Дискретно-аналоговый измерительный прибор Советский патент 1986 года по МПК G01R19/165 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, является усовершенствованием устройства по основному авт.св. № 1091083 и может быть использовано при построении щитовых измерительных приборов, сигнализирующих о выходе контролируемой величины за границы допуска,

Цель изобретения - повышение устойчивости его работы на границах зоны, заданной задатчиком уставок.

На фиг. 1 показана блок-схема дискретно-аналогового измерительного прибора} на фиг. 2 - структурная схема блока управления устройством сигнализации.

Прибор содержит аналого-цифровой преобразователь (А1Щ)1, два задатчи ка 2 и 3 уставок, оптоэлектронное отсчетное устройство.4, включающее шкалу и указатель 5 измеряемой величины в виде ряда светоизлучающих элементов - светодиодов. два инпикя тора 6 и 7 для световой сигнализации о выходе измеряемой величины из зоны, заданной задатчиками 2 и 3 уставок, блок 8 управления указателем измеряемой величины, блок 9 сравнения кодов с входами 10 и 11 для двух п-разрядных чисел А и Б и с выходами Меньше 12 и Больше 13, блок 14 сравнения кодов с входами 15 и 16 для двух и-разрядных чисел А и6 и с выходами Меньше 17 и Больше 18, генератор 19 тактовых тульсов, делитель 20 частоты с выходами 21 с частотой 2-5 Гц, 22 со звуковой частотой низкого тона и 23 со звуковой частотой высокого тона, блок 24 управления устройством сигнализации с управляюго,ими входами 25 и 26 с входом 27 для выключения тревожной сигнализации, с дополнительными входами 28-30 для связи с делителем 20 частоты, с выходами 31 и 32 для включения индикаторов 6 и 7, соответственно, и с выходом 33 для подключения внешнего громкоговорителя, два RS-триггера 34 и 35

Блок 24 управления устройством сигнализации содержит шесть элементов И 36-41, два элемента ИЛИ 42 и 43, элемент НЕ 44, два ключа 45 и 46, ждущий мультивибратор 47 и RS- триггер 48.

Выход АЦП 1 со1единен через блок 8, управления с указателем 5 измеряемой величины отсчетного устройства

249468 2

4, с первым вxdдoм 10 блока 9 и первым входом 15 блока 14, второй вход 11 блока 9 и второй вход 16 блока 14 соединены соответственно с задат5 чиком 2 нижней уставки и с задатчиком 3 верхней уставки, выход Меньше 12 блока 9 соединен с S-входом триггера 34, выход Больше 13 блока 9 соединен с R-входом триггера 34,

10 выход Меньше 17 блока 14 соединен с R-входом триггера 35, выход Больше 18 блока 14 соединен сS-входом триггера 35, выходы триггеров 34 и 35 соединены соответственно с управля}5 ющими входами 25 и 26 блока 24 управления устройством сигнализации, выходы 31 и 32 блока 24 управления соединены соответственно с индикаторами 6 и 7 отсчетного устройства

20 4, дополнительные входы 28-30 блока 24 управления соединены соответственно с выходами 21 с частотой 2 - 5 Гц, 22 со звуковой частотой низкого тона и 23 со звуковой частотой

25 высокого тона, вход делителя 20 -частоты соединен с выходом генератора 19 тактовых импульсов, вход 27 блока 24 управления соединен с внешним устройством (не показано), вырабатываю30 щим по команде оператора импульс, выход 33 блока 24 управления соединен (непосредственно или через усилитель) с внешним громкоговорителем (не показан).

Управляющий вход 25 блока 24 управления соединен с одним из входов элемента ИЛИ 42, одним из входов элемента И 36 и одним из входов элемента И 39J управляющий вход 26 блока 24 соединен с другим входом элемента ИЛИ 42, одним из входов элемента И 37 и одним из входов элемента И 40; выход элемента ИЛИ 42 через ждущий мультивибратор 47 соединен с S-входом триггера 48, R-вход которого соединен с входом 27 для выключения тревожной сигнализации, а выход - с одним из входов элемента И 38; дополнительные входы 28-30 (предназначенные для связи с делителем 20 частоты) соединены с другими входами элементов И 38-40, соответствен;4о} выходы элементов И 39 и-40 через элемент ИЛИ 43 соединены с одним из вхо5 дов элемента И 41, другой вход кото- рого соединен с выходом элемента И 38 и входом элемента НЕ 44, выход .которого соединен с другими входами

40

50

элементов И 36 и 37 выходы которых через ключи 45 и 46 соединены с выходами 31 и 32 блока 24 ( предназначенными для включения индикаторов 6 к t, 7), соответственно; выход элемента И 41 соединен с выходом 33 блока 24 (предназначенным для подключения внешнего громкоговорителя).

Блок 9 и триггер 34 образуют первый компаратор, блок 14 и триггер 35-- второй компаратор.

Дискретно-аналоговый измерительный прибор .работает следующим образом.

