RU2149414C1

RU2149414C1 - Device for measuring resistance of insulation in high-voltage circuits

Info

Publication number: RU2149414C1
Application number: RU97119504/09A
Authority: RU
Inventors: В.А. Белов
Original assignee: Белов Виктор Алексеевич
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 2000-05-20

Abstract

FIELD: electrical engineering, in particular, for measuring active resistance or complex impedance, which is greater than 100 kOhm for direct current circuits of electric equipment which are supplied by voltage of 1000 V and higher. SUBSTANCE: device has sine-shaped stabilized voltage generator, which output is connected to first input of analog multiplier and input of sine-shaped voltage amplifier, which output is connected via isolating member to first terminal for connection of monitored object and to first terminal of resistive voltage divider, which second terminal is connected to second terminal and ground. Middle point is connected through isolating capacitor and matching amplifier to second input of analog multiplier, which output is connected through low-pass integrating filter to input of information processing and displaying device. EFFECT: increased stability to low-frequency noise. 5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения большого (более 100 кОм) активного (резистивного) либо комплексного сопротивления изоляции на фоне постоянного напряжения питания (1000 В и выше) электрических машин и приборов. The invention relates to instrumentation and is intended to measure a large (more than 100 kOhm) active (resistive) or complex insulation resistance against a constant supply voltage (1000 V and above) of electrical machines and devices.

Известны устройства для измерения сопротивления изоляции в электрических сетях по патенту ФРГ N 2721813, 1980 г. и авторскому свидетельству СССР N 773526, 1976 г. , использующие постоянное напряжение в качестве опорного и содержащие измерительный источник напряжения, регулируемый источник компенсационного напряжения, блок выделения постоянной составляющей и блок управления. Known devices for measuring insulation resistance in electrical networks according to the patent of Germany N 2721813, 1980 and the USSR copyright certificate N 773526, 1976, using a constant voltage as a reference and containing a measuring voltage source, an adjustable compensation voltage source, a DC component and control unit.

Однако эти устройства характеризуются рядом недостатков. Точность измерения сопротивления изоляции в них непосредственно зависит от точности проведения компенсации влияния напряжения сети на результат измерения. В то же время получение высокой точности компенсации является сложной технической задачей, так как диапазон изменения компенсационного напряжения должен быть достаточно высок для высоковольтных цепей. Кроме того, устройства характеризуются недостаточным быстродействием, что обусловлено необходимостью проведения процесса компенсации. However, these devices are characterized by a number of disadvantages. The accuracy of measuring the insulation resistance in them directly depends on the accuracy of the compensation of the influence of the network voltage on the measurement result. At the same time, obtaining a high accuracy of compensation is a difficult technical task, since the range of variation of the compensation voltage must be high enough for high voltage circuits. In addition, the devices are characterized by insufficient speed, which is due to the need for the compensation process.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является цифровое устройство для измерения сопротивления изоляции на постоянном напряжении по авторскому свидетельству СССР N 1661675, 1991 г., содержащее последовательно соединенные стабилизированный источник повышенного постоянного напряжения и ограничительный резистор, последовательно соединенные масштабный усилитель и блок индикации, первую и вторую клемму для подключения контролируемого сопротивления изоляции, первая клемма для подключения контролируемого сопротивления изоляции соединена с вторым выводом ограничительного резистора, нелинейный резистивный двухполюсник и последовательно соединенные источник переменного стабилизированного тока малой амплитуды, два разделительных конденсатора, усилитель переменного напряжения и линейный выпрямитель, общая точка обкладок разделительных конденсаторов соединена с второй клеммой для подключения контролируемого сопротивления изоляции и первым выводом нелинейного резистивного двухполюсника, второй вывод которого соединен с общей шиной, выход линейного выпрямителя соединен с входом масштабного усилителя, а вторые выводы стабилизированного источника повышенного постоянного напряжения и источника переменного стабилизированного тока малой амплитуды соединены с общей шиной. Closest to what is proposed by its technical essence is a digital device for measuring insulation resistance at constant voltage according to USSR author's certificate N 1661675, 1991, containing a stabilized source of increased DC voltage and a limiting resistor connected in series, a scale amplifier and an indication unit connected in series, first and a second terminal for connecting a controlled insulation resistance, a first terminal for connecting a controlled resistance insulation isolation is connected to the second output of the limiting resistor, a nonlinear resistive bipolar and a series-connected source of variable stabilized current of small amplitude, two isolation capacitors, an alternating voltage amplifier and a linear rectifier, the common point of the isolation capacitor plates is connected to the second terminal for connecting the controlled insulation resistance and the first output non-linear resistive bipolar, the second output of which is connected to a common bus, line output Nogo rectifier connected to the input scaling amplifier, and the second terminals of the stabilized source of high DC voltage and an AC constant current of low amplitude are connected to a common bus.

