SU1370611A1 - Device for measuring resistance and capacitance of electric and signalling networks relative to ground - Google Patents
Device for measuring resistance and capacitance of electric and signalling networks relative to ground Download PDFInfo
- Publication number
- SU1370611A1 SU1370611A1 SU864059074A SU4059074A SU1370611A1 SU 1370611 A1 SU1370611 A1 SU 1370611A1 SU 864059074 A SU864059074 A SU 864059074A SU 4059074 A SU4059074 A SU 4059074A SU 1370611 A1 SU1370611 A1 SU 1370611A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- inputs
- block
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и служит дл повышени помехозащищенности передаваемого по контролируемой сети информационного сигнала от спектра контролирующего сигнала. Устройство содержит генератор 1 импульсов, образцовый резистор 2, конденсатор 3, программный блок 6, блок 7 фиксации уровней. Введение конденсатора 4, разв зывающего блока 5, вычислител 8, аналоговых ключей 9 и 10, индикаторов И и 12, блo(a 13 коррекции и образование новых функциональных св зей позвол ет использовать контролирующий сигнал специальной формы. В описании приведены примеры реализации генератора 1 импульсов, разв зывающего блока 5, програм шого блока 6, блока 7 фиксации уровней, вычислител 8 и блока 13 коррекции. 6 з.п.ф-лы, 7 ил. с с/)The invention relates to electrical measuring technology and serves to increase the noise immunity of the information signal transmitted over a monitored network from the spectrum of the monitoring signal. The device contains a pulse generator 1, a sample resistor 2, a capacitor 3, a software block 6, a block 7 for fixing levels. Introduction of a capacitor 4, a decoupling unit 5, a calculator 8, analog switches 9 and 10, indicators I and 12, a block (a 13 correction and the formation of new functional connections allow the use of a control signal of a special form. In the description are examples of the implementation of the pulse generator 1 , razbivayuschego block 5, program block 6, block 7 fixing levels, the calculator 8 and block 13 correction. 6 Cp. f-ly, 7 ill. with s /)
Description
ЛL
со with
оabout
О)ABOUT)
фаг. /phage. /
Изобретение относитс к электроизмерительной техтшке и может быть использовано дл измерени сопротивлени и емкости электрических или сигнальных сетей относительно земли.This invention relates to an electrical measurement test and can be used to measure the resistance and capacitance of electrical or signal networks with respect to earth.
Цель изобретени - повышение помехозащищенности передаваемого по контролируемой сети информационного сигнала от спектра контролирующего сиг- нала за счет использовани контролирующего сигнала.специальной формы.The purpose of the invention is to increase the noise immunity of the information signal transmitted from a controlled signal spectrum over a controlled network through the use of a control signal of a special form.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема раз- в зываюцего блока; на фиг. 3 - фун- кциональна схема программного блока; на фиг. 4 - функциональна схема блока фиксации уровней; на фиг. 5 - функциональна схема вычислител ; на фиг. 6 - функциональна схема блока коррекции; на фиг. 7 - диаграммы напр жений в основных точках устройства .FIG. 1 is a block diagram of the device; in fig. 2 is a diagram of a custom unit; in fig. 3 - functional program block diagram; in fig. 4 - functional block level fixing scheme; in fig. 5 - functional scheme of the calculator; in fig. 6 - functional block correction circuit; in fig. 7 - voltage diagrams at the main points of the device.
На фиг. 1 обозначены генератор 1 импульсов, образцовый резистор 2, первый 3 и второй 4 конденсаторы, разв зывающий блок 5, программный блок 6 блок 7 фиксации уровней, вычислитель 8, первьпг 9 и второй 10 аналоговые ключи, первый 11 и второй 12 индика- торы, блок 13 коррек1щи, перва 14 и втора 15 клеммы дл подключени к объекту измерений, причем первый выход генератора 1 подключен к первому выводу резистора 2, второй вывод которого соединен с общей шиной, второй выход генератора 1 соединен с первым выводом первого конденсатора 3 второй вывод которого соединен с первой клеммой 14, первый вывод програм- много блока 6 соединен с первым вхо дом блока 7 фиксации уровней, второй выход программного блока соединен с входом генератора 1, первый вывод i второго конденсатора 4 соединен с вторым выходом генератора 1, а второй - с второй клеммой 15, третий и четвертый выходы программного блока 6 подключены соответственно к второму и третьему входам блока 7 фиксации уровней, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока 13 коррекции, первый, второй и третий выходы которого соедине- ны соответственно с первым, вторым и третьим входами вычислител 8, четвертый , п тый и шестой входы которого подключены соответственно к первому , третьему и п тому выходам программного блока 6, шестой и седьмой выходы которого соединены с коммутирующими входами соответственно первого 9 и второго 10 аналоговых ключей, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами вычислител 8, а выходы - с входами соответственно первого 11 и второго 12 индикаторов, четвертый вход блока 13 коррекции соединен с третьим выходом программного блока 6, четвертый вход блока 7 фиксации уровней соединен с выходом разв зывающего блока 5, первый и второй входы которого соединены соответственно с первой 14 и второй 15 клеммами.FIG. 1 denotes a pulse generator 