Пороговое устройство Советский патент 1988 года по МПК H03K5/24 G05B1/01 

Uttix

Ueenf

00

о ел

CD

Изобретение относится к импульсной технике и электроизмерениям и может использоваться в системах автоматического управления.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем его упрощения и повышение достоверности контроля за счет возможности фиксации обрыва шины питания операционных усилителей.

На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Пороговое устройство содержит генератор 1 контрольных импульсов, выход которого подключен к первому входу первого канала 2, состоящего и сумматора 3, первый вход которого соединен с первым входом первого канала 2, второй вход - с вторым входом первого канала 2 и иптной 4 входных сигналов, релейного усилителя 5 с RC-фильтром, выход которого подключен к входу интегратора 6, соединенного с первым выходом первого канала 2, и через выходной каскад 7 к второму выходу первого канала 2, второй канал 8, первый вход которого соединен с входной шиной 4, а ,ыход с первым входом логического блока 9, вторым входом подключенного к первому выходу первого канала 2, выходом к шине 10 исправности, а третьим входом - к второму выходу первого канала 2,при этом второй канал 8 состоит из компаратора 11, вход которого подключен к первому входу второго канала 8, а вькод подключен к шине нулевого потенциала через первую и вторую цепь, каждая из которых включает в себя последовательно соединенные диоды 12 и 13, резистивные делители 14 и 15, при этом выход первого резистивного делителя 14 соединен с вторым входом второго канала 8 соединенного с третьим входом сумматора 3 первого канала 2, а выход второго резистивиого делителя 15 соединен с выходом второго канала 8, причем выход сумматора 3 подключен через инвертор 16 к входу релейного усилителя 5.

Устройство работает следую1цим образом.

Входнор сигнал Ug, положительной полярности подается на входы каналов 2 и В. В первом канале 2 входной сигнал поступает на вход сумматора 3. В эту же суммирующую точку поступают контрольные импульсы отрицательной

полярности и сигнал обратной связи с компаратора 11 отрицательной полярности.

Далее сигнал инвертируется на инверторе 16 и поступает на инвертирующий вход релейного усилителя 5, на другой вход которого подается опорное напряжение U ,. При значениях UBX. Чорог ( выходе релейного усилителя 5 присутствуетнапряжение

отрицательной полярности с импульсным заполнением от действия контрольных импульсов положительной полярности. Контрольные импульсы выбираются малой длительности при большом периоде следования, чтобы они не мешали работе исполнительного механизма, как правило, обладающего определенной инерционностью (например, реле). Если в первом канале 2 нет отказов, то импульсы проходят через весь тракт и интегрируются на интеграторе 6, формируя напряжение исправности положительной полярности.Если в тракте происходит какой-либо отказ, прохождение

импульсов прекращается, интегратор обесточивается, сигнал испр.авности исчезает. То же самое происходит

при и g Unopor. , но чтобы различить отказную ситуацию от нормальной ра- боты, необходима информация состояния компаратора 11 второго канала 8. Логический блок 9 вычисляет напряжение исправности как функцию

40

и

ИСПр

а.в.с + а-в-с.

где авс 5

а в с 0

логическая конъюнкция состояния выходов до срабатывания устройства; логическая конъюнкция состояния выходов после срабатывания устройства. Выходное напряжение компаратора 11 до срабатывания положительной полярности, а после срабатывания - отрицательной полярности. Напряжение и„ определяет пороговое напряжение, при котором должно срабатывать устройство, но оно должно быть меньше Uno-, 5 на величину возможного допускоеого разброса срабатывания компаратора 11 и релейного усилителя 5. В противном случае релейный усилитель 5 может сработать раньше и сигнал исправности

пропадает до срабатывания компаратора 11, а логический блок 9 до его срабатывания снимает сигнал исправности. Лля того, чтобы добиться одновременности срабатывания обоих каналов, существует цепь положительной обратной связи, которая при срабатывании компаратора 11 понижает напряжение входного сигнала на допус- ковую величину, принуждая сработать релейный усилитель 5 первого канала 2

При возникновении какого-либо отказа в основном или вспомогательном канале на выходе логического блока снимается сигнал исправности. Отсутствие исправности при отказах питания -15В, или -I-15B, или -15В приводит к дизъюнкции двух слагаемых

ииспр ав. с + а- в. с

Для того, чтобы зафиксировать отказ типа обрыв входной цепи и отличить его от нормальной работы устройства на участке при значениях и i и ,., необходимо входную цепь разводить дублированными лучами на основной и вспомогательный каналы, что невозможно при одноканальном пороговом устройстве.

Положительный эффект от применения предлагаемого порогового устройства заключается в повышении надежности, что обеспечивается за счет упрощения схемы устройства. Кроме того, новое схемное решение повышает достоверность контроля, например отказ типа обрыва шины питания операционных усилителей предлагаемое устройство в отличие от известного обнаруживает .

Q

5

0

5

0

5

0

Формула изобретения

Пороговое устройство, содержащее генератор контрольных импульсов, выход которого подключен к первому входу первого канала, состоящего из сумматора, первый вход которого соединен с первым входом первого канала, второй вход - с вторым входом первого канала и ошной входных сигналов, релейного усилителя с RC-фильт- ром, выход которого подключен к входу интегратора, соединенного с первым выходом первого канала, и через выходной каскад - с второму выходу первого канала, второй канал, первый вход которого соединен с входной шиной, а выход - с первым входом логического блока, вторым входом подключенного к первому выходу первого канала, выходом - к шине исправности, а третьим входом - к второму выходу первого канала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и повышения достоверности, второй канал состоит из компаратора, вход которого подключен к первому входу второго канала, а выход подключен к шине нулевого потенциала через первую и вторую цепи, каждая из которых включает в себя последовательно соедиенные диод и резистивный делитель, при этом выход первого резис- тивного делителя соединен с вторым входом второго канала, соединенного с третьим входом сумматора первого канала, а выход второго резистивно- го делителя соединен с выходом второго канала, причем выход сумматора подключен через инвертор к входу релейного усилителя.

Изобретение может быть использовано в системах автоматического управления и позволяет повысить надежность устройства путем сг о упрощения и повышения достоверности контроля. Пороговое устройство содержит генератор 1 контрольных импульсов, первый канал 2, состоящий из Сумматора 3, релейного усилителя 5 с КС-фильтром и интегратора 6, соединенный с логическим блоком 9. Второй канал 8 состоит из компаратора 11 и двух цепей, состоящих из диодов 12 и 13 и резистивных делителей 14 и 15, и также соединен с логическим блоком 9. Предложенное выполнение капала 8 обеспечивает возможность фиксации обрыва шины питания операционных усилителей. 2 ил.

ивых.

m

OSbix.Ji