Известное устройство обладает рядом недостатков. Основным недостатком является невозможность измерения величины сопротивления изоляции при наличии в цепи контроля паразитных емкостей, а также в процессе функционирования машин и приборов, так как необходимо иметь его выводы, изолированные от земли. Точность измерения сопротивления изоляции имеет сильную зависимость от точности формирования вольтамперной характеристики резистивного двухполюсника, которую в аналоговом виде трудно создать с малой погрешностью. Известное устройство имеет и общий для всех устройств, работающих на постоянном токе, недостаток, а именно - низкую помехозащищенность от низкочастотных помех, так как установка фильтров с большой постоянной времени приводит к увеличению времени измерения. The known device has several disadvantages. The main disadvantage is the impossibility of measuring the value of insulation resistance in the presence of parasitic capacitances in the control circuit, as well as during the operation of machines and devices, since it is necessary to have its conclusions isolated from the ground. The accuracy of measuring the insulation resistance is highly dependent on the accuracy of the formation of the current-voltage characteristics of the resistive bipolar, which in the analog form is difficult to create with a small error. The known device also has a common drawback for all devices operating on direct current, namely, low noise immunity from low-frequency interference, since the installation of filters with a large time constant leads to an increase in the measurement time.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в устройство для измерения сопротивления изоляции в высоковольтных цепях, содержащее генератор синусоидального стабилизированного напряжения, разделительный конденсатор, первая обкладка которого соединена со входом согласующего усилителя переменного напряжения, клеммы для подключения объекта контроля и устройство обработки и вывода информации, введены усилитель синусоидального напряжения, развязывающий элемент, резисторный делитель напряжения, аналоговый перемножитель и интегрирующий фильтр нижних частот, причем выход генератора синусоидального напряжения соединен с первым входом аналогового перемножителя и входом усилителя синусоидального напряжения, выход которого через развязывающий элемент подключен к первой клемме для подключения объекта контроля и первому выводу резисторного делителя напряжения, второй вывод которого соединен с землей и второй клеммой, а средний вывод - со второй обкладкой разделительного конденсатора, причем выход согласующего усилителя переменного напряжения подключен ко второму входу аналогового перемножителя, выходом соединенного через интегрирующий фильтр нижних частот со входом устройства обработки и вывода информации. The essence of the invention lies in the fact that the device for measuring the insulation resistance in high voltage circuits, containing a stabilized sinusoidal voltage generator, an isolation capacitor, the first lining of which is connected to the input of an AC matching amplifier, terminals for connecting the monitoring object and an information processing and output device, a sinusoidal voltage amplifier, a decoupling element, a resistor voltage divider, an analog multiplier, and an integrated low-pass filter, and the output of the sinusoidal voltage generator is connected to the first input of the analog multiplier and the input of the sinusoidal voltage amplifier, the output of which is connected through the decoupling element to the first terminal for connecting the monitoring object and the first output of the resistor voltage divider, the second terminal of which is connected to ground and the second terminal, and the middle output with the second lining of the isolation capacitor, and the output of the matching AC amplifier is connected to the second input of the analog multiplier, the integrator output is connected through a low pass filter to the input of the processing device and outputting information.

При необходимости измерения комплексной величины сопротивлении изоляции в состав устройства дополнительно введены второй аналоговый перемножитель и второй интегрирующий фильтр нижних частот, а генератор синусоидального стабилизированного напряжения снабжен вторым выходом, подключенным к первому входу второго аналогового перемножителя, второй вход которого соединен с выходом согласующего усилителя, а выход через второй интегрирующий фильтр нижних частот подключен ко второму входу устройства обработки и вывода информации. If it is necessary to measure the complex value of the insulation resistance, a second analog multiplier and a second integrating low-pass filter are additionally introduced into the device, and a sine wave stabilized voltage generator is equipped with a second output connected to the first input of the second analog multiplier, the second input of which is connected to the output of the matching amplifier, and the output through the second integrating low-pass filter is connected to the second input of the information processing and output device.

