Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в телеметрических систе мах измерени сопротивлени изол ции на энергетических объектах различного назначени дл измерени активной и емкостной составл ющих комплексного сопротивлени высокоимпедансных RC-цепей, наход щихс по посто нным напр жением или обесточен ных. Известно устройство дл измерени сопротивлени изол ции электрических сетей, которое содержит последовательно соединенные генератор импул сов, опорный резистор и конденсатор, соединенный своим вторым выводом с входной клеммой устройства и через разв зьгоающий блок с входом блока определени экстремума и первым входом вычислительного блока, .второй и третий входы которого подключены к соответствующим выводам опорного резистора, а четвертьй бход - к выходу блока определени экстремума, входу блока формировани пауз и первому входу генератора импульсов, второй вход которого подключен к выходу блока формировани пауз, причем первый и второй выходы вычислител через аналоговый ключ соединены с индикатором. Принцип измерени заключаетс в следующем. На контролируемую сеть от генератора импульсов через образцовый резистор и конденсатор воздействуют перепадом тестового напр жени Приэтом на импедансе изол ции формируетс апериодический импульс,имею щий крутой передний фронт нарастани экстремум и пологий задний фронт спада напр жени , а на опорном резисторе выдел етс затухающее напр жение , пропорциональное полному току потребл емому импедансом изол ции от тестового генератора. В момент экстремума напр жени на импедансе изол ции емкостна составл юща полного тока равна нулю. Отсюда отношение амплитудного значени напр жени этого экстремума к величине тока, потребл емого импедансом изол ции в этот момент времени, пропорционально контролируемому сопротивлению изол ци и не зависит от емкости сети 1 . Недостатком устройства вл етс сложность аппаратурной реализации уравнени преобразовани и больша Погрешность измерени , св занна с необходимостью точной фиксации момента измерени на пологой вершине информационного сигнала, когда диапазон и скорость изменени напр жени знаменател уравнени преобразовани велики. Чтобы повысить точность измерени , можно увеличить емкость конденсатора , но при этом уменьшатс быстродействие измерени и значительно увеличатс габариты устройства и снизитс его надежность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл измерени сопротивлени изол ции сетей посто нного тока, которое содержит генератор импульсов , опорный резистор, разделительньй конденсатор, блок фиксации уровн , блок делени , программный блок, причем один выход программного блока соединен с первым входом генератора импульсов,, разделительный конденсатор соединен с первым входным зажимом , другой выход программного блока через блок фиксации уровн соединен с первым входом блока делени , выводы опорного резистора соединены с информационными входами блока фиксации уровн . Принцип измерени заключаетс в следующем. Если емкость сети много меньше емкости разделительного конденсатора и сопротивлени , изол ции сети много больше сопротивлени образцового резистора, то сопротивление изол ции в первом приближении обратно пропорционально напр жению, выделенному на опорном резисторе и измеренному в момент времени, как минимум на пор док больший посто нной времени переходного процесса в КС-цепи подключени импульсного генератора к контролируемой сети 2}. Недостатком устройства вл етс низка точность измерени , вследствие вли ни на уравнение преобразовани величины емкости сети, особенно при больших ее значени х, а также допущений, прин тых при выводе уравнени преобразовани . Цель изобретени - повышение точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени сопротивлени изол ции сети посто нного тока, содержащее генератор импульсов , опорный резистор, разделительный конденсатор, блок фиксации 31 уровн , блок делени , программный блок, 51ричем один выход программного блока соединен с первым входом генератора импульсов, разделительный конденсатор соединен с первым входным зажимом, другой выход программного блока через блок фиксации уровни соединен с первым входом блока делени , выводы опорного резистора соединены с информационными входами блока фиксации уровн , введен блок определени емкости сети, вход которого соединен с первым входным зажимом , выход блока определени емкости соединен с вторьш входом блока делени , второй вход генератора импульсов соединен с первым выводом опорного резистора, второй вывод которогосоединен.с земл ной клеммой, а выход генератора импульсо соединен с второй обкладкой разделительного конденсатора. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит генератор 1 импульсов, опорный резистор 2, разде лительный конденсатор 3, измер емое сопротивление 4 изол ции, емкость 5 сети, блок 6 фиксации уровн , блок делени , программньш блок 8 и блок определени емкости сети. . ()mУ - корни характеристического уравнени R - сопротивление 4 изол ции; Cj - емкость 5 сети; Rj - сопротивление опорного резистора 2; С, - емкость разделительного конденсатора 3. Во временной форме эти вьфажени имеют вид , Xit ,X2t c7t Xj р у .4р pZ 110(1) Ед|е +( - -) - -(5)50 Из анализа выражени (5) видно, что напр жение на опорном резисторе 2 представл ет собой сумму двух затухающих экспонент: быструю с посто н- 55 ной времени t /Х и начальной амплитудой Е р и медпенную с посто нной времени t, 1/Ai и амплитудой АЛ 45 9 4 Вькод генератора 1 импульсов через разделительный конденсатор 3 