1, an exemplary resistor 2, the first 3 and second 4 capacitors, the decoupling unit 5, the software unit 6, the level fixing unit 7, the calculator 8, the first 9 and the second 10 analog switches, the first 11 and the second 12 indicators, Correction unit 13, first 14 and second 15 terminals for connecting to the measurement object, the first output of generator 1 is connected to the first terminal of resistor 2, the second terminal of which is connected to the common bus, the second output of generator 1 is connected to the first terminal of first capacitor 3 whose second terminal connected to The first terminal 14, the first output of the program block 6 is connected to the first input of the level fixing unit 7, the second output of the program block is connected to the input of the generator 1, the first output i of the second capacitor 4 is connected to the second output of the generator 1, and the second to the second terminal 15, the third and fourth outputs of the software unit 6 are connected respectively to the second and third inputs of the level fixing unit 7, the first, second and third outputs of which are connected respectively to the first, second and third inputs of the correction unit 13, the first, second and third The first outputs of which are connected respectively to the first, second and third inputs of the calculator 8, the fourth, fifth and sixth inputs of which are connected respectively to the first, third and fifth outputs of software block 6, the sixth and seventh outputs of which are connected to the switching inputs of the first 9 and 10 second analog keys, the inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the calculator 8, and the outputs to the inputs of the first 11 and second 12 indicators respectively, the fourth input of the correction unit 13 is connected to retim output program unit 6, a fourth input levels fixing unit 7 connected to the output decoupling unit 5, the first and second inputs connected respectively to the first 14 and second 15 terminals.
На фиг. 2 обозначены первый 16 и второй 17 разв зывающие конденсаторы и сумматор 18, причем первые выводы первого 16 и второго 17 разв зывающих конденсаторов соединены соответственно с первым и вторым входами блока 5 а вторые - соответственно с первым и вторым входами сумматора 18, выход которого соединен с выходом блока 5.FIG. 2, the first 16 and second 17 decoupling capacitors and the adder 18 are labeled; the first terminals of the first 16 and second 17 decoupling capacitors are connected respectively to the first and second inputs of the block 5 and the second to the first and second inputs of the adder 18, the output of which is connected to the output of block 5.
Программный блок (фиг. З) содержи генератор 19 тактовых импульсов, с первого по п тый элементы 20-24 задержки , триггер 25 и первый 26 и второй 27 элементы И, причем выход генератора 19 соединен с входом каждого из элементов 20-24 задержки и счетным входом триггера 25, инверсный выход которого соединен с первыми входами первого 26 и второго 27 элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответственно четвертого 23 и п того 24 элементов задержки, выходы первого 20, второго 21 и третьего 22 элементов задержки соединены соответственно с седьмым, первым и третьим выходами блока 6, выходы первого 26 и второго 27 элементов И соединены соответственно с п тым и шестым выходами блока 6, четвертый выход которого соединен с выходом п того элемента 24 задержки и входом генератора 19.The program block (Fig. 3) contains a clock pulse generator 19, first to fifth delay elements 20-24, trigger 25 and first 26 and second 27 elements AND, the output of generator 19 is connected to the input of each of delay elements 20-24 and the counting input of the trigger 25, the inverse output of which is connected to the first inputs of the first 26 and second 27 And elements, the second inputs of which are connected to the outputs of the fourth 23 and fifth 24 delay elements, respectively; the outputs of the first 20, second 21 and third 22 delay elements are respectively connected seventh per the output and third outputs of block 6, the outputs of the first 26 and second 27 elements And are connected respectively to the fifth and sixth outputs of block 6, the fourth output of which is connected to the output of the fifth delay element 24 and the input of the generator 19.
На фиг. 4 обозначены первый 28, второй 29 и третий 30 аналоговые ключи и первый 31, второй 32 и третий 33 элементы аналоговой пам ти, причем информационные входы первого 28, второго 29 и третьего 30 ключей соединены с четвертым выходом блока 7, управл ющие входы - соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 7, а выходы - с входами соответственно первого 31, второго 32 и третего 33 элементов пам ти, выходы которых соединены соответственно с пер- вым, вторым и третьим выходами блока 7.FIG. 4, the first 28, second 29 and third 30 analog keys and the first 31, second 32 and third 33 analog memory elements are designated, the information inputs of the first 28, second 29 and third 30 keys are connected to the fourth output of block 7, the control inputs are respectively the first, second, and third inputs of block 7, and the outputs — to the inputs of the first 31, second 32, and third 33 memory elements, respectively, whose outputs are connected to the first, second, and third outputs of block 7, respectively.