В первый вариант устройства обработки и вывода информации введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, цифровой вычислительный блок и индикатор с дешифраторами, причем вход аналого-цифрового преобразователя является входом устройства обработки и вывода информации. In the first version of the information processing and output device, an analog-to-digital converter, a digital computing unit and an indicator with decoders are connected in series, the input of the analog-to-digital converter being the input of the information processing and output device.

Во второй вариант устройства обработки и вывода информации введены последовательно соединенные аналоговый вычислитель, аналого-цифровой преобразователь и индикатор с дешифраторами, причем входы аналогового вычислителя являются входами устройства обработки и вывода информации. In a second embodiment of the information processing and output device, an analog computer, an analog-to-digital converter, and an indicator with decoders are connected in series, the inputs of the analog computer being inputs of the information processing and output device.

В третий вариант устройства обработки и вывода информации введены два цифроаналоговых преобразователя, цифровое вычислительное устройство и индикатор с дешифраторами, причем входы аналого-цифровых преобразователей являются входами устройства обработки и вывода информации, а выходы подключены к входам цифрового вычислительного устройства, выходы которого соединены с входами индикатора с дешифраторами. Two digital-to-analog converters, a digital computing device and an indicator with decoders, are introduced into the third version of the information processing and output device, the inputs of analog-to-digital converters being inputs of the information processing and output device, and the outputs are connected to the inputs of a digital computing device, the outputs of which are connected to the indicator inputs with decoders.

Предложенное техническое решение позволяет за счет применения аналоговых перемножителей, работающих совместно с интегрирующими фильтрами нижних частот в режиме синхронных детекторов, получить высокую помехоустойчивость устройства в процессе измерения сопротивления изоляции при функционирующем объекте контроля, повысить точность измерения за счет использования вычислительного блока в составе устройства обработки и вывода информации, повысить быстродействие и обеспечить замер не только активной величины сопротивления изоляции объекта контроля, но и его реактивной составляющей. The proposed technical solution allows, due to the use of analog multipliers, working together with integrating low-pass filters in synchronous detector mode, to obtain high noise immunity of the device in the process of measuring insulation resistance with a functioning monitoring object, to increase the measurement accuracy by using a computing unit as part of the processing and output device information, improve performance and ensure that not only the active value of the insulation resistance is measured ekta control, but its reactive component.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства для измерения активного сопротивления изоляции в высоковольтных цепях; на фиг. 2 - электрическая схема устройства для измерения как активной составляющей сопротивления изоляции объекта контроля, так и его реактивной части; на фиг. 3 - электрическая схема первого варианта построения устройства обработки и вывода информации; на фиг. 4 - электрическая схема второго варианта построения устройства обработки и вывода информации; на фиг. 5 - электрическая схема третьего варианта построения устройства обработки и вывода информации. In FIG. 1 shows an electrical diagram of a device for measuring the insulation resistance in high voltage circuits; in FIG. 2 is an electrical diagram of a device for measuring both the active component of the insulation resistance of the test object and its reactive part; in FIG. 3 is a circuit diagram of a first embodiment of a device for processing and outputting information; in FIG. 4 is an electrical diagram of a second embodiment of a device for processing and outputting information; in FIG. 5 is an electrical diagram of a third embodiment of a device for processing and outputting information.

Устройство для измерения активной величины сопротивления изоляции в высоковольтных цепях (фиг. 1) содержит генератор 1 синусоидального стабилизированного напряжения, выход которого соединен с первым входом аналогового перемножителя 2 и входом усилителя 3 синусоидального напряжения, выход которого через развязывающий элемент 4 соединен с первой клеммой 5 для подключения объекта 6 контроля и первым выводом резисторного делителя 7 напряжения, второй вывод которого подключен ко второй клемме 8 и земле, а средняя точка через разделительный конденсатор 9 и согласующий усилитель 10 - ко второму входу аналогового перемножителя 2, выход которого через интегрирующий фильтр 11 нижних частот соединен с входом устройства 12 обработки и вывода информации. A device for measuring the active value of the insulation resistance in high voltage circuits (Fig. 1) contains a stabilized sinusoidal voltage generator 1, the output of which is connected to the first input of the analog multiplier 2 and the input of the sinusoidal voltage amplifier 3, the output of which is connected through the decoupling element 4 to the first terminal 5 for connecting the control object 6 and the first output of the resistor voltage divider 7, the second output of which is connected to the second terminal 8 and ground, and the middle point through the separation to 9 and capacitor matching amplifier 10 - to the second input of the analog multiplier 2, the output of the integrating filter 11 through a low-pass is connected to an input device 12 and output processing of information.

