Пороговое устройство Советский патент 1984 года по МПК G05B1/01 

Изобретение относится к автомати ке, а именн(Ь к многоступенчатым электрическим регуляторам, и может, найти применение в системах автоматики для формирования уровней, команд, в частности в системах автома тизированного регулирования темпера туры тепловых объектов, например общепромышленных печей сопротивлени Известны пороговые устройства, с держащие операционный усилитель с цепью положительной обратной связи-. Обратная связь выполняется в виде резистивного делителя,с помощью которого часть выходного напряжения, формирующего пороговый уровень, под ется на вход усилителя. Наличие такой связи способствует установлению выходного напряжения на одном из ма симальных значений. При превы1иении входным сигналом порогового состояние устройства по выходному напрял е нию мгновенно изменяется на противо положное. В зависимости от параметров усилителя возможно получение высококачественного порогового устройства, имеющего один уровень срабатывания Tl. Недостатком известного порогового устройства являются его ограниченны возможности - оно обеспечивает- только один уровень срабатывания, тогда как в практических случаях возникает задача дискриминации по уровню сигна лов различной амплитуды и поля эности Для таких операций в системах автоматического регулирования используют устройства, имеющие два порога срабатывания . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является пороговое устройство, содержащее операционный усилитель, инвертирующий и неинвертирующий входы которого подключены через резистор и резистивный делитель соответственно к источникам входного сигнала и опорного напряжения, Кроме того, известное пороговое устройство содержит второй операционный усилитель, инвертирующий и неи 1вертирующий входы которого подключены через ре;зистор и резистивный делитель соответственно к источникам входного сигнала и опорного напряжения. Между выходами первого и второго дифференциальных усилителей и наг рузкой включены диоды, которые находятся в проводящем состоянии в тех случаях, когда входной сигнал превышает первое пороговое напряжение или становится меньше второго порогового значения. Таким образом, пороговое устройство принимает три значения ВЫХОДНОГО напряжения, т.е. реализует характеристику типа ступеньки 2 Недостатком известного устройства является его сложность, т.е. использование двух операционных усилителей с внешними навесными элементами для реализации желаемых характеристик, и недостаточная помехозащищенность. дребезга проявляющаяся в виде выходного напряжения в случае нахождения входного.сигнала на границе уровня дискриминации. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение помехоустойчивости при определении величины и знака входного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что пороговое устройство, содержащее операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый масштабный резистор подключен к источнику входного сигнала, а неинвертирующий вход соединен с первым выводом второго масштабного резистора и через третий масштабный резистор подключен к шине нулевого потенциала, два ограничивающие : диода, ограничивающие резисторы и делитель напряжения на резисторах, содержит сгла живающий конденсатор, источник напря жения смещения и стабилитрон, причем ограничивающие диоды соединены последовательно встречно и включены между инвертирующим входом и выходом операц - О|гного усилителя, общий вывод ограничивающих диодов через первый огранич;ивающий резистор подключен к среднему выводу делителя напряжения на резисторах, включенного параллельно источнику напряжения смещения, сглаживающий конденсатор включен между инвертирующим входом и выходом, операционного усилителя, второй вывод второго масштабного резистора соединен с общим выводом второго ограничивающего резистора и стабилитрона, включенных последовательно между шиной питания и шиной нулевого потенциала. Таким образом, предложенное устройство позволяет реализовать аналогичную по сравнению с прототипом функциональную зависимость между входным и выходным напряжением при меньшем количестве операционных усилителей, а также повысить помехоустойчивость устройства путем исключения ложных срабатываний. На чертеже приведена принципиальная схема порогового устройства. Устройство содержит операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого через масштабный резистор 2 соединен со входом порогового устройства, а выход является, выходом порогового устройства, между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 1 включены сглаживающий конденсатор 3 постоянной емкости и управляе мый напряжением конденсатор 4, состо

ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее операционный усилитель, инвертирующий вход которох-о через первый масштабный резистор подключен к источнику входного сигнала, а неинвертирующий вход соединен с первым выводом второго масштабного резистора и через третий масштабный резистор подключен к шине нулевого потенциа ла, два ограничивающих диода, ограничивающие резисторы и делитель напряжения на резисторах, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повьаиения помехоустойчивости, оно содержит сглаживающий конденсатор, источник напряжения смещения и стабилитрон, причем ограничивающие диоды соединены последовательно встречно и включены между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, общий вывод ограничивающих диодов через первый ограничивающий резистор подключен к ср днему выводу делителя напряжения на резисторах, включенного параллельно источнику напряжения смещения, сглаживающий конденсатор включен меж- ду инвертирующим входом и выходом (Л операционного усилителя, второй вывод второго масштабного резистора с: соединен с общим,выводом второго ограничивающего резистора и стабилитрона, включенных последовательно между шиной источника питания и шиной ну- - левого потенциала.