Вычислитель 8 содержит (фиг. 5) с первого по четвертый дифференциальные усилители 34-37, масштабный 38 усилитель, сумматор 39, квадратор АО первый блок 41 делени , триггер 42, второй 43 и третий 44 блоки делени , логарифмический усилитель 45, четвертый блок 46 делени , источник 47 опо ного напр жени , первый 48 и второй 49 аналоговые ключи и интегратор 50, причем первый вход вычислител 8 соединен с инвертирующими входами первого 34 и второго 35 дифференциаль- ных усилителей, неинвертируюиц е входы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами вычислител 8, выход первого дифференциального усилител 34 соединен с входами квадратора 40, масштабного усилител 38 и первым входом первого блока 41 делени , выход которого соединен с первым входом четвертого дифференциального усилител 37, выход кото- рого соединен с входом логарифмического усилител 45, выход источника 47 опорного напр жени соединен с инвертирующим входом четвертого дифференциального усилител 37, информа- ционным входом первого ключа 48 и первым входом сумматора 39, выход которого соединен с вторым входом вычислител 8, а вход - с выходом второго блока 43 делени , первый вхо которого соединен с выходом четвертого блока 46 делени , а второй - с вторым входом первого блока 41 делени , первым выходом вычислител 8 и выходом третьего блока 44 делени , пер- Bbrfi вход которого соединен с выходом квадратора 40, а второй - с выходом третьего дифференциального усилител 36, инвертирующий вход которого соединен с выходом второго дифферен- циального усилител 35, а неинвертирующий - с выходом масштабного усилител 38, четвертый и п тый входы вычислител 8 соединены с входами соответственно установки в 1 и установки триггера 42, инверсный выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа 48, выход которого соединен с входом интегратора 50 иThe calculator 8 contains (Fig. 5) first to fourth differential amplifiers 34-37, scale 38 amplifier, adder 39, quad AO first dividing block 41, trigger 42, second 43 and third 44 dividing blocks, logarithmic amplifier 45, fourth block 46 dividing voltage source 47, the first 48 and second 49 analog switches and the integrator 50, the first input of the calculator 8 is connected to the inverting inputs of the first 34 and second 35 differential amplifiers, the non-inverting inputs of which are connected respectively to the second and third inputsthe calculator 8, the output of the first differential amplifier 34 is connected to the inputs of the quad 40, the scale amplifier 38 and the first input of the first dividing unit 41, the output of which is connected to the first input of the fourth differential amplifier 37, the output of which is connected to the input of the logarithmic amplifier 45, the source 47 the reference voltage is connected to the inverting input of the fourth differential amplifier 37, the information input of the first switch 48 and the first input of the adder 39, the output of which is connected to the second input of the calculator 8, the input is with the output of the second dividing unit 43, the first input of which is connected to the output of the fourth dividing unit 46, and the second to the second input of the first dividing unit 41, the first output of the calculator 8 and the output of the third dividing unit 44, the Bbrfi input of which is connected to the output 40, and the second with the output of the third differential amplifier 36, the inverting input of which is connected to the output of the second differential amplifier 35, and the non-inverting input to the output of the scale amplifier 38, the fourth and fifth inputs of the calculator 8 are connected to the inputs of the co respectively set to 1 and setting the flip-flop 42, whose inverse output is connected to the control input of the first switch 48, whose output is connected to the input of integrator 50, and
информационным входом второго ключа 49, управл ющий вход которого соединен с шестым входом вычислител 8 а выход - с выходом интегратора 50 и первым входом четвертого блока 46 делени , второй вход которого соединен с выходом логарифмического усилител 45.the information input of the second key 49, the control input of which is connected to the sixth input of the calculator 8 and the output to the output of the integrator 50 and the first input of the fourth dividing unit 46, the second input of which is connected to the output of the logarithmic amplifier 45.
