Устройство для регистрации @ временных интервалов Советский патент 1983 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерению временных интервалов И предназначено для регистрации п временных интервалов с общим пуском для всех интервалов с целью контроля моментов срабатывания различного рода реле,. -контактных датчиков при исследовании их работоспособности и ра бочих характеристик в условиях воздействия на них перегрузки, создаваемой, например, при испытаниях в ударных трубах. Известно устройство контроля интервалов с произвольным порядком окончания относительно общего пуска , содержащее в качестве запоминающего элемента счетчик импульсов Cl . Однако устройству присуща погрешность измерения длительности временных интервалов, равная времени перезаписи показаний счетчика в запоминающее устройство. Кроме этого, возможна запись гюжной информации, обусловленная выводом .информации из счетчика в момент наличия в нем nieреходного процесса при переключении разрядов, обусловленйого приемом оч редного тактового импульса. Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее.накопительную ячейку на основе тороидального сердечника с прямоуголь ной петлей гистерезиса. При нажатии на кнопку срабатывает цепь, которая подает напряжение питания на сердечник, перемагничивая его до мо мента размыкания контактов испытуемого реле. По уровню магнитного поTojKa, накопленного сердечником за время между подачей питания на реле и моментом срабатывания его контакта, возможно определить длительност данного временного интервала 2. Недостатком известного устрЬйств является возможность записи ложной информации при подрабатывании контакта реле в течение времени воздей ствия перегрузки. Устройство, кроме того, не позволяет регистрировать временные интервалы, ограничен ные , например, электрическими импул сами, и при обеспечении многоканаль ности измерений требует введения собственной схемы расщепления напояжения лля каждой накопительной 091 Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение достоверности регистрируемой информации. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации п временных интервалов, содержащее п накопительных ячеек, выполненных в виде тороидальных ферромагнитных сердечников (. прямоугольной петлей гистерезиса, снабженных обмоткой записи, а также конденсатор, включенный между шинами питания устройства; дополнительно введены компенсационный стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, (п+1) ключей, гI диодов и резисторов, а каждая накопительная ячейка снабжена дополнительно двумя обмотками - считывания и сброса, при этом выводы обмоток считывания являются выходами устройства, а обмотки сброса соединены между собой согласно - последовательно, причем начала обмоток записи соединены с выходом стабилизатора, а их каждый конец через диод связан с выходом соответствующего ключа, который через резистор соединен с первым входом стабилизатора, перВОЙ шиной питания и началом обмотки сброса последней п-ой ячейки, причем конец сброса первой ячейки является входом, сброса устройства, второй вход стабилизатора соединен с выходом (п+1)-го ключа, а третий вход стабилизатора соединен с первыми входами всех ключей и второй шиной питания, управляющие входы п ключей являются стоповыми входами устройства, и управляющий вход (п+1) ключа является стартовым входом устройства. Указанное выполнение устройства обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства за счет регистрации команд Старт и .Стоп в виде как замыканий (размыканий) контролируемых контактов так и электрических импульсов. Повышение достоверности регистрируемой информации обеспечивается блокировкой включенного состояния ключа, начиная с момента прихода соответствующей команды. Благодаря этому исключается дозапись информации, обусловленная, например, дребезгом контролируемых контактов. На фиг. 1 изображена функциональj, импульсные диаграммы работы; на фиг. 3 - характеристика тороидального сердечника. Устройство состоит из п накопительный ячеек 1 (фиг.1), п исполнительных пороговых ключей 2, стартового порогового ключа 3 стабилизатора 4 напряжения, конденсатора 5 диодов 6, резисторов 7. При реализа ции по данной схеме возможны два ре жима питания - за счет энергии, накапливаемой конденсатором 5 от внеш него источника, и с постоянно подключенным источником питания. Первы вариант существенно уменьшает табариты собственно регистрирующей аппаратуры, которая должна по условия испытаний иметь минимальные габарит обусловленные бортовым вариантом контроля. Заряд конденсатора 5 в этом случае осуществляется по Прово дам, а источник отключается за неко торое время до воздействия. Работа устройства в режиме питания от предварительно заряженного конденсатора 5 следующая. Сигналом по входу Сброс началь .ный уровень магнитного потока в ячейках 1 устанавливается равным ФчСФиг.з;. . ... От внешнего источника постоянног тока напряжением Е заряжается конденсатор 5 (А, фиг.2). Схема устрой ства в ;этом состоянии практически не потребляет энергию, так как ключи 2 и 3 выполненные, например, на . тиристорах, закрыты. Разряд конденсатора 5 осуществляется практически только током утечки конденсатора 5. В момент времени t., фиксирующий начало нагружения объекта (Б фиг.2), замыкается пусковой контакт ный датчик, подключенный к стартовому входу устройства. 1Включается ключ 3 управляющий стабилизатором На выходе стабилизатора k появляется напряжение UCT(В, фиг.2). Через . обмотки записи ш п ячеек 1 начинает протекать ток, перемагничивающий их из исходного состояния -фя, в .положительном направлении (фиг.З). В момент времени t (Г, фиг.2) происходит срабатывание:контролируемого контакта реле или датчика, (команда Стоп), обусловленное их реакцией на динамическое воздействие, Включается соответствующ1ий ключ 2 и на диод 6 подается напряжение смеще 94 . ние тока через обмотки записи W данной ячейки памяти прекращается. Таким образом, протекание тока по обмотке С ячейки 1 происход т в течение бременного интервала jfcit t -t|) (Д,фиг.2).; Напряжение на конденсаторе 5 падает вследствие его разряда через ключи 2, 3 и стабилизатор 4. В момент времени Ц напряжение на конденсаторе 5 достигает значения U. , при котором выключается ключ 3 и напряжение на выходе стабилизатора пропадает. Емкость конденсатора 5 в этом режиме питания выбирается исходя из условия обеспечения работы стабилизатора Ч в течение времени, перекрывающем с запасом временной интервал, на которюм ожидается срабатывание контролируемых датчиков. При этом напряжение на соответствую- щем резисторе 7 после поступления команды Стоп должно удовлетворять условию U(.vywy7Uj4-T в Течение всего времени формирования стабилизированного напряжения, что также определяется емкостью конденсатора 5. В- момент вре мени 1д спада напряжения на конденсаторе 5 до значения Urt происходит выключение сработавших пороговых ключей 2. Информация о временных интервалах между командой Старт и командами Стоп, записанная в виде накопленных Ячейками 1 уровней магнитного потока, сохраняется и после отключения питания. Алгоритм работы устройства при при постоянном питании аналогичен опи санному. При этом снижаются требования к величине емкости конденсатора .5, который должен при разряде после отключения питания обеспечить необходимое разнесение во времени последовательности выключения стартового и стоповых ключей. Считывание информации осуществля- ётся подачей от внешнего генератора на обмотку Шо импульса фиксированной амплитуды Цу,и длительностью, обесечивающей надежное переключение ячейки 1 в состояние -«- ф . Момент переключения в состояние (состояние насыщения) определяется по .скачкообразному падению величины внутреннего сопротивления цепи считывания ячейки 1. Время переключения ячейки 1 из состояния промежуточной