Устройство для измерения комплексной величины сопротивления изоляции (активного и реактивного значений) (фиг. 2) содержит, кроме того, второй аналоговый перемножитель 13, второй вход которого соединен с выходом согласующего усилителя 10, первый вход - с вторым выходом генератора 1, а выход через второй интегрирующий фильтр 14 нижних частот - с вторым входом устройства 12 обработки и вывода информации. A device for measuring the complex value of the insulation resistance (active and reactive values) (Fig. 2) contains, in addition, a second analog multiplier 13, the second input of which is connected to the output of the matching amplifier 10, the first input to the second output of the generator 1, and the output through the second integrating low-pass filter 14 with the second input of the information processing and output device 12.

В состав устройства 12 обработки и вывода информации, предназначенного для измерения только активной величины сопротивления изоляции (фиг. 3), введены соединенные последовательно аналого-цифровой преобразователь 15, цифровое вычислительное устройство 16 и индикатор 17 с дешифраторами. The device 12 for processing and outputting information intended to measure only the active value of the insulation resistance (Fig. 3) includes series-connected analog-to-digital converter 15, a digital computing device 16, and an indicator 17 with decoders.

Во второй вариант устройства 12 обработки и вывода информации, предназначенного для измерения комплексной величины сопротивления изоляции (фиг. 4), введены соединенные последовательно аналоговый вычислитель 18, аналого-цифровой преобразователь 19 и индикатор 17 с дешифраторами. In the second variant of the device 12 for processing and outputting information intended for measuring the complex value of the insulation resistance (Fig. 4), analogue calculator 18, analog-to-digital converter 19, and indicator 17 with decoders are connected in series.

В третий вариант устройства 12 обработки и вывода информации, предназначенного для измерения комплексной величины сопротивления изоляции (фиг. 5), введены аналого-цифровые преобразователи 20, 21, выходы которых через цифровое вычислительное устройство 22 соединены с индикатором 17 с дешифраторами. In the third version of the device 12 for processing and outputting information intended for measuring the complex value of the insulation resistance (Fig. 5), analog-to-digital converters 20, 21 are introduced, the outputs of which are connected to the indicator 17 with decoders via a digital computing device 22.

Принцип работы устройства заключается в измерении комплексного напряжения на выходных измерительных клеммах 5 и 8 при стабильных параметрах измерительной цепи и векторном преобразовании комплексного напряжения в постоянные напряжения аналоговыми перемножителями и интегрирующими фильтрами нижних частот с дальнейшей обработкой постоянного напряжения цифровыми или аналоговыми методами по определенному закону. The principle of operation of the device is to measure the complex voltage at the output measuring terminals 5 and 8 with stable parameters of the measuring circuit and the vector conversion of the complex voltage to constant voltage by analog multipliers and integrating low-pass filters with further processing of the DC voltage by digital or analog methods according to a certain law.

Рассмотрим случай, когда емкость объекта контроля относительно земли мала, то есть ее реактивное сопротивление на рабочей частоте генератора 1 синусоидального стабилизированного напряжения значительно (как минимум в 10 раз) больше активного сопротивления изоляции. Тогда ее влиянием можно пренебречь и для измерения сопротивления изоляции применить устройство, изображенное на фиг. 1. Consider the case when the capacitance of the monitoring object relative to the ground is small, that is, its reactance at the operating frequency of the generator 1 of the stabilized sinusoidal voltage is significantly (at least 10 times) greater than the insulation resistance. Then its influence can be neglected and the device depicted in FIG. 1.

В этом случае устройство работает следующим образом. In this case, the device operates as follows.

