременно к делителю напряжения 4, управляемому контактами 13 реле 2, и к тракту формирования шкалы времени.
Эпюры напряжений, образующих импульсы, возникающие на экране осциллографа 3 при срабатывании и отпускании реле 2, изображены на фиг. 2, где U1 и U′1 - напряжения на выходе электронного ключа 11 в двух его устойчивых положениях.
Напряжение U1 получается на выходе делителя, когда реле 2 обесточено, напряжение U2 - при перелете переключающего контакта и напряжение U3 - при замыкании замыкающего контакта.
Таким образом формируются ступенчатые импульсы, аналогичные (но перевернутые) в случаях проверки срабатывания и отпускания реле.
Измеряя интервалы времени, получаем следующие величины:
t1 - время от момента включения обмотки до момента размыкания размыкающих контактов;
t2 - длительность перелета переключающего контакта при срабатывании;
t1+t2 - время срабатывания реле;
t3 - длительность дребезга контактов при срабатывании;
t4 - время от момента выключения реле до размыкания замыкающих контактов;
t5 - длительность перелета переключающего контакта при отпускании;
t4+t5 - время отпускания реле;
t6 - длительность дребезга контактов при отпускании.
При наличии у исследуемого реле вместо переключающего лишь размыкающего или замыкающего контактов форма импульса соответственно изменяется и «ступенька», характеризующая перелет, исчезает.
Масштабная шкала времени формируется в виде серии коротких импульсов блоком 14, состоящим из двух последовательно включенных дифференцирующих усилителя и ограничителя.
Переключая генератором 9 фиксированную частоту, можно изменять масштаб времени.
Блок 8 управления запускает генератор 9 фиксированных частот в момент включения и выключения обмотки реле 2, благодаря чему начало шкалы автоматически совмещается с передним фронтом ступенчатого импульса, изображаемого на экране.