На фиг. 6 обозначены с первого по шестой аналоговые ключи 51-56, с первого по шестой аналоговые элементы 57-62 пам ти, первьш 63, второй 64 и третий 65 дифференциальные усилители и триггер 66 со счетным входом, причем информа1Д1онные входы первого 51 и четвертого 54 ключей соединены с первым входом блока 13, информационные входы второго 52 и п того 55 ключей соединены с вторым входом блока 13, информационные входы третьего 53 и шестого 56 ключей соединены с третьим входом блока 13, выходы ключей 5L-56 соединены соответственно с входами элементов 57-62 пам ти, выходы первого 57, второго 58 и третьего 59 элементов пйм ти соединены с инвертирующими входами соответственно первого 63, второго 64 и третьего 65 усилителей, выходы четвертого 60, п того 61 и шестого 62 элементов пам ти соединены с неинвертирующими входами соответственно первого 63, второго 64 и третьего 65 усилителей, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока 13, четвертый вход которого соединен со счетным входом триггера 66, пр мой выход которого соединен с управл ющими входами первого 51, второго 52 и третьего 53 ключей, а инверсный - с управл ющими входами четвертого 54, п того 55 и шестого 56 ключей.FIG. 6 denote first to sixth analog switches 51-56, first to sixth analog memory elements 57-62, first 63, second 64 and third 65 differential amplifiers and trigger 66 with a counting input, with the information D1 inputs of the first 51 and fourth 54 keys connected to the first input of block 13, information inputs of the second 52 and fifth 55 keys are connected to the second input of block 13, information inputs of the third 53 and sixth 56 keys are connected to the third input of block 13, the outputs of the keys 5L-56 are connected respectively to the inputs of the elements 57- 62 memories, exits first 57, second 58 and third 59 elements of ty are connected to the inverting inputs of the first 63, second 64 and third 65 amplifiers, respectively; the outputs of the fourth 60, fifth 61 and sixth 62 memory elements are connected to the non-inverting inputs of the first 63, second 64 and 65 third amplifiers whose outputs are connected respectively to the first, second and third outputs of block 13, the fourth input of which is connected to the counting input of trigger 66, the direct output of which is connected to the control inputs of the first 51, second 52 and third 53 keys And inverted - with the control input of the fourth 54, fifth 55 and sixth 56 keys.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
От генератора 1 тестовое двухпо- л рное напр жение пилообразной формы +Е (t) (фиг.7) последовательно через образцовый резистор 2 и конденсаторы 3 и 4 поступает одновременно на оба полюса контролируемой сети. При этом на импеданс изол ции выдел етс информационный сигнал Uj (t) (фиг.7), напр жение которого в оперативной форме запишем в видеFrom generator 1, a test two-pole sawtooth voltage + E (t) (Fig. 7) is sequentially passed through an exemplary resistor 2 and capacitors 3 and 4 simultaneously to both poles of the monitored network. At the same time, the information signal Uj (t) is allocated to the isolation impedance (Fig.7), the voltage of which in operational form we write in the form
+ - Р+ - P
Со + СхCo + Cx
1one
(I)(I)
где GX С;//Сwhere GX С; // С
I / / (II / / (I
XX
+ р+ p
X X
- эквивалентна емкость сети;- equivalent network capacity;
С + С - эквивалентна ем- 5 кость образцовых конденсаторов; R,(C+C)- посто нна времелохC + C is equivalent to the capacitance of exemplary capacitors; R, (C + C) - constant time
,- 10,- ten
, R;//R J , R; // R J
R X RKR x rk
P ч- R f X f P hr f x f
ни переходного процесса уставов Ленин реакции сети на тестовое воздействие;nor the transient charters of Lenin's network response to test exposure;
- эквивалентное со-15 противление изол ции сети;- equivalent co-15 network isolation resistance;
К.TO.
скорость нарастани фронтов тестового сигнала Е (t). Во временной форме напр жениеthe rise rate of the edges of the test signal E (t). In temporary form, the voltage
U.,(t) запишетс тогда какU., (T) is written while
UK(t) ± К„ cVc,x( - ) ,(1 - ,) .(2)UK (t) ± К „cVc, x (-), (1 -,). (2)
Контролируемое сопротивление изол ции определ ют исход из измеренны в фиксированные моменты t, и t n-t, мгновенных значений информационного сигнала U(t,) Ux и U(t) U . Действительно, эти значени на основании (2) можно записать какControlled insulation resistance is determined by the measured at fixed times t, and t n – t, the instantaneous values of the information signal U (t,) Ux and U (t) U. Indeed, these values based on (2) can be written as
и,, ,(1 - and ,,, (1 -
и..and..
. ,() - откуда имеем. , () - from where we have
1one
1 -/db. 1 - / db.
где п tj/t, 1 - любое действительное положительное число.where n tj / t, 1 is any real positive number.
При п 2 решение уравнени (4) несложно при аппаратурной реализации. Величину сопротивлени изол ции определ ют из соотношени With n 2, solving equation (4) is not difficult with hardware implementation. The value of insulation resistance is determined from the ratio
R,R,
(5)(five)
/к„/-с;72и,,- и,/ / k "/ - with; 72i ,, - and, /
Уравнение преобразовани (5) инвариантно к выбору длительности цикла изменени . Методическа погрешность определ етс только погрешностью ус- таиовлени отношени п , 2.The transformation equation (5) is invariant to the choice of the duration of the cycle of change. Methodical error is determined only by the error of settling the ratio n, 2.
5 105 10
15 15
2020
2525
30thirty
3535
4040
дd
. 50. 50
Это позвол ет в широких пределах варьировать быстродействие измерени путем изменени частоты тестового генератора 1 без изменени схемы прештагаемого устройства.This allows varying the measurement response over a wide range by changing the frequency of the test generator 1 without changing the pitch of the device to be set.
Ннформационньп сигнал Ux( t), выделенный на полюсах контролируемой сети, поступает на оба входа разв зывающего блока 5. При этом дифференциальна (относительно полюсов сети) составл юща сигнала, обусловленна изменени ми рабочего напр жени сети и д, , взаимно компенсируетс на выходе блока 5, а сумма синфазных информационных сигналов поступает на первый вход блока 7.The information signal Ux (t) allocated at the poles of the monitored network is fed to both inputs of the coupling unit 5. At the same time, the differential component (relative to the network poles) of the signal, caused by changes in the operating voltage of the network and d, is mutually compensated at the output of the unit 5, and the sum of in-phase information signals is fed to the first input of block 7.
