Сигнализирующее устройство Советский патент 1986 года по МПК G01R23/00 

1 Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в устройствах допускового контроля напряжения. Целью изобретения является повышение быстродействия при внезапном исчезновении или значительном снижении контролируемого напряжения. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы его работы. Устройство содержит блок 1 управления, первый вход которого является входом контролируемого напряжения, а первый выход соединен с первым входом порогового блока 2, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами задающих генераторов 3 и 4, первый 5 и второй 6 элементы И, первый реверсивный счетчик 7, выходы которого соединены с входами соответственно дешифраторов В, 9, выходы которых соединены с установочными входами регистрирующего триггера 10 и первыми входами первого 5 и второго 6 элементов И соответственно вторые входы которых соединены с вторым выходом блока 1 управления, а тре тьи входы - с первым и вторым выходами порогового блока 2 соответственно второй реверсивный счетчик Т1, третий 12 и четвертый 13 элементы И и первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ, причем первые входы элементов И 12 и 13 соединены с первым и вторым выходами порогового блока 2 соответственно, вторые входы - с третьим выходом блока 1 управления, а третьи - с выходами первого 8 и второго 9 дешифраторов соответственно, выход элемента И 5 соединен с входом прямого, а элемента И 6 - с входом обратного счета реверсивного счетчика 11, выходы переполнения и переноса которого соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ 14, 15 соответственно, вторые входы которых соединены с выходами элементов И 12 и 13 соответственно, а выходы - с входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика 7, выход регистрирующего триггера 10 соединен с вторым входом блока 1 управления, третий вход которого является входом опорного напряжения устройства. Устройство работает следующим образом. 8 На первый вход блока 1 управления поступает контролируемое напряжение и j синусоидальной формы, предварительно выпрямленное по двухполупериодной схеме, где сравнивается с заданным опорным напряжением постоянного тока Ujj, поступающим на другой вход бдока 1 управления (фиг. 2а). В результате сравнения U и U блок 1 управления вырабатывает управляющие импульсы (фиг. 26), которые через его первый выход поступают на первый вход порогового блока 2, на первом и втором выходах которого появляются соответственно пачки импульсов п с частозадающего генератора 3 (фиг.2в) и п „ с частотой F задающего генератора 4 (фиг. 2г). Дпительность пачек t и i а следовательно, и количество импульсов n, Fit, к п f t определяется длительностью управлякицих импульсов, цоступакмцих из блока 1 управления, которые зависят от величины контролируемого напряжения U и опорного напряжения U, . Величину опорного напряжения U выбирают из такого расчета, чтобы при величине амплитуды контролируемого напряжения U, равной амплитуде минимально допустимого значения (Uj(), в каждом i-oM периоде измерения количество импульсов п, в пачке t.; было равно количеству импульв пачке t„,, Это условие равсов П . в начлс . новесия ДЛЯ синусоидального сигнала вьшолняется, если принять УО U;,«HAa«-sinot, (1) где угол ci определяется отношением 90( + 1). Частота F задающего генератора 3 выбирается из условия кодового числа реверсивного счетчика 7, на которое настроен дешифратор 8, и частоты f контролируемого напряжения и. и определяется соотношением F 2Nf, Частота F задающего генератора 4 выбирается из условия разрешающей сп-особности устройства, которая зависит от частотных характеристик элеентов устройства, а также чувствительности и стабильности характеристик аналогового компаратора блока 1 ния сигнализации t при внезапном исчезновении контролируемого напряжения, и определяется соотношением где К Гц -х с. Работа устройства основана на том принципе, что во время каждого периода сравнения величины контролируе мого напряжения U с опорным напря жением U, в реверсивный счетчик 7 записывается разность д п между коли чеством неравнозначных по частоте импульсных посылок п и п , поступив ших соответственно на входы прямого и обратного счета. При этом разность дп может изменяться от периода к периоду как по модулю, так и по знаку в зависимости от изменения величины контролируемого напряжения U.В этой связи время накопления в реверсивных счетчиках 7, 11 заданной суммы или списания ее имеет функциональную зависимость от величины контролируемого напряжения U х. в режиме контроля, когда величина и X становится больше минимально допус тимого значения, в каждом i-ом периоде измерения накопление суммы д п. происходит в последовательно соединенных первом и втором реверсивных счетчиках 7 и 11. Но в другом режиме контроля, когда U,, становится меньше Кмин суммы происходит толь ко из первого реверсивного счетчика 7 импульсами более высокочастотного задающего генератора 4 и сигнгшизация срабатьшает при его обнулении Это позволяет значительно увеличить время анализа восстановления величины в допустимых пределах и обеспечить срабатывание сигнализатора при надежном восстановлении U и быстродействующую сигнализацию при снижении и ниже допустимого предела. Происходит это следукицим образом. Если относительно длительное время U и jjMHfton после каждого i-ro периода измерения в реверсивных счет чиках 11 и 7 накапливается сумма дт до тех пор, пока не вьшолнится условиедп. , M-N (5) где емкость счетчика 11; N - кодовое число счетчика 7, на которое настроен дешифратор 8 В момент вьтолнения условия (5) устройство сигнализирует о восстановлении и в допустимых пределах.