Фильтр релейных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H01H47/18 H03H17/00 

1221

Изобретение относится к автомати t ке и импульсной технике и может быть использовано в устройствах коммутации и устройствах автоматики для получения заданных вьщержек времени j при срабатывании и отпускании релейных элементов.

Цель, изобретения - расширение функциональных возможностей путем выделения наличия низкого уровня входного релейного сигнала в течение одного заданного интервала времени и наличия высокого уровня входного релейного сигнала в течение другого заданного интервала времени не равного первому.

На чертеже приведена структурная схема фильтра релейных сигналов.

Фильтр релейных сигналов содержит блок 1 установки исходного состояния, первый элемент ИЛИ 2, второй элемент ИЛИ 3, счетчик 4 импульсов, дополнительный счетчик 5 импульсов, генератора 6 импульсов, первый элемент НЕ 7, задатчик-формирователь 8 входного релейного сигнала,второй элемент НЕ 9, элемент И 10. При этом блок 1 установки исходного состояния содержит тумблер 11 включения электропитания, конденсатор 12, резистор 13 цепи разряда и резистор 14 цепи разряда конденсатора, RS -триггер 15 с приоритетом по 5 -входу и элемент НЕ 16.

Выход блока 1 установки исходного состояния соединен с входами первого и второго элементов ИЛИ 2 и 3, выход элемента 2 соединен с R -входом (установочным) счетчика 4 импульсов, а выход элемента 3 соединен с R-входом (установочным) дополнительного счетчика 5 импульсов. Выход генератора 6 импульсов соединен с V-входами разрешения счетчиков 4 и 5 импульсов, выход счетчика 4 импульсов соединен с С -входом (счетным) этого же счетчика и с входом первого элемента НЕ 7, выход задатчика 8 входного релейного сигнала соединен с входом второго элемента НЕ 9 и с вторым входом элемента ИЛИ 3, выход элемента НЕ 9 соединен с входом элемента И 10, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ 7. .Выход счетчика 5 соединен с С-входом этого же счетчика и с вторым ВХОДОМ элемента ИЛИ 2, с третьим входом которого соединен выход элемен6872

та И 10.Третий вход элемента ИЛИ 3 соединен с выходом элемента НЕ 7. .

Фильтр релейных сигналов работает следующим образом.

Сигналы X, и Х формируются в соответствии с логическими функциями

X,XAY,v,vX,, , (1) X2 Xv,vx,. (2)

В таблице приведены значения сигналов X, и Xg формируемые согласно уравнениям (1) и (2) при различных состояниях входного сигнала Х выходных сигналов счетчиков 4 и 5

Y, и Yjv и при значении сигнала на выходе блока 1 установки исходного состояния Xj -О (при реализации на микросхемах серии 564).

По включению питания (тумблер 11 замкнут) электрическая схема из элементов 12, 13 и 14 формирует на R-Бходе триггера 15 сигнал высокого уровня 1, а на 5-входе этого же

триггера - сигнал низкого уровня О. Тогда на выходе триггера 15 формируется сигнал низкого уровня О, а на выходе элемента НЕ 16 - сигнал высокого уровня 5 1, поступаюащй через элементы ИЛИ 2 и 3 на R-входы счетчика 4 и 5, в результате на выходах счетчиков формируются сигналы исходного состояния Ч, 4 0. Далее происходит заряд конденсатора 12 и на приоритетном 6 -входе триггера 15 сигнал экспоненциально увеличивается от низкого уровня О до высокого уровня 1. Единичный сигнал на 5 -входе триггера вызывает изменение выходного сигнала этого же триггера с О на 1, а сигнала X, - с 1 на О, независимо от уровня сигнала на R-входе триггера 15. Сигнал Х, О сохраняется до выключения электропитания. Счетчики 4 и 5 настроены на формирование временных задержек соответственно Т, и Tj .

Если выходной сигнал счетчика нулевой , О или Vj О, то через заданный интервал времени Т, или Т после изменения сигнала на R-входе счетчика с X, 1 на У -О или с на на выходе счетчика формируется сигнал V, 1 или торый поступает на его же С -вход и блокирует счет импульсов генератора, причем данное указанное состояние счетчика сохраняется до следующего обнуления счетчика.