Генератор 1 синусоидального стабилизированного напряжения формирует стабильную синусоиду, которая в качестве опорного напряжения поступает на первый вход аналогового перемножителя 2 и в качестве управляющего сигнала - на вход усилителя 3 синусоидального напряжения. Коэффициент усиления усилителя 3 калибруется таким образом, чтобы его выходное напряжение имело строго фиксированное значение и не изменялось под воздействием внешних факторов и разброса параметров элементов. The stabilized sinusoidal voltage generator 1 generates a stable sinusoid, which is supplied as a reference voltage to the first input of the analog multiplier 2 and as a control signal to the input of the sinusoidal voltage amplifier 3. The gain of the amplifier 3 is calibrated so that its output voltage has a strictly fixed value and does not change under the influence of external factors and the spread of the parameters of the elements.

Стабильное выходное напряжение усилителя 3 через развязывающий элемент 4 поступает на измерительные клеммы 5, 8 и на резисторный делитель 7 напряжения. С целью снижения влияния измерительной цепи устройства на выходные параметры объекта 6 контроля величина сопротивления развязывающего элемента 4 и суммарного сопротивления делителя 7 напряжения выбирается больше предполагаемой величины сопротивления изоляции объекта 6 контроля, а сами резисторы повышенной точности и стабильности. The stable output voltage of the amplifier 3 through the decoupling element 4 is supplied to the measuring terminals 5, 8 and to the resistor voltage divider 7. In order to reduce the influence of the measuring circuit of the device on the output parameters of the control object 6, the resistance value of the decoupling element 4 and the total resistance of the voltage divider 7 is selected to be greater than the expected value of the insulation resistance of the control object 6, and the resistors themselves are of increased accuracy and stability.

Напряжение на клемме 5 относительно клеммы 8, находящееся в прямой зависимости от величины сопротивления изоляции объекта 6 контроля, снимается со среднего вывода делителя 7 напряжения и через разделительный конденсатор 9 поступает на вход согласующего усилителя 10. The voltage at terminal 5 relative to terminal 8, which is directly dependent on the value of the insulation resistance of the test object 6, is removed from the middle terminal of the voltage divider 7 and fed through the isolation capacitor 9 to the input of the matching amplifier 10.

Функция разделительного конденсатора 9 заключается в исключении постоянной составляющей напряжения относительно земли U_из на входе аналогового перемножителя 2, которая всегда присутствует при функционировании объекта 6 контроля и появляется за счет паразитных связей и наводок на корпусе высоковольтной электроаппаратуры. Величина этой постоянной составляющей может достигать десятков киловольт, является величиной случайной, не может быть предварительно учтена и, следовательно, может вызвать непрогнозируемую погрешность измерения сопротивления изоляции.The function of the separation capacitor 9 is to eliminate the DC component of the voltage relative to the ground U _from the input of the analog multiplier 2, which is always present during the operation of the control object 6 and appears due to spurious connections and pickups on the case of high-voltage electrical equipment. The value of this constant component can reach tens of kilovolts, is a random value, cannot be previously taken into account and, therefore, can cause an unpredictable error in the measurement of insulation resistance.

Усилитель 10 согласует высокоомный выход резисторного делителя 7 напряжения с низкоомным входом аналогового перемножителя 2. The amplifier 10 matches the high-impedance output of the resistor voltage divider 7 with the low-impedance input of the analog multiplier 2.

В результате перемножения опорного синусоидального напряжения, поступающего на первый вход аналогового перемножителя 2, и контролируемого напряжения, поступающего с выхода согласующего усилителя 10 на второй вход аналогового перемножителя 2, на его выходе формируется полезный сигнал, величина которого равна
U_пол = (sin wt)•(sin wt),
и сигнал помехи, величина которого равна
U_пом = 1/2[cos(wt+w₁t)-cos(wt-w₁t)],
где w - круговая частота на выходе генератора 1,
w₁ - круговая частота помехи.As a result of multiplying the reference sinusoidal voltage supplied to the first input of the analog multiplier 2, and the controlled voltage supplied from the output of the matching amplifier 10 to the second input of the analog multiplier 2, a useful signal is generated at its output, the value of which is equal to
U _floor = (sin wt) • (sin wt),
and an interference signal whose magnitude is
U _pom = 1/2 [cos (wt + w ₁ t) -cos (wt-w ₁ t)],
where w is the circular frequency at the output of the generator 1,
w ₁ - circular noise frequency.