При этом выходы порогового блока 2 подключаются к входам счетчика 7. При снижении контролируемого напряжения до величины U U , п, п, и дп О и после каждого i-ro периода измерения содержимое счетчика 7 уменьшается на величину дп ,.до тех пор, пока не выполнится условие К, N - ЕГ л п. О в момент выполнения условия (6) устройство сигнализирует о снижении и ниже допустимого предела. Как ввдно из выражений (5) и (6), К К и, следовательно, времена срабатывания сигнализатора Т в первом случае.и Т во втором случае при прочих равных условиях значительно отличаются, так как 1 12Г- г2Ткгде f - -частота контролируемого напряжения. Рассмотрим подробно работу схемы сигнализирующего устройства в двух оежимах. В 1-ом режиме работы исходным условием считается положение, когда относительно длительное время имеет место соотношение U U HAOH- Сумма в счетчике 7 достигает кодового числа N, на которое настроен дешифратор 8, и на его выходе появляется сигнал, устанавливанярий регистрирующий триггер 10 в положение, при котором с его прямого выхода поступает сигнал Логическая 1 в блок 1 управления, информирующий, что и JJ . При этом на втором управлякяцем выходе блока 1 управления появляется запрещающий потенциал, а на третьем управляющем выходе - разрешающий. Тогда элементы И 5 и 6 закрыты, а элементы И 12 и 13 подготовлены к открытию, т.е. выходы порогового блока 2 подключены к входам реверсивного счетчика 7. Одновременно с выхода дешифратора 8 запрещакиций потенциал поступает на третий вход элемента И 5, не давая озможности импульсам, поступающим первого выхода порогового блока 2, переполнить счетчик 7. Теперь задача /сигнализатора состоит в том, чтобы определять, когда и до какой степени контролируемое напряжение U станет меньше Процесс считывания происходит по следующему алгоритму. Так как элемен И 6 закрыт,то сначала проходят только импульсы через элемент И 13 и эле мент ИЖ 15 на вычитающий вход реверсивного счетчика 7 и уменьшают его содержимое на величину п . При - этом на выходе дешифратора 8 восстанавливается разрешакиций потенциал, который подготавливает элемент И 12, через который проходит на суммирующий вход счетчика 7 импу 1ьсная после довательность п . Так как п о счетчик 7 опять заполняется до величины N и дешифратор 8 запрещающим потенциалом закрывает вход элемента И 12, не давая оставшимся от импульс ной последовательности п импульсам переполнить счетчик 7. Данный процесс продолжается до те пор, пока не наступит момент (режим 2), при котором и xwHftO Р этом п Hj и йп принимает отрицательное значение. Следовательно, с каждым периодом измерения содержимое счетчика 7 уменьшается на величину дд, модуль которой становится тем больше, чем меньше величина контроли руемого напряжения U,, но при внезап ном исчезновении U, содержимое ревер 7 списывается импул сивного счетчика сами высокой частоты F , которые поступают с заданзщего генератора 4 через элемент И 13 и элемент ИЛИ 15 на вход обратного счета реверсивного счетчика 7. Как только содержимое реверсивного счетчика 7 становится равным нулю, которое наступает при условии N -Е ДП. i:0 или N - 0, на выходе депшфратора 9 появляется запрещакядий потенциал, который устанавлицает регистрирующий триггер 10 в состояние, при котором на его прямом выходе появляется сигнал Логический О. Одновременно запрещающий потенциал с выхода дешифратора 9 поступает на входы элементов И 6 и 13. Информация об изменении состояния регистрирующего триггера 10 поступает на второй вход блока 1 управления, на втором и третьем выходах которого появляются соответственно разрешающий и запрещающий потенциалы, которые поступают на входы соответственно элементов И 5, 6, 12, 13. Выходы порогового блока 2 через элементы И 5 и 6 подключаются к входам реверсивного счетчика 11, последовательно соединенного через элементы ИЛИ 14 и 15 со счетчиком 7. Теперь регистрирующий триггер 10 сохраняет свое состояние, пока не произойдет, восстановление U до величины больше и ж нлв11 котором дп О, и в реверсивных счетчиках 11 и 7 не накопится сумма, удовлетворяющая условию t ... ;...Г йП; M-N . Тогда на выходе дешифратора 8 появляется сигнал, который устанавливает регистрирующий триггер 10 в противоположное состояние. Таким образом, предлагаемое устройство имеет более высокое быстродействие при внезапном исчезновении или значительном снижении величины контролируемого напряжения ниже допустимых пределов. Формула изобретения Сигнализирующее устройство по авт. св. № 1070489, отличающеес я тем, что, с целью повьш1ения быстродействия сигнализации при внезапном исчезновении или значительном снижении контролируемого напряжения ниже допустимых пределов, в него введен дополнительный задакндий генератор,выход которого соединен с дополнительным третьим входом порогового элемента.

в Циии i/not

i « t i I I I I I i I I I i I I 1

nniiiiiiiinniniiiiniiiiiniiiimmniiiimiiimiii

L/

Изобретение относится к области электрических измерений. Может быть использовано в устройствах допускового контроля напряжения. Является дополнительным изобретени1ем к авт.св. № 1070489. Цель изобретения повышение быстродействия при внезапном отключении или значительном снижении контролируемого напряжения, достигается введением в устройство задающего генератора 4, выход которого соединен с дополнительным третьим входом порогового элемента 2. Устройство также содержит блок 1 управления, задающий генератор 3, элементы И 5,6,12 и 13, реверсивные счетчики 7 и 11, дешифраторы 8 и 9, регистрис рующий триггер 10, злементы ИЛИ 14 и 15. 2 ил. (/) 8 - IS 4 N)

I I I t I i I i I i I

JUUL

JiUiL

фщ.2