Аналоговый сигнал X преобразуется в АЦП 1 в цифровой п-разрядный код N, котррый затем преобразуется в позиционный код Р блоком 8 управления, управляклцим указателем 5 изме

ряемой величины оптоэлектронного от- 20 т находиться в одном из трех следусчетного устройства 4, в результате чего сигнал X отображается в отсчет- ном устройстве 4 в виде соответствующего положения указателя 5 измеряемой величины относительно шкалы от- счетного устройства 4.

В то же время код N с выхода

АЦП 1 поступает на входы 10 и 15

блоков 9 и 14 сравнения кодов, на

другие входы 11 и 16 которых с задат- 30 выключены.

чиков 2 и 3 уставок соответственно

поступают п-разрядные коды N, и

ющих режимов.

В первом режиме на входах 25 и 26 присутствуют логические О, при это элементы И 36 и 37, 39 и 40 закрыты, на 25 их выходах - логические О, ключи 45 и 46 закрыты и через элемент ИЛИ 43 закрыт элемент И 41, в результате -Чего световая (по выходам 31 и 32) . и звуковая (по выходу 33) сигнализаNMUKC Блоки 9 и 14 включены таким образом, что когда код на входе для числа А меньше кода на входе для числа 6 , то логическая 1 присут-. ствует на выходе Меньше, а на остальных выходах при этом присутствуют логические О. Когда код на. входе для числа Д больше кода на . входе для числа Б логическая Г присутствует на выходе Больше. При равенстве кодов на выходе присутствует Равно. В соответствии с этим.

35

40

Во втором режиме на одном из входов 25 или 26 присутствует логический О, причем на вход 27 импульс не поступал, при этом логическая 1 с входа 25 (26) через элемент ИЛИ 42 и ждущий мультивибратор 47 включает триггер 48, логическая 1 на выходе которого открывает элемент И 38J одновременно с этим логическая 1 с входа 25 (26) открывает элементы И 36, 39 или 37, 40; вследствие этого частота 2-5 Гц, поступающая на вход 28 блока 24 управления с выхода 21 делителя 20 частоты, через элекогда измеряемая величина X находит- 45 «ент И 38, элемент НЕ 44, элемент ся внутри зоны, заданной задатчика- . проходит ми 2 и 3 уставок, (т.е. N N N ) выход 31 (32) блока 24, в резуль мин X МАКС

логическая 1 присутствует на выходе Больше 13 блока 9 и на выходе. Меньше 17 блока 14, в результате 50 чего триггеры 34 и 35 выключены,.с

тате чего один из индикаторов 6 или 7 включается и выключается с частотой 2-5 Гц (другой индикатор при Ь- этом выключен), одноврем.енно с этим звуковая частота низкого (высокого) тока, поступающая на вход 29 (на вход 30) с выхода 22(23) делителя

их выходов на входы 25 и 26 блока 24 управления поступают логические О

л.

тате чего один из индикаторов 6 или 7 включается и выключается с частотой 2-5 Гц (другой индикатор при Ь- этом выключен), одноврем.енно с этим звуковая частота низкого (высокого) тока, поступающая на вход 29 (на вход 30) с выхода 22(23) делителя

когда величина X выходит за нижнюю

или верхнюю границу зоны, логическая 55 20 частоты, проходит через элемент

И 39 (40), элемент ИЛИ 43 на вход элемента И 41, на другой вход которого поступает частота 2-5 Гц с вы-

1 появляется на выходе меньше 12 блока 9 (при N i ) или на выходе

.Больше 18 блока 14(при ,),

в результате чего, один из-триггеров 34 или 35 взводится, и на входы 25 и 26 блока 24 управления поступает код 1 О или О 1. Когда величина X равна одной из заданных границ зоны ( или ), логическая 1 появляется на выходе Равно соответствующего блока 9 или 14 сравнения кодов, а на выходах Меньше и Больше этого же блох устанавливаются логические 0 % результате чего связанный с ним триггер остается в прежнем положении (так как он управляется только логической 1). ,

Блок 24 управления устройством сигнализации работает известным образом и в зависимости от сигналов, поступаклцих на его управляющие входы 25 и 26 и импульсный вход 27 мо

ющих режимов.

В первом режиме на входах 25 и 26 присутствуют логические О, при этом элементы И 36 и 37, 39 и 40 закрыты, на - их выходах - логические О, ключи 45 и 46 закрыты и через элемент ИЛИ 43 закрыт элемент И 41, в результате -Чего световая (по выходам 31 и 32) . и звуковая (по выходу 33) сигнализа выключены.

Во втором режиме на одном из входов 25 или 26 присутствует логический О, причем на вход 27 импульс не поступал, при этом логическая 1 с входа 25 (26) через элемент ИЛИ 42 и ждущий мультивибратор 47 включает триггер 48, логическая 1 на выходе которого открывает элемент И 38J одновременно с этим логическая 1 с входа 25 (26) открывает элементы И 36, 39 или 37, 40; вследствие этого частота 2-5 Гц, поступающая на вход 28 блока 24 управления с выхода 21 делителя 20 частоты, через эле5 «ент И 38, элемент НЕ 44, элемент . проходит выход 31 (32) блока 24, в резуль

0

тате чего один из индикаторов 6 или 7 включается и выключается с частотой 2-5 Гц (другой индикатор при Ь- этом выключен), одноврем.енно с этим звуковая частота низкого (высокого) тока, поступающая на вход 29 (на вход 30) с выхода 22(23) делителя

хода элемента И 38, в результате чего на выходе 33 блока 24 присутствует частота низкого (высокого) тока -модулированная частотой 2-5 Гц, и громкоговоритель подает прерывистые сигналы низкого (высокого) тона - режим тревожной сигнализации.