На выходе интегрирующего фильтра 11 нижних частот пульсирующее напряжение полезного сигнала преобразуется в постоянное напряжение, значение которого находится в прямой зависимости от величины сопротивления изоляции объекта контроля, а переменное напряжение помехи обращается в нуль. At the output of the integrating low-pass filter 11, the ripple voltage of the useful signal is converted to a constant voltage, the value of which is directly dependent on the value of the insulation resistance of the test object, and the alternating interference voltage vanishes.

Полезный сигнал поступает на вход устройства обработки и вывода информации 12 (фиг. 3), где преобразуется в цифровой двоичный код аналого-цифровым преобразователем 15. Цифровое вычислительное устройство 16 преобразует поступающий на его входы двоичный код в соответствии со следующим выражением:
R_из = R₄/(k₂U₁/k₁U₂-R₄/R₇-1),
где R_из - сопротивление изоляции объекта 6 контроля;
R₄ - сопротивление развязывающего резистора 4;
R₇ - суммарное сопротивление резисторного делителя 7 напряжения;
U₁ - напряжение на выходе усилителя 3 синусоидального напряжения;
U₂ - напряжение на входе согласующего усилителя 10;
k₁ - коэффициент деления резисторного делителя 7 напряжения;
k₂ - коэффициент передачи канала: согласующий усилитель 10, аналоговый перемножитель 2, интегрирующий фильтр 11 нижних частот.The useful signal is fed to the input of the information processing and output device 12 (Fig. 3), where it is converted into a digital binary code by an analog-to-digital converter 15. The digital computing device 16 converts the binary code arriving at its inputs in accordance with the following expression:
R _of = R ₄ / (k ₂ U ₁ / k ₁ U ₂ -R ₄ / R ₇ -1),
where R _from is the insulation resistance of the control object 6;
R ₄ is the resistance of the decoupling resistor 4;
R ₇ - the total resistance of the resistor divider 7 voltage;
U ₁ - the voltage at the output of the amplifier 3 sinusoidal voltage;
U ₂ is the voltage at the input of the matching amplifier 10;
k ₁ - division coefficient of the resistor divider 7 voltage;
k ₂ - channel transfer coefficient: matching amplifier 10, analog multiplier 2, integrating low-pass filter 11.

В простейшем случае в качестве цифрового вычислительного устройства 12 для вычисления указанного выражения может быть использована полупроводниковая матрица, например, на основе постоянного запоминающего устройства, на адресные шины которой подается двоичный код с выхода аналого-цифрового преобразователя 15, а с шины данных снимается двоичный код, несущий информацию о величине сопротивления изоляции объекта 6 контроля, который поступает на индикатор 17. In the simplest case, as a digital computing device 12, a semiconductor matrix can be used, for example, based on read-only memory, to the address buses of which a binary code is output from the output of the analog-to-digital converter 15, and the binary code is removed from the data bus, carrying information about the value of the insulation resistance of the control object 6, which is fed to the indicator 17.

При наличии в цепи контроля конденсатора, реактивное сопротивление которого соизмеримо с активным значением сопротивления изоляции, необходим учет его влияния. Это достигается введением в устройство второго аналогового перемножителя 13 и второго интегрирующего фильтра 14 нижних частот (фиг. 2). If there is a capacitor in the control circuit, the reactance of which is comparable with the active value of the insulation resistance, it is necessary to take into account its influence. This is achieved by introducing into the device a second analog multiplier 13 and a second integrating low-pass filter 14 (Fig. 2).

На первый вход аналогового перемножителя 13 со второго выхода генератора 1 синусоидального стабилизированного напряжения поступает синусоидальный сигнал, имеющий фазовый сдвиг 90^o относительно синусоидального сигнала на первом выходе генератора 1. Второй вход аналогового перемножителя 13 подключен к выходу согласующего усилителя 10, а выход через интегрирующий фильтр 14 нижних частот - ко второму входу устройства 12 обработки и вывода информации.A sinusoidal signal having a phase shift of 90 ^° relative to the sinusoidal signal at the first output of generator 1 is supplied to the first input of the analog multiplier 13 from the second output of the generator 1 of a sinusoidal stabilized voltage. The second input of the analog multiplier 13 is connected to the output of the matching amplifier 10, and the output through an integrating filter 14 low frequencies - to the second input of the device 12 for processing and outputting information.

