Исследование, разработка и применение методов защиты от помех преобразователей больших сопротивлений, применяемых при контроле изоляции кабельных изделий

• Автор: Якимов, Евгений Валерьевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 142 с. : ил.

* Введение

1 Измерение сопротивления изоляции кабеля

1.1 Общие представления об изоляции кабеля

1.2 Помехи, возникающие при измерении больших сопротивлений

1.3 Классификация методов измерения сопротивления изоляции

1.4 Метод вольтметра-амперметра

1.5 Метод непосредственной оценки

1.5.1 Электромеханические омметры

1.5.2 Метод стабилизированного тока в цепи делителя

1.5.3 Метод преобразования сопротивления в напряжение

1.6 Мостовые методы измерения сопротивления

1.7 Метод преобразования сопротивления в интервал времени
1.8 Приборы, метод измерения которых неизвестен
1.9 Выводы по главе
* 1.10 Постановка задачи
2 Исследование и разработка схемотехнических методов защиты
преобразователей больших сопротивлений от помех
2.1 Виды помех, воздействующих на тераомметры
2.2 Исследование воздействия электрической емкости при измерении больших сопротивлений
2.2.1 Теоретическое исследование воздействия электрической емкости
* при измерении больших сопротивлений
2.2.2 Экспериментальное исследование воздействия электрической
емкости при измерении больших сопротивлений
2.3 Оптимизация по быстродействию преобразователей больших сопротивлений при работе с объектами, имеющими большую емкость
2.3.1 Увеличение быстродействия методом введения в инвертирующий операционный усилитель дополнительного образцового резистора

2.3.2 Увеличение быстродействия методом введения ключевого элемента в инвертирующий операционный усилитель
2.3.3 Экспериментальное исследование методов увеличения быстродействия преобразователей больших сопротивлений при работе
с объектами, имеющими большую емкость
2.4 Исследование влияния низкочастотных помех
2.4.1 Недостатки существующих методов защиты
от низкочастотных помех
2.4.2 Анализ помехозащищенности преобразователя больших сопротивлений с интегратором в первом каскаде
2.4.3 Экспериментальное исследование схемотехнических методов защиты от низкочастотных помех
2.5 Выводы
3 Разработка и испытания тераомметра для контроля изоляции кабелей
3.1 Структурная схема тераомметра
3.2 Преобразователь сопротивления в напряжение
3.3 Линеаризатор и отсчетное устройство тераомметра
3.4 Анализ погрешностей измерителя
3.5 Разработка конструкции измерителя
3.6 Производственные испытания прибора
3.7 Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение I. Патент на схему преобразователя сопротивления тераомметра
с интегратором в первом каскаде
Приложение 2. Авторское свидетельство на схему цифрового омметра с преобразователем сопротивления на основе инвертирующего операционного
усилителя с дополнительным образцовым резистором
Приложение 3. Параметры изоляции отечественных кабелей и проводов

Приложение 4. Расчет значений выходного напряжения преобразователей сопротивления, соответствующих отклонению измеряемого сопротивления
на 5 % от установившегося значения
Приложение 5. Схема преобразователя сопротивления на основе
потенциометрического метода для экспериментальных исследований
Приложение 6. Схема преобразователя сопротивления на основе инвертирующего операционного усилителя с обратной шкалой
для экспериментальных исследований
Приложение 7. Схема преобразователя сопротивления на основе инвертирующего операционного усилителя с дополнительным образцовым
резистором для экспериментальных исследований
Приложение 8. Схема преобразователя сопротивления на основе инвертирующего операционного усилителя с ключевым элементом на входе
для экспериментальных исследований
Приложение 9. Тераомметр цифровой с преобразователем сопротивления на основе инвертирующего операционного усилителя
с дополнительным образцовым резистором
Приложение 10. Акт о внедрении результатов диссертационной работы
на кафедре ПИТ 'ГПУ
Приложение 11. Внешний вид тераомметра на основе инвертирующего
операционного усилителя с дополнительным образцовым резистором
Приложение 12. Тераомметр цифровой с преобразователем сопротивления на основе инвертирующего операционного усилителя
с ключевым элементом на входе
Приложение 13. Акт о внедрении результатов диссертационной работы в ОАО "НИКИ"

полезной информации, которая могла бы помочь при разработке нового прибора.
Если тераомметр собран по схеме на рис. 2.1.а, но измеряемое и образцовое сопротивления поменять местами, то емкость Сцз будет подключена в цепь обратной связи усилителя (рис. 2.3.).
В результате постоянная времени заряда конденсатора, определяемая измеряемым сопротивлением и емкостью объекта (тцз=Вцз-Сиз), будет определять время установления выходного сигнала усилителя, которое составит около 3026 с (50.4 мин) при Сщ=100 нФ, 1*0=10 ГОм, 1*цз=10 ГОм.
В схеме на рис. 2.1.а при аналогичных параметрах и сопротивлении 110=1 ГОм время установления в 10 раз меньше при питании ±15 В (286 с) и в 57 раз меньше при питании ±150 В (52.9 с).
Таким образом, применение линейной схемы преобразования сопротивления в напряжение при наличии большой емкости параллельной исследуемому сопротивлению нецелесообразно.
1*0 | І*из І
0-Н=)
Рис. 2.3. Тераомметр с линейной шкалой на основе инвертирующего операционного усилителя