Процесс измерени синхронизируетс программным блоком 6, на первом выходе которого имеетс последовательность импульсов, поступающа на вход генератора 1 (фиг. 7) и переключающа пол рность фронтов пилообразного напр жени ±Е (t), а на седьмом, первом и третьем выходах блока 6 - импульсы, фиксирующие моменты времени измерени мгновенных значений информационного сигнала U, (t;) - начальный t (фиг. 76), t, (фиг.7в) и , (фиг. 7г), поступающие на первый, второй и третий входы блока 7 соответственно. Три мгновенных значени напр жени U(t, ), где ,2,3, запоминаютс на первом, втором и третьем выходах блока 7 на врем периода измерени Т, (соответ - ственно и, (t), и (t,) и U (t,)) .The measurement process is synchronized by software block 6, at the first output of which there is a sequence of pulses arriving at the input of generator 1 (Fig. 7) and the switching polarity of the sawtooth voltage fronts ± E (t), and at the seventh, first and third outputs of block 6 - pulses fixing the time points of measurement of instantaneous values of the information signal U, (t;) - the initial t (Fig. 76), t, (Fig. 7c) and, (Fig. 7d), arriving at the first, second and third inputs of block 7 respectively. Three instantaneous values of the voltage U (t,), where, 2,3, are memorized on the first, second and third outputs of block 7 for the duration of the measurement period T, (respectively, and (t), and (t,) and U (t,)).
Измеренные мгновенные значени информационного сигнала поступают на первый, второй и третий входы блока 13 коррекции, где за полный цикл измерени (два полупериода генератора 1) определ етс модуль их алгебраической суммы. На выходах блока 13 имеютс тогда напр жени : UXQ /Ux(toi )/+/U(to;, )/ - на первом; U,|U,(t,,i )/-b/ u,(t,,;,, )/ - на втором; U,/U,(t,,; )/+/U,(t,,i,,)/ - на третьем.The measured instantaneous values of the information signal are fed to the first, second and third inputs of correction block 13, where for the full measurement cycle (two generator half-periods 1) the modulus of their algebraic sum is determined. The outputs of block 13 then have voltage: UXQ / Ux (toi) / + / U (to ;,) / - on the ground; U, | U, (t ,, i) / - b / u, (t ,,; ,, ,,) / - on the second; U, / U, (t ,,;) / + / U, (t ,, i ,,) / - on the third.
Это позвол ет за два полупериода работы устройства компенсировать на выходе блока однопол рное напр жение ошибки измерени , обусловленное смещени ми нулей реальных элементов схемы, а также инфранизкочастотной синфазной качкой рабочего напр жени сети (фиг. 7).This allows for two half-periods of operation of the device to compensate for the unipolar voltage of the measurement error at the output of the unit, due to the displacements of the zeros of the real circuit elements, as well as the infra-low-frequency common-mode sweep of the operating voltage of the network (Fig. 7).
Блок 13 коррекции управл етс последовательностью тактирующих ра- Correction unit 13 is controlled by a sequence of clockwise
713713
боту устройства импульсов с второго выхода программного блока 6 (фиг. 7а). Сигналы с первого, второго и третьего выходов блока 13 коррекции поступают на первый, второй и третий входы вычислител 8.the bot of the device of impulses from the second output of the program block 6 (Fig. 7a). The signals from the first, second and third outputs of the block 13 correction arrive at the first, second and third inputs of the transmitter 8.
Вычислитель 8 определ ет величину контролируемого сопротивлени изол ции R на основании уравнени преобразовани (5), использу в качестве аргументов измеренные перепады напр жений информационного сигнала и , и X, и Ux2 (фиг. 7л)tThe calculator 8 determines the value of the monitored insulation resistance R based on the conversion equation (5), using as an argument the measured voltage drops of the information signal and, and X, and Ux2 (Fig. 7l) t
-и, fU,, -и,„|,,, s, fU ,, s, „| ,,,
и./и, -и,and. / and, s,
(6)(6)
2 г o I Емкость контролируемой сети определ ют на основании алгоритма, выведенного из (3) и 5): 2 g o I The capacity of the monitored network is determined on the basis of the algorithm derived from (3) and 5):
С. tC. t
КчCZK
- С,- WITH,
(7)(7)
en /1 -, en / 1 -,
I К„/ гI K „/ g
R,R,
Вычисленный в конце каждого цикла измерени параметр Ry вл етс аргументом уравнени преобразовани (7). На управл емые четвертый , п тый и шестой входы вычислител 8 поступают синхронизирующие его работу импульсы соответственно с первого (фиг. 7в), третьего (фиг. 7г) и п того (фиг. 7д) выходов программного блока 6.The parameter Ry calculated at the end of each measurement cycle is the argument of the transformation equation (7). Controlled fourth, fifth and sixth inputs of calculator 8 receive pulses synchronizing its operation, respectively, from the first (Fig. 7c), the third (Fig. 7d) and the fifth (Fig. 7e) outputs of the program block 6.