В устройстве, изображенном на фиг. 2, преобразование напряжения, снимаемого с объекта 6 контроля, осуществляется аналоговыми перемножителями 2 и 13 по двум взаимно перпендикулярным осям X и Y, каждая из которых характеризует активную и реактивную составляющие комплексного сопротивления изоляции объекта 6 контроля. Постоянные напряжения, величина которых пропорциональна активной и реактивной составляющим комплексного сопротивления объекта контроля, поступают на входы устройства 12 обработки и вывода информации, варианты исполнения которого для данного случая приведены на фиг. 4 и 5. In the device shown in FIG. 2, the voltage removed from the control object 6 is converted by analog multipliers 2 and 13 along two mutually perpendicular axes X and Y, each of which characterizes the active and reactive components of the complex insulation resistance of the control object 6. Constant voltages, the magnitude of which is proportional to the active and reactive components of the complex resistance of the control object, are fed to the inputs of the information processing and output device 12, the versions of which for this case are shown in FIG. 4 and 5.

В устройстве 12 обработки и вывода информации, изображенном на фиг. 4, обработка сигналов производится аналоговым вычислителем 18, который выдает на выходе сигнал, пропорциональный активной величине сопротивления изоляции объекта контроля. Этот сигнал, преобразованный аналого-цифровым преобразователем 16, поступает на индикатор 17. In the information processing and output device 12 shown in FIG. 4, the signal processing is performed by an analog calculator 18, which produces an output signal proportional to the active value of the insulation resistance of the test object. This signal, converted by analog-to-digital Converter 16, is fed to the indicator 17.

В устройстве 12 обработки и вывода информации, изображенном на фиг. 5, обработка сигналов производится двумя аналого-цифровыми преобразователями 20 и 21 и цифровым вычислительным устройством 22, в качестве которого также может быть применена полупроводниковая матрица. In the information processing and output device 12 shown in FIG. 5, the signal processing is performed by two analog-to-digital converters 20 and 21 and a digital computing device 22, which can also be used as a semiconductor matrix.

Точность измерения сопротивления изоляции предлагаемым устройством ограничена только погрешностью примененной элементной базы и разрядностью используемых аналого-цифровых преобразователей. The accuracy of measuring the insulation resistance of the proposed device is limited only by the error of the applied elemental base and the resolution of the used analog-to-digital converters.

Claims

1. A device for measuring insulation resistance in high voltage circuits, containing a stabilized sinusoidal voltage generator, a separation capacitor, the first lining of which is connected to the input of an AC matching amplifier, terminals for connecting the monitoring object and an information processing and output device, characterized in that the device is introduced sinusoidal voltage amplifier, isolation element, resistor voltage divider, analog multiplier and integrating filter frequency, and the output of the sinusoidal voltage generator is connected to the first input of the analog multiplier and the input of the sinusoidal voltage amplifier, the output of which through the decoupling element is connected to the first terminal for connecting the control object and the first output of the resistor voltage divider, the second terminal of which is connected to ground and the second terminal, and the middle pin is with the second lining of the isolation capacitor, and the output of the matching AC voltage amplifier is connected to the second analog input th multiplier, connected through an integrating low-pass filter with an input of an information processing and output device.

2. The device according to claim 1, characterized in that it includes a second analog multiplier and a second integrating low-pass filter, and a stabilized sinusoidal voltage generator is equipped with a second output connected to the first input of the second analog multiplier, the second input of which is connected to the matching output amplifier, and the output through the second integrating low-pass filter is connected to the second input of the information processing and output device.

3. The device according to claim 1, characterized in that an analog-to-digital converter, a digital computing unit and an indicator with decoders are serially connected to the information processing and output device, the input of the analog-to-digital converter being an input to the information processing and output device.

4. The device according to claim 2, characterized in that the composition of the information processing and output device includes series-connected analog calculator, analog-digital converter and indicator with decoders, and the inputs of the analog calculator are inputs of the information processing and output device.

5. The device according to claim 2, characterized in that two digital-to-analog converters, a digital computing device and an indicator with decoders are introduced into the information processing and output device, the inputs of analog-to-digital converters being inputs of the information processing and output device, and the outputs are connected to the inputs of a digital computing device, the outputs of which are connected to the inputs of the indicator with decoders.