ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ЗАЩИТЫ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

Полезная модель относится к области измерения входных аналоговых токовых сигналов. Как часть может быть включена в общую электрическую схему электронных изделий (блоков, модулей, узлов автоматики, телемеханики, телеметрии).
Известна электрическая схема защиты входных цепей измерительных устройств от перенапряжений, включающая стабилитрон, диоды, предохранители и ограничительные резисторы, включенные последовательно в измерительные цепи, и предохранители и ограничительные резисторы, включенные в цепи питания (SU №739416 A1, G01R 1/36, 1975).
Такая электрическая схема неприменима при разработке электронных изделий, предназначенных для измерения входных аналоговых токовых сигналов.
Известна электрическая схема защиты входных цепей измерения тока от перегрузки, применяемая в области телемеханики, включающая источник питания внешнего датчика, самовосстанавливающийся предохранитель и входные измерительные цепи прибора (см. Каталог продукции ООО Фирмы «Газприборавтоматика». Модуль измерительного элемента ИЭ-03, обозначение ЗИ 5.108.015).
Недостатком данной схемы является нечеткий порог срабатывания защиты и его зависимость от температуры предохранителя, то есть от температуры окружающего воздуха, а также малая скорость срабатывания схемы. Кроме того, для возврата в исходное состояние, необходим разрыв измерительной цепи или снятие питания и последующее ожидание охлаждения специального элемента, то есть требуется вмешательство человека и не обеспечивается автономность функционирования схемы.
Задачей, поставленной перед полезной моделью, является ликвидация перечисленных недостатков.
Поставленная задача решается тем, что в электрической схеме защиты входных цепей измерения тока от перегрузки, включающей источник питания внешнего датчика, предохранитель и входные измерительные цепи прибора, предохранитель выполнен в виде электронной схемы, включающей в себя пороговый резистор, транзистор и схему управления, выполненную в виде генератора однократного импульса.
Генератор однократного импульса включает микросхему триггера с источником питания, конденсатор, резистор и диод.
На представленном чертеже изображена схема защиты входных цепей измерения тока.
Схема защиты включает источник питания 1 внешнего датчика 2, входные измерительные цепи 3, пороговый резистор 4, транзистор 5, источник питания 6 генератора однократного импульса 7, включающего триггер 8, конденсатор 9, зарядный резистор 10 и диод 11.
Схема защиты работает в штатном режиме до тех пор, пока не произойдет превышение тока в цепи. Внешний датчик 2, например, преобразователь, имеющий выходной унифицированный токовый сигнал 4-20 мА в зависимости от величины измеряемого параметра (давление, температура и др.), питается напряжением 24 В от источника питания 1. Ток в цепи на пороговом резисторе 4 преобразуется в напряжение, которое поступает на вход триггера 8. При достижении напряжения порогового значения, триггер 8 переключается, закрывая транзистор 5. При этом через зарядный резистор 10 происходит зарядка конденсатора 9 в течение установленного промежутка времени, например, десять секунд, по завершению которого триггер 8 возвращается в исходное положение, схема управления снова включает транзистор 5 и подает напряжение на внешний датчик 2. Если перегрузка или замыкание в цепи датчика 2 остается, транзистор 5 снова отключается, разрывая измерительную цепь, и вновь выдерживается время. Такая последовательность действий выполняется до исчезновения перегрузки. Схема обладает высокой точностью и скоростью срабатывания. Порог тока задается значением резистора 4, длительность отключения датчика 2 - значением резистора 10 и конденсатора 9.
Заявляемая схема защиты входных электрических цепей препятствует протеканию токов выше допустимых через измерительные цепи изделия и через внешний датчик 2 - формирователь выходного сигнала, защищая таким образом измерительную цепь от перегрузок и короткого замыкания.