В конце каждого цикла измерени напр жение, пропорциональное conpo-i тивлению изол ции R на основании (5), с первого выхода вычислител 8 через открытый ключ 9 поступает на индикатор 11, ас второго выхода вычислител 8 напр жение, пропорциональное емкости сети С на основании (7), через открытый ключ 10 поступае на индикатор 12. Управление ключами осуществл етс с шестого (фиг. 7ж) и седьмого (фиг. 7з) выходов программного блока 6. На фиг. 7м,н приведены временные диаграм установлени показаний индикаторов 11 и 12 в процессе измерени .At the end of each measurement cycle, the voltage proportional to the insulation isolation R on the basis of (5), from the first output of the calculator 8 through the public key 9 goes to the indicator 11, and the second output of the calculator 8, the voltage proportional to the network capacity C based on (7), through the public key 10 enters the indicator 12. The keys are controlled from the sixth (Fig. 7g) and the seventh (Fig. 7h) outputs of the program block 6. In FIG. 7m, n shows time diagrams for establishing indications of indicators 11 and 12 during the measurement process.
Разв зываю1ций блок 5 (фиг. 2) обеспечивает гальваническую разв зку устройства от посто нного рабочего напр жени контррлируемой сети Посредством разделительных конденсаторов 16 и 17. Кроме того, симметричт ное подключение устройства к обоим полюсам сети обеспечивает на выходеThe development of block 5 (Fig. 2) provides galvanic isolation of the device from the constant operating voltage of the controlled network. Through separation capacitors 16 and 17. In addition, the symmetrical connection of the device to both poles of the network provides the output
8eight
сумматора 18 компенсацию дифферен-- циальной составл ющей рабочего напр жени сети Upqg и бросков напр женийadder 18 compensation of the differential component of the operating voltage of the network Upqg and voltage surges
10 ten
1515
2020
2525
30thirty
3535
4040
,c c
5050
5five
полюсов сети в динамических режимах и в режимах включение-выключение рабочего напр жени . Синфазный (относительно полюсов сети) информационный сигнал Uj(t) при этом усиливаетс в два раза.network poles in dynamic modes and in the on / off modes of the operating voltage. The in-phase (with respect to the poles of the network) information signal Uj (t) is doubled in this case.
Программный блок 6 (фиг. 3) работает следующим образом. Генератор 19 тактовых импульсов вырабаты- вает импульсную последовательность (фиг. 7а)синхронизующую работу генератора 1 и элементов 20-24 задержки блока 6. При этом на седьмом, первом и третьем выходах блока формируютс одиночные импульсы в моменты t, и , соответственно (фиг. 76, в, г), стробирующие процесс фиксации мгновенных значений информационного сигнала U(t) в локе 7. На п тый и шестой выходы программного блока 6 управл ющие импульсы поступают только в четные полупериоды работы устройства, что обеспечиваетс разрешающим сигналом с выхода триггера 25 (фиг. 7е) на элементы И 26 и 27. Импульсы с п того и шестого выходов блока 6 (фиг. 7ж, з) управл ют ключами 9 и 10 соответственно и разрешают прохождение в конце каждого цикла измерени результатов вычислени контролируемых параметров R, и С на выходные индикаторы устройства. Импульсы с четвертого выхода блока 6 инхронизируют работу вычислител 8 и тактового генератора 19 (фиг.7д).Program block 6 (Fig. 3) works as follows. The clock pulse generator 19 generates a pulse sequence (Fig. 7a) of the synchronizing operation of the generator 1 and delay elements 20-24 of block 6. At the seventh, first and third outputs of the block, single pulses are generated at times t, and, respectively (Fig. 76, c, d), gating the process of fixing the instantaneous values of the information signal U (t) in lock 7. At the fifth and sixth outputs of the program block 6, the control pulses are received only in the even half-periods of the device operation, which is provided by the enable signal from the output gage 25 (fig. 7e) for elements 26 and 27. The pulses from the fifth and sixth outputs of block 6 (fig. 7g, h) control the keys 9 and 10, respectively, and allow the measured parameters R to pass at the end of each measurement cycle , and C to device output indicators. The pulses from the fourth output of block 6 synchronize the operation of the calculator 8 and the clock generator 19 (fig.7d).
В блоке 7 (фиг. 4) осуществл етс фиксаци трех мгновенных значений апериодического информационного сигнала l(t,), U,(t, ) и U,(C,2.t,) через ключи 28-30 на входы элементов 31-32 аналоговой пам ти соответственно .In block 7 (Fig. 4), the three instantaneous values of the aperiodic information signal l (t,), U, (t,) and U, (C, 2.t,) are fixed via keys 28-30 to the inputs of elements 31- 32 analog memory respectively.
