Устройство для контроля параметров Советский патент 1986 года по МПК G07C11/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля посто янных напряжений при наличии сетевых помех. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет исключения влияния сетевых помех. На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - схема формирователя периода помехи; на фиг. 3 - приме выполнения преобразователя параметра; на фиг. 4 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 5 - временные диаграммы работы формирователя периода помехи. Устройство (фиг.О содержит переключатель 1, компаратор 2, первый эл мент НЕ 3, формирователь 4 периода помехи, реверсивный счетчик 5, элемент ИЛИ-НЕ 6, элемент 7 индикации, второй элемент НЕ 8, RS-триггер 9, преобразователь 10 параметра и генератор 11 импульсов. Переключатель I (фиг. l) содержит первый 12 и второй 13 элементы И-НЕ. Формирователь 4 периода помехи (фиг.2) содержит пороговый элемент j4, конденсатор 15, первый резистор |6, диод 17 и третий элемент НЕ 18. Преобразователь 10 (фиг.З) содержит, например, второй резистор 19. Преобразователь 10 параметра соедине первым и вторым входами соответствен но с первым входом и с общей шиной устройства, выходом - с первым входо компаратора 2, соединенного вторым в дом с вторым входом устройства, а выходом - с первым входом переключателя 1, выход элемента 7 индикации соединен с выходом устройства. Выход компаратора 2 соединен через первый элемент НЕ 3 с вторым входом переклю чателя I, соединенного третьим входом с первым выходом формирователя 4 периода помехи, соединенного входом с третьим входом устройства, выходом - установочным входом реверсивного счетчика 5, с первым входом эле мента ИЛИ-НЕ 6 и со стробирующим вхо дом элемента 7 индикации, соединенно го информационным входом с выходом RS-триггера 9, соединенного 5 -входом с выходом обратного переноса реверсивного счетчика 5, R -входом - с выходом элемента РШИ-НЕ 6, соединенIного вторым входом через второй элемент НЕ В с выходом прямого переноса реверсивного счетчика 5, соединенного вычитающим и суммирующим входами соответственно с первым и вторым выходами переключателя I, соединенного четвертым входом с выходом генератора I1 импульсов. В переключателе 1 первый элемент И-НЕ 12 соединен первым входом с вторым входом переключателя 1, вторым входом - с первым входом второго элемента И-НЕ 13 и с третьим входом переключателя 1, третьим входом - с вторым входом второго элемента И-НЕ 13 и с четвертым входом переключателя 1, первый вход которого соединен с третьим входом второго элемента И-РЕ 13, соединенного выходом с вторым выходом переключателя 1, первый выход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ 12. В формирователе 4 периода помехи пороговый элемент 14 соединен входом с входом формирователя 4, выходом через конденсатор 15 - с первым выводом первого резистора 16, соединенного вторым выводом с общей шиной устройства, первым выводом - с анодом диода 17, соединенного катодом непосредственно с вторым выходом формирователя 4, а через третий элемент, НЕ 18 - с первым выходом формирователя 4. В параметрическом преобразователе 10 резистор 19 соединен первым выводом с шиной питания устройства, вторым выводом - с входом и выходом параметрического преобразователя 10. Устройство работает следующим образом. Параметрический преобразователь 10 преобразует контролируемый параметр (ток, сопротивление, емкость и т.д.) или например, сопротивление изоляции объекта, подключенного между его входом и общей шиной устройства, в постоянное напряжение U,, . Из-за воздействия помех, вызванных . преимущественно наводками сети 50 Гц- результирующий сигнал U на выходе преобразователя 10 представляет собою сумму постоянного напряжения U и наводки (фиг.4). Этот сигнал поступает на один вход компаратора 2, на другой вход которого поступает эталонный сигнал и,. На выходе компаратора 2 постоянное напряжение U (при отсутствии помех) положительно (Т), если ,, и отрицательно (О), если и, и,. Однако из-за помехи напряжение U, будет модулировано помехой, как показано на фиг.2. Напряжение U поступает на вход переключателя I, кроме того, оно инвертируется элементом 3, превращаясь в сигнал П , и посту пает на другой вход переключателя С выхода формирователя 4; на:вход 3 переключателя 1 поступает импульс.U длительность которого равна периоду помехи с постоянной привязкой фронтов к фазе сигнала помехи. В результате совпадения сигналов U, U, или и,J, Uj счетные импульсы с генерато ра 11 Ттоступают то на суммирующий вход счетчика 5, то на вычитающий. Счетчик 5 короткими сигналами U q, с формирователя 4 устанавливается в О по входу R , этими же сигналами через элемент ИЛИ-НЕ 6 устанавливается в О триггер 9. Триггер 9 устанавливается в состо яние О сигналом U4.