Итак, после включения питания формируются сигналы Х,0, , Если т еперь сигнал X 0, то логическая схема в соответствии с первой строкой таблицы формирует X, Х 1 и , 0. После изменения входного сигнала на X 1 из пятой строки таблицы Х,0, Х 1. При этом счетчик 4 отсчитывает интервал Т, а счетчик 5 заблокирован: УЗ 0. Если в пределах интервала Т, входной сигнал X изменяет свое состояние с 1 на О, то счетчик 4 блокируется и обнуляется: J, 0. Если X сох- раняет значение 1, то через интервал Т| формирует сигнал Y, 1, в соответствии с седьмой строкой таблицы: X, 0, Х 1, сигнал V, 1 поступает на С-вход счетчика 4 и блокирует счет.

При последующем изменении сигнала X с 1 на О, в соответствии с третьей строкой таблицы X, )(0, запускается счетчик 5 (счетчик 4 заблокирован) и через интервал времени Tj формируется Y, 1. Теперь в соответствии с четвертой строкой таблицы X., 1, Xj 0, т.е. , изменяется с 1 на О, в соответствии со второй строкой таблицы Х,1, . Значение 2 изменяется с 1 на О окончательно, в соответствии с первой строкой таблицы: Х, и У, .

Если после изменения сигнала X с 1 на О, через время меньшее интервала Т происходит обратное изменение X с О на 1, то состояние переменных вновь соответствует седьмой строке таблицы.

Для использования фильтра релейных сигналов в схеме моделирования элемента пневмоавтоматики, с целью обеспечения возможности регулирования времен чистого запаздывания Т, и структурную схему следует дополнить устройством регулирования частоты генератора, связав его выход с входом генератора 6, а также ввести два блока коммутации выходов счетчиков 4 и 5 импульсов.

Блоки коммутации при этом регулируют отношение Т, Т путем подключения выхода требуемого двоичного разряда счетчика к цепям сигналов , и Vg Регулятор частоты генератора изменяет временной масштаб одного импульса генератора и, следова1221687

тельно, длительности временно.

и

Для моделирования экспоненциального закона изменения давления газа на выходе пневмоклапана может быть предусмотрен фильтр с передаточной функцией k /Тр, с возможностью регулирования величины постоянной времени Т и коэффициента усиления 1( подключаемый-к выходу первого счетчика.

Таким образом, фильтр релейных сигналов обеспечивает вьщеление

наличия низкого уровня входного СИГ

нала X в течение заданного интервала Tj путем формирования через интервал времени Т после последнего изменения сигнала X с 1 на О - сигнала Y, 0, а также вьщеления наличия высокого уровня входного сигнала X в течении другого задан - ного интервала Т, f Т путем формиро вания через интервал времени Т, пос ле последнего изменения сигнал X с О на 1 - сигнала Y, 1.

50

Формула изобретения

Фильтр релейных сигналов, содер- жащий блок установки исходного состояния, генератор импульсов, соединенный с входом разрешения счетчика 55 импульсов, выход которого является выходом устройства, первый и второй элементы ИЛИ, отличающий- с я тем, что, с целью расширения

функциональных возможностей, в него введены первый и второй элементы НЕ элемент И и дополнительный счетчик импульсов, причем вход первого элемента НЕ соединен с выходом и счетным входом счетчика импульсов, вход второго элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с входной шиной, первый вход элемента И соединен с выходом первого элемента НЕ и с вторым входом второго элемента ИЛИ, второй вход элемента И соединен с выходом второго элемента НЕ, а выход - с первым вхо

Составитель Г Крапива Редактор Н, Воловик Техред В.Кадар Корректор В. Бутяга

1616/56

Тираж 643 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

лмпиял ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4

16876

дом первого элемента ИЛИ, устано вочный вход дополнительного счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента ИЛИ, вход разрешения - с 5 выходом генератора импульсов, а выход соединен с его счетным входом и вторым входом перв ого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ сое- динен с установочным входом 10 счетчика импульсов, а третий вход - с третьим вхадом второго элемента ИЛИ и с выходом блока установки исходного состояния.