Вычислитель 8 (фиг. 5) реализует уравнени преобразований (5) и (7). На первый, второй и третий входы блока 8 поступают напр жени , пропорциональные аргументам системы уравнений (6), а на четвертый, п тый и шестой входы - имульсы,синхронизи- руюцие его работу. При этом на пер- вом и втором выходах вычислител 8 в конце каждого цикла измерени выдел ютс напр жени , пропорциональные текущим значени м контролируе913The calculator 8 (Fig. 5) implements the transformation equations (5) and (7). The first, second and third inputs of block 8 receive voltages proportional to the arguments of the system of equations (6), and the fourth, fifth and sixth inputs receive pulses, synchronizing its operation. At the same time, at the first and second outputs of the calculator 8, at the end of each measurement cycle, voltages are proportional to the current values of the monitored 913
Nbix сопротивлени изол ции R и емкости сети С соответственно.Nbix are insulation resistances R and network capacity C, respectively.
Вычислитель 8 работает следующим образом. Напр жени U, и Ц, вл ющиес аргументами уравнени преобразовани (5), определ ютс на выходах первого ЗА и второго 35 дифференциальных усилителей. Напр жение пропорциональное искомому сопротив- лению изол ции R, имеетс на выходе системы решающих блоков: квадратора ДО, маспггабного усилител 38, третьего дифференциального усилител 36 и третьего блока 4Д делени ,, реализующих алгоритмы преобразовани ( 5).The transmitter 8 operates as follows. The voltages U, and Z, which are the arguments of the transformation equation (5), are determined at the outputs of the first 3A and the second 35 differential amplifiers. The voltage proportional to the sought insulation resistance R is at the output of the system of decisive blocks: TO quad, mashard amplifier 38, third differential amplifier 36 and third block 4D, realizing the conversion algorithms (5).
Емкость сети С определ етс на втором выходе вычислител 8 в виде пропорционального ей напр жени на основании алгоритма (7). При зтом знаменатель уравнени преобразовани (7) определ етс на выходе систе MJ решающих блоков: первого блока 41 делени , четвертого дифференциаль ного усилител 37 и логарифмирующего усилител 45. Аргументами системы блоков вл ютс напр жение U, напр жение - результат вычислени эквивалентной изол ции К сети с перво- го выхода блока 8 и опорное напр жение и„ с выхода источника 47. , оп, The network capacitance C is determined at the second output of the calculator 8 as a proportional voltage based on the algorithm (7). At the same time, the denominator of the transformation equation (7) is determined at the output of the MJ system of decision blocks: the first division block 41, the fourth differential amplifier 37 and the logarithm amplifier 45. The arguments of the block system are the voltage U, the voltage is the result of calculating the equivalent insulation K the network from the first output of block 8 and the reference voltage and from the output of source 47., op,
Значение числител уравнениЯ| (7;The value of the numerator of the equation | (7;
имеетс на выходе интегратора 50, подключенного к источнику 47 опорно- го напр жени в течение интервала Т t,-tn.3TO обеспечиваетс управИ Ц г 1 иis available at the output of the integrator 50 connected to the source 47 of the reference voltage during the interval T t, -tn.3TO is provided with a control C r 1 and
л емым ключом 48 и триггером 42 с установочными входами, управл емым синхроимпульсами с первого и третье- го выходов программного блока 6 (фиг. 76, в). Окончательно алгоритм преобразовани (7) реализуетс на выходе системы решающих блоков: четвертого 46 и второго 43 блоков де- лени и сумматора 39. В конце каждого полупериода измерени интегратор 50 сбрасываетс в нулевое состо ние посредством ключа 49, управл емого синхроимпульсом с четвертого выхода программного блока 6 (фиг.7д). Это необходимо дл подготовки интегратора 50 к новому полупериоду измерени a locked key 48 and a trigger 42 with setup inputs controlled by clock pulses from the first and third outputs of the software block 6 (Fig. 76, c). Finally, the conversion algorithm (7) is implemented at the output of the system of decision blocks: the fourth 46 and second 43 blocks of division and adder 39. At the end of each half-period of measurement, integrator 50 is reset to the zero state by means of a key 49 controlled by a sync pulse from the fourth output of the program block 6 (fig.7d). This is necessary to prepare integrator 50 for a new half-period of measurement.
Блок 13 коррекции (фиг.Ь) предназначен дл компенсации напр жени ошибки и (фиг. 7и) измерени уровней информационного сигнала U(t), вызванного процессом медленThe correction unit 13 (FIG. B) is intended to compensate for the error voltage and (FIG. 7i) measure the levels of the information signal U (t) caused by the process being slow.