« с выхоДа формирователя 4 с задержкой, определяе мой временем перключения элемента ИЛИ-НЕ 6 и самого триггера 9. В момент заднего фронта сигнала U.j в счетчике 5 записывается отрицательное число, а триггер 9 устана ливается по входу S в 1, если в течение периода помехи на счетчик 5 поступает больше импульсов по выч тающему входу, чем по суммирующему входу. И наоборот, в счетчике 5 зап сывается положительное число, а три гер 9 устанавливается через элемент НЕ 8 и элемент ИЛИ-НЕ 6 в состояние О, если в течение периода помехи на его суммирующий вход поступает больше импульсов, чем на вычитающий Число импульсов, поступивших на суммирующий вход /счетчика 5 за пери од (т) помехи, пропорционально времени t, (фиг.4) а число импульсов, поступивших на вычитающий вход времени tj. С учетом того, что при .U(j 1 и5 и симметричном (например, синусоидальном) напряжении помехи всегда t , t,, , а при U Uj- всег да t, t, получается, что при U триггер 9 в конце периода помехи на ходится в 1, а при Uo О. Опрос состояния(Триггера 9осущес вляетоя сигналом U,, , поступающим н элемент 7 индикации, еще до сброса триггера 9 в ноль через элемент 6, по срабатывании которых на срабатывание самого триггера 9 требуется определенное время. Элемент 7 индицирует результат контроля, который не зависит от наличия помехи, ее амплитуды и периода и выдает его на выход устройства. Формирователь 4 фиг.2) работает следующим образом. Сигнал, пропорциональный и совпадающий по фазе с синусоидальным сигналом сетевой помехи U (фиг.5) преобразуется пороговым злементом 14 в импульсный сигнал U,. Из сигнала с, помощью дифференцирующей цепочки на конденсаторе 15, резисторе 16 и диоде 17 и с помощью элемента НЕ 18 формируются сигналы U, и 04,2 для управления элементами И-НЕ 12 и 13 и установки счетчика 5 и триггера 9. Преобразователь 10 (фиг.З) представляет собой, например, резистор 19, через который ток от источника и„ питания задается на объект контроля. В случае, если объектом контроля, является изоляция, то протекая через сопротивление изоляции, ток, задаваемый резистором 19, создает на нем напряжение и к , которое и подлежит контролю. Переключатель 1 (фиг.1) состоит из элементов И-НЕ 12 и 13, которые открываются поочередно на время t и t, соответственно сигналами U;, и и и задают пачки импульсов на суммирующий и вычитающий входы счетчика 5. Таким образом, за счет введения формирователя 4, счетчика 5, элементов НЕ 3 и 8 и элемента ИЛИ-НЕ 6, устройство обеспечивает контроль corпротивления объектов в условиях наличия синусоидальных помех, которые не оказывают влияния на результат контроля, что повьппает его достоверность. Формул изобретения 1. Устройство для контроля параметров, содержащее преобразователь параметра, соединенный первым и вторым входами соответственно с первым входом и общей шиной устройства, выходом - с первым входом компаратора. соединенного вторым входом с ёторым входом устройства, а выходом - с первым входом переключателя, генератор S импульсов, элемент индикации, соединенный выходом с выходом устройства, отличающееся тем, что, с целБю повьшения достоверности контроля за счет исключения влияния сетевых помех, в него введены формирователь периода помехи, реверсивньй счетчик, два элемента НЕ, элемент ИЛИ-НЕ и RS-триггер, причем выход компаратора соединен через первый элемент НЕ с вторым входом переключателя, соединенного третьим входом с первым выходом формирователя периода помехи, соединенного входом с третьим входом устройства, выходом - с установочным входом реверсивного счетчика, с первым входом элемента и со стробирунмдим входом элемента индикации, соединенного информационным входом с выходом RS-триггера, соединенного S -входом с выходом обратного переноса реверсивного счетчика, R-входом - с выходом элемента ИЛИ-НЕ соединенного вторым входом через второй элемент НЕ с выходом прямого пере носа реверсивного счетчика, соединенного вычитающим и суммирующим входами соответственно с первым и вторым выходами переключателя, соединенного 798. четвертым входом с выходом генератора импульсов. 2. Устройство поп.1,отлича- ю щ е е с я тем, что переключатель содержит первый элемент И-НЕ, соединенный первым входом с вторым входом переключателя, вторым входом - с первым входом второго элемента И-НЕ и с третьим входом переключателя, входом - с вторым входом второго элемента И-НЕ и с четвертым входом переключателя,первый вход которого соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ. 3. Устройство ПОП.1, отлича ю щ е е с я тем, что формирователь периода помехи содержит пороговый элемент, соединенный входом с входом формирователя периода помехи, выходом через конденсатор - с первым выводом первого резистора, соединенного вторым вьшодом с общей Линой устройства, первым выводом - с анодом диода, соединенного катодом непосредственно с вторым выходом фор мирователя периода йомехи, а через третий элемент НЕ с первым выходом формирователя периода помехи.