В третьем режиме на входах 25 и 26 сигналы те же (на одном - логи- ческая 1, на другом - логический О), но на вход 27 поступает импульс, при этом триггер 48 по R- входу выключен, на его выходе присуствует логический О, элемент И 38 закрыт, на его выходе и на входе элемента НЕ 44 - логический О, на выходе элемента НЕ 44 и на одном из входов элементов И 36, 37 - логическая 1, один из этих элементов И открыт (тот, на вход которого поступает логическая 1 с входа 25 или 26 блока 24 управления), один из ключей 45 или 46 открыт одновременно логический О с выхода элемета И 38 закрьшает элемент И 41, в результате чего один из индикаторов (по выходу 31 или 32) блока 24 включен постоянно, а другой выключен-и громкоговоритель по выходу 33 блока 24 также выключен - режим спокойной сигнализации,

Работа прибора на границах зоны, заданной задатчиками уставок.

Пусть, например, сигнал X достиг такого значения, что код N, стал больше кода величину ступени квантования. При этом на выходе Больше 18 блока 14 появится логическая 1, которая взведет триггер 35, в результате чего на входе 26 блока 24 управления также появится логическая 1. (На входе 25 этого блока при этом будет логический О так как если N „ N „то заведомо

X макс

N N , и, следовательно логическая 1 будет присутствовать на выходе Больше 13 блока 9, что приводит к появлению логического О на выходе триггера 34 и связанном с ним входе 25 блока 24 управления). Появление кода 01 на управляющих входах 25 и 26 включает блок 24 управления в режим тревожной сиг- нализ ации.

Если после этого в результате .. флуктуации кода N на ступень квантования в сторону его уменьшения он , будет периодически становиться равным коду N

макс

ТО логическая 1,

перемещаясь с выхода Больше 18 на выход Равно блока 14, не сможет переключить триггер 35 и сигналы на 10 входах 25 и 26 блока 24 управления, а следовательно, и установившийся режим тревожной сигнализации не изменяется.

Если теперь оператор (после приня- 15 тия необходимых мер по устранению причин, вызвавших недопустимое увеличение сигнала X) подаст команду на вход 27 блока 24 управления, переведя тем самым сигнализацию из 20 тревожного в спокойный режим, то этот режим будет устойчиво сохраняться, несмотря на указанные флуктуации кода Nj.

Стабильность сигналов на выходах 25 триггеров 34 и 35, а следовательно, на обмотках реле, подключаемых при необходимости к выходам триггеров 34 и 35 (не показаны), обеспечит стабильную работу этих реле, исклго- 30 чит дребезг их контактов г предохранит эти реле и управляемые ими устройства от выхода из строя.

Таким образом, предлагаемый дискретно-аналоговый измерительный при- 2 бор устойчиво работает на границах зоны, заданной задатчиками уставок, причем это достигнуто без ухудшения его быстродействия,

jQ Формула изобретения

Дискретно-аналоговый измеритель- ньм прибор по авт.св. № 1091083, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости его

5 работы на границах зоны, заданной

задатчиками уставок, каждый из компараторов содержит блок сравнения кодов к RS-триггер, причем входы каждого блока сравнения кодов являются вхо0 Дами соответствующего компаратора а выходы Меньше и Больше блока сравнения кодов соединены с входами соответствующего RS-триггера, выход которого является выходом соответст2 вуэощего компаратора.

26

f

7

7

ге

19 30

Составитель С.Кабиков Редактор А.Шандор Техред н.Бонкало Корректор А.Зимокосов

Заказ 4321/47 Тираж 728Подписное

ВНИИПК Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

J/

уг

«5

fff

I

36

J7

J

39

«J

«/

лг

to

. г

Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано при построении щитовых измерительных приборов, сигнализирующих о выходе контролируемой величины за гранш5 1 допуска, и является дополнительным к-авт.св. № 1091083. Цель изобретения - повьшение устойчивости работы прибора на границах зоны, . заданной задатчиками уставок. Прибор содержит аналого-цифровой преобразователь 1, задатчики 2 и 3 уставок, оптозлектронное отсчетное устройство 4 с указателем 5 в виде светоизлу- чающих элементов - светодиодов и индикаторами 6 и 7, блок 8 управления, блоки 9 и 14 сравнения кодов, генератор 19 тактовых импульсов, делитель 20 частоты и блок 24 управления устройством сигнализации. Выполнение компараторов в виде блока 9 сравнения и RS-триггера 34 и блока 14 срав- § нения и RS-триггера 35 способствует достижению поставленной цели. 2 ил. // ю