5 five
0 5 О 0 5 o
с with
О з Q About h Q
5five
10ten
но протекающего перераспределени рабочего напр жени сети между полюсами в динамических режимах коммутации потребителей с несимметричной изол цией полюсов и дрейфом нулей реальных усилительных элементов схемы. Коррекци осуществл етс за два полупериода работы схемы, причем в четные полупериоды открыты ключи 51-53 блока 13 и мгновенные значени информационного сигнала }(t ), U(t ) и U)( ( . t ,) запоминаютс элементами 57-59 аналоговой пам ти соответственно, а в нечетные значе- нй U( ),U,( ) и U,(.tV ) че- рез ключи 54-56 запоминаютс элементами 60-62 аналоговой пам ти. Управление ключами осуществл етс с противофазных выходов триггера 66 со счетным входом, переключающегос синхроимпульсами с второго выхода программного блока 6 (фиг. 7а). При этом запомненные информационные сигналы с выходов первой и второй группы элементов 57-59 и 60-62 аналоговой пам ти поступают на дифференциальные входы соответствующих усилителей 63-65 в противофазе. Это обеспечивает удвоение уровн информационных сигналов в соответствующие моменты to, t,, ,, измеренные в четные и нечетные полупериоды работы устройства, а также компенсирует на выходах дифференциальных усилителей 63-65 синфазное напр жение ошибки DOUJ (фиг. 7к).but the flowing redistribution of the operating voltage of the network between the poles in dynamic switching modes of consumers with asymmetrical isolation of the poles and the zero drift of real amplifying circuit elements. The correction is carried out in two half-periods of the circuit operation, and the keys 51-53 of block 13 are opened in even-half periods and the instantaneous values of the information signal} (t), U (t) and U) ((. T,) are memorized by elements 57-59 of the analog memory). respectively, and at odd values of U (), U, () and U, (. tV), keys 54–56 are memorized by elements of analog memory 60-62. The keys are controlled from the antiphase outputs of trigger 66 with counting input, switchable clock pulses from the second output of software block 6 (Fig. 7a). At the same time, the stored information The signals from the outputs of the first and second groups of elements 57-59 and 60-62 of analog memory are fed to the differential inputs of the corresponding amplifiers 63-65 in antiphase. This ensures a doubling of the level of information signals at the corresponding moments to, t ,, ,, measured to even and odd half-periods of operation of the device, and also compensates for the outputs of the differential amplifiers 63-65, the common-mode voltage of the error DOUJ (Fig. 7k).
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864059074A SU1370611A1 (en) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | Device for measuring resistance and capacitance of electric and signalling networks relative to ground |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864059074A SU1370611A1 (en) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | Device for measuring resistance and capacitance of electric and signalling networks relative to ground |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1370611A1 true SU1370611A1 (en) | 1988-01-30 |
Family
ID=21234601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864059074A SU1370611A1 (en) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | Device for measuring resistance and capacitance of electric and signalling networks relative to ground |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1370611A1 (en) |
-
1986
- 1986-04-18 SU SU864059074A patent/SU1370611A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 978073, кл. G 01 R 27/18, 1980. Авторское свидетельство СССР № 1118939, кл. G 01 R 27/18, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0081569A1 (en) | Time division multiplier transducer with digitally derived phase shift adjustment for reactive power and energy measurement | |
US4577154A (en) | Pulse width modulation circuit and integration circuit of analog product using said modulation circuit | |
SU1370611A1 (en) | Device for measuring resistance and capacitance of electric and signalling networks relative to ground | |
US4181949A (en) | Method of and apparatus for phase-sensitive detection | |
US2953743A (en) | Measurement of transmission quality | |
JPS58174863A (en) | Fault locating system | |
SU1661680A1 (en) | Apparatus to meter two-port frequency characteristics | |
SU1394155A1 (en) | Instrument transducer of resistive and reactive components of sinusoidal current | |
RU1798733C (en) | Device for measurement of resistance | |
SU1460628A1 (en) | Apparatus for determining the coefficient of nonlinear distortion of electrodynamic seismic receiver | |
Abdul-Karim et al. | A digital power-factor meter design based on binary rate multiplication techniques | |
SU661414A1 (en) | Arrangement for measuring electric network insulation resistance | |
SU1267290A1 (en) | Converter of parameters of conductivity transducer | |
SU1013875A1 (en) | Device for measuring symmetrical components of three-phase network voltages | |
RU2048710C1 (en) | Method for measuring parameters of channel circuits which radio pulse components vary in amplitude | |
SU720377A1 (en) | Device for measuring relative non-linearity of amplitude response | |
SU828118A1 (en) | Device for measuring dc electric network insulation resistance | |
SU1109655A1 (en) | Method of determination of three-phase network electric power quality parameters | |
SU1176254A1 (en) | Method of determining double-element circuit of substituting two-terminal network and apparatus for accomplishment of same (its versions) | |
SU702317A1 (en) | Digital device for measuring rlc-parameters | |
SU1571436A1 (en) | Method of measuring mechanical values | |
SU1734238A1 (en) | Method of determination of time divergence of brightness and chromaticity signals | |
SU1327018A1 (en) | Converter of parameters of passive unresonant two-terminal networks | |
SU1448305A1 (en) | Meter of parameters of rxcx(rxlx) two-pole networks | |
SU1056114A1 (en) | Measuring device for geoelectric prospecting |