ным способом, например, измерителем временных интервалов.

Определение уровня накопленного при записи потока осуществляется по формуле

Ьсч Оси

Н)

где и)- количество витков обмотки

считывания.

Зная величину Ф и параметры цепи записиОЦ, Ша определить длительность зарегистрированного временного интервала

ДФ 4

(а) t,,-i.-.

Простота схемы позволяет осуществить градуирование каждой ячейки 1 с помощью тестовых сигналов.

Регулирование диапазона измерения каждой ячейки возможно кроссированием обмотки w/2 в режиме записи резистором Куу ( номинал кроссирующего резистора).

Предлагаемое устройство отличается от известного более широкими функциональными возможностями, так как обеспечивает измерение временных интервалов между командами, заданными как в виде замыканий ( размыканий контактов, так и в виде электрических импульсов.

Кроме того, предлагаемое устройство повышает по сравнению с известным достоверность регистрируемой при динамических испытаниях информации благодаря надежному блокированию цепи записи после прихода соответствующей команды.

б 8

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ п ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее п накопительных ячеек, выполненных в виде тороидальных ферромагнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, снабжённых обмоткой записи, а также конденсатор, включенный между шинами питания устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения достоверности регистрируемой информации, в устройство дополнительно введены компенсационный стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием. (п+Т) ключей, п диодов и резисторов, а каждая накопительная ячейка снабжена дополнительно двумя обмоткамисчитывания и сброса, при этом выводы обмоток считывания являются выходами устройства, а обмотки сброса соединены между собой согласнопоследовательно, причем начала обмоток записи соединены с выходом стабилизатора, а их каждый конец через диод связан с выходом соответствующего ключа, который через резистор соединен с первым входом стабилизатора, первой шиной питания и началом обмотки сброса последней п-ой ячейки, причем конец обмотки сброса первой ячейки является входом сброW са устройства, второй вход стабилизатора соединен с выходом (п+1)-го ключа, а третий вход стабилизатора соединен с первыми входами всех ключей и второй шиной питания, при этом управляющие входы п ключей являются стоповыми входами устройства, а управляющий вход (п+1) ключа является стартовым входом устройства. N5 Ю