соединен с первым входным зажимом и вх-одом блока 9 определени . Первый выход программного блока 9 соединен с первым входом генератора 1 импульсов , а второй выход программного блока 8 через блок 6 фиксации уровн соединен с первым входом блока 7 делени . Выводы опорного резистора 2 соединены со вторым входом генератора 1 импульсов и земл ной клеммой соответственно , а так же с информационными входами блока 6 фиксации уровн . Устройство работает следующим образом . Перепад тестового напр жени с выхода генератора 1 амплитудой Ед воздействует на контролируемую сеть и формирует на импедансе изол ции апериодический импульсный сигнал Uj((t), а в основной измерительной ветви схемы - затухан ций информационный сигнал UpCt). Математические в лражени этих сигналов в оперативной форме имеют вид: Су (р-Х,)(р-Х, Р+ R4Cy ( р-Х(р-Х,) 2 () . Cg ° Х,-Х2 - КлС. I преПри ЭТОМ: t. .mrtxx. f-- ...,i, - 2тсА% дел посто нной времени tj при t , . Если теперь выбрать момент измерени напр жени на опорном резиеторе 2 И3«/ 10 т.е. через промежуток времени, достаточный дл завершени переходного процесса быстрой экспоненты выражени де1;1;с1 UDIU i puti 3i i;iiuncn DI ооц/еилслпл ( 5)j при любой емкости 5 сети, выражение (5) упроститс X VW V X,- X, С учетом допущений С,ж Cj. и R Rj, а также с учетом (6), справедливо соотношение и выражение (7) можно записать V .J /R,C F S -1/ / iiiM/ о О 1( R с R Из вьфажени (9), видно, что урав нение преобразовани устройства прототипа вл етс нелинейным относительно контролируемого.параметра сопротивлени 4 изол ции и зависит от емкости 5 сети, особенно при боль ших ее значени х, С целью уменьшени этого вли ни в прототипе увеличивают емкость разделительного ко1аденсатора 3. Однако в этом случае при работе с реальными сильноразветвленными сет ми, где емкость полюсов может достигать несколько сотен микрофарад , дл достижени необходимой точности измерени необходима емкость разделительного конденсатора 3 несколько тыс ч микрофарад. В предлагаемом устройстве увеличение точности измерени достигаетс компенсацией вли ни емкости 5 сети на уравнение преобразовани посредством указанных блоков. Принцип компенсации заключаетс в следующем. При услови х .R.C И 2 4 подкоренное выражение урав нени (3) упроститс f С| (R2 + + R|) . (10) Тогда числитель выражени (9) записывают у 1 ( 11) 1 R,C 2 а его знаменатель MV;.)j - , , R,C, (tt) Скорректированное уравнение преобразовани предлагаемого устройства /„-. ft f. на основании (9), (11) и (12) получают в виде . с, R, и fT 1-F 5 1 с 3 2 ) . откуда 4 Y (JTfГ г S oi HBMlCs . 5 Таким образом, контролируемое со , противление 4 изол ции обратно пропо ционально напр жению ) на опорном резисторе 2 и текущему значению емкости 5 сети во всем диапазо не ее изменени . 11 96 Момент времени определ етс в программном блоке 8 в соответствии с уравнением (6); В этот момент времени, происходит запись напр жени .на опорном резисторе 2 в блоке 6 фиксации. С его выхода напр жение поступает на вход знаменател блока 7 делени . Дл компенсации вли ни емкости 5 сети на уравнение преобразовани на вход блока 9 определени емкости сети поступает напр жение, выделенное на импедансе изол ции Ux(t), описанное выражением (4). Чтобы исключить вли ние на уравнение преобразовани (14), входное сопротивление блока 9 определени емкости обеспечивают достаточно большим. Полученное значение емкости 5 сети подают на вход блока 7 делени . В результате делени на выходе устройства имеют напр жение, пропорциональное контролируемому сопротивлению 4 изол ции и независимое от емкости 5 сети во всем диапазоне ее изменени в соответствии с уравнением (14). Подключение в предлагаемом устройстве опорного резистора 2 между землей сети и земл ным выводом генератора 1 импульсов в отличие от прототипа , где он подключен между выходом генератора и разделительным конденсатором 3, позвол ет значительно уве- личить точность измерени за счет жесткой фиксации потенциала второго информационного входа блока 6 фиксации уровн относительно нул схемы. У прототипа оба информационных входа блока 6 потенциально незаземлены и нуль на выходе схемы устанавливают искусственно путем установки разных коэффициентов передачи по обоим входам блока, что представл ет трудности при аппаратурной реализации, f iv v м , усложн ет настройку устройства и значительно снижает точность измерени за счет временной и температурной нестабильности определ ющих коэффициенты передачи элементов блока 6. Преимущество изобретени по сравнению с прототипом заключаетс в увеличении точности измерени за счет линейности уравнени преобразовани ( м ( 14) и его инвариантности к изменени м емкости сети во всем диапазоне измерени . Кроме того, точность измерени поньшаетс за счет упрощени схемы измерени напр жени ин71118939 8
формационного сигнала ,) - вход-быстродействие измерени (на основаной блока фиксации уровн , в-нии (6)) и обеспечивает возможность
л ющейс основным источником инстру-повысить точность измерени путем
ментальной погрешности у прототипа.уменьшени инструментальной погрешКомпенсаци вли ни емкости сети 5ности из-за значительного сокращени на .уравнение преобразовани позво-длительности цикла измерени 4 л ет значительно уменьшить емкость Уменьшение емкости разделительноразделительного конденсатора и рас-го конденсатора позвол ет снизить ширить диапазон измерени при сохра-габариты и стоимость устройства однонении достигнутой точности, что 0временно с увеличением его надежпозвол ет , в свою очередь, увеличитьности.