Пороговое устройство Советский патент 1988 года по МПК G05B1/01 

со

00

о: Е:О ел

00

1

ГШ6Ч53

Изобретение относится к устройствам автоматическот о регулирования и может быть использовано для сравнения величины контролируемого пара- метра, выраженного электрическим сигналом, с заданным уровнем опорного напряжения.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема пороговог устройства.

Устройство содержит первьш 1 и второй 2 операционные усилители, пер вый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 резисторы, ключевой элемент 7, логический элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8 и источник 9 опорного напряжения.

Инвертирующие входы операционных усилителей 1 и 2 соединены с входом порогового устройства. Первый вьгеод источника 9 опорного напряжения сое- .динен с общей шиной, а его второй вывод - с первыми выводами первого 3 и второго 4 резисторов, вторые выводы которых соединены с неинвертирующими входами соответствующих усилителей 1 и 2. Третий резистор 5 включен между выходом первого усилителя 1 и его неинвертирующим входом, а четвертый - между выходом усилителя 2 и его леинвертирующим,входом.

Выходы усилителей 1 и 2 соединены с соответствующими входами логи- ческого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента 7. выходы которого соединены с соответствующими выводами первого резисто- ра 3.

При значении напряжения источника 9 порогового напряжения, равном нулю, устройство работает следующим образом.

Пусть вначале входное напряжение U(, О, а модульное значение этого напряжения больше некоторого значения напряжения и., опоеделяемого как

TI т, 5i и Bl

Jf . R ч-Rj. Вы.г

Ujp,, , и И,|,- соответственно

значения выходных напряжений усилителей 1 и 2; R,,R,Ky ч Fg - соответственно

резистивнне значе

5

0 5 0

5

5

2

ния первого, второго, третьего и четвертого резисторов .

Тогда Ugj,,, , Ug(,,,0, логические значения Х,,.Х2 данных выходных напряжений равны 1, логическое значение Y элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8 также равно 1 и ключевой элемент 7 открыт. При увеличении входного напряжения до значений логическое значение X, выходйюго напряжения усилителя 1 становится равным нулю, ключевой элемент 7 закрьтается и выводит в схему резистивное сопротивление R первого резистора 3, определяющее гистерезис данного усилителя.

При дальнейшем увеличении входного напряжения, когда , логическое значение Xj выходного напряжения усилителя 2 становится также равным нулю, при этом логическое значение Y выходного напряжения элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8 становится равным единице и ключевой элемент 7. вновь открывается. При этом напряжение возврата усилителя 1 равно его напряжению срабатывания.

Таким образом, если после срабатывания (или отпускания), происходящего при заданном уровне U , приращение Ug, остается в пределах O-U, образуется зона нечувствительности шириной uUg Up, в пределах которой устройство не может быть переведено в исходное состояние за счет действия помехи. Если же прирап1ение IIц, выходит за пределы зоны uUg U, уровень отпускания (обрабатывания) вновь принимает исходное значение и, т.е. отпускание, как и сраба- .тывание, происходит при одном и том же уровне U, , равном UB, , за счет чего повышается точность устройства.

Формула изобретения

Пороговое устройство, содержащее операционньй усилитель, инвертирующий вход которого соединен с входом устройства, источник опорного напряжения, один из выводов которого соединен с общей шиной, ключевой элемент, первый резистор, один из выводов которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, втп- рой, третий и четверте,1й ррчис торчг,

отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй операционный усилитель и логический элемент ЭКВИВАЖНТНОСТЬ, причем инвертирующий вход второго операционного усилителя соединен с входом устройства, первый вывод второго резистора соединен с неинвертирующим входом второго операционного .усилителя, его второй вьгеод соединен с вторым выводом первого резистора и вторым выводом источника опорного напряжения, третий резистор включен

между выводом первого операционного усилителя и его неинвертирующим входом, четвертый резистор включен между выходом второго операционного усилителя и его неинвертирующим входом, входы логического элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ соединены с выходами соответствующих операционных усилителей, выход логического элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ соединен с управляющим входом ключевого элемента, выходы которого соединены с соответствующими вьгоода- ми первого резистора.

Изобретение относи:ся к устройствам автоматического регулирования .и может быть использовано для сравнения величины контролируемого параметра, выраженного электрическим сигналом, с заданным уровнем опорного напряжения. Изобретение повышает точность устройства, что достигается введением в него дополнительно второго операционного усилителя и логического элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ. На чертеже показаны первый 1 и второй 2 операционные усилители, резисторы 3- 6, ключевой элемент 7, логический элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8, источник 9 опорного напряжения. 1 ил. в (Л