Устройство для определения противофазности двух синусоидальных напряжений Советский патент 1990 года по МПК G01R25/00 

ел

со

00

Изобретение относится к фазометрии и может быть использовано в электро- и радиотехнической отраслях промышленности при изготовлении трансформаторов для определения полярности вторичных обмоток по отношению к первичной обмотке трансформатора. Принцип работы устройства основан на том, что при правильно выбранной полярности вторичных обмоток выходные напряжения сдвинуты по фазе относительно напряжения в первичной обмотке трансформатора на 180°. Измеряемое и опорные напряжения подаются на входные клеммы 3 и 4. Импульс запуска поступает на входную клемму 5, сигнал об окончании процесса измерения снимается с выходной клеммы 18. Результат измерения фиксируется в первом RS-триггере 2 и выводится на выходную клемму 19. Устройство дополнительно содержит два формирователя 6 и 7 прямоугольных импульсов, три логических элемента 2И-НЕ 1, 9 и 11, инвертор 10, второй RS-триггер 8, усилитель 20 мощности, реле 21 с двумя парами нормально разомкнутых контактов 22, 23 и пять D-триггеров 13-17, объединенных в кольцевой счетчик 12. 1 ил.

4. ND

Изобретение относится к фазомст- рии и может быть использовано в электро- и радиотехнической отраслях промышленности для определения полярности вторичных обмоток трансформатора по отношению к первичной обмотке.

ЦеЛь изобретения - повышение производительности труда и повышение достоверности результата измерения.

Принцип работы устройства основан на том, 41о при правильно выбранной полярности вторичных обмоток их выходные напряжения сдвинуты по фазе относительно напряжения в первичной обмотке трансформатора на 180°.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит элемент 2И-НЕ 1, RS-триггер 2, входные клеммы 3-5, формирователи 6 и 7 прямоугольных импульсов, RS-триггер 8, второй элемент 2И-НЕ 9, инвертор 10, третий элемент 2И-НЕ 11, кольцевой счетчик J2 на D-триггерах 13-Г7, выходные клеммы 18 и Д9, усилитель 20мощности реле 21, нормально разомкнутые контакты 22 и 23 реле 21.

Входная клемма 3 подключена к входу формирователя 6 через нормально разомкнутую пару контактов 22„ входная клемма 4 подключена к входу формирователя 7. через нормально разомкнутую пару контактов 23. Выход формирователя 6 подключен к первому входу элемента 2И-НЕ 1, выход которого через инвертор 10 подключен к первому входу элемента 2И-НЕ 11, выход которого подключен к S-входу RS-триггера 2. Инверсный выход RS-триггера подключен к выходной клемме 19. Выход формирователя 7 подключен к второму входу элемента 2И-НЕ 1 и к первому входу элемента 2И-НЕ 9, выход которого подключен к С-входам триггеров 13-17. Инверсный выход D-триггера 17 подключен к R-входам триггеров 8 и 17 и S-входу триггера 13, а прямой выход - к D-входу триггера 13, прямой выход которого подключен к D-входу триггера 14.Прямой выход триггера 14 подключен к D-входу триггера 15, прямой выход которого подключен к D-входу триггера 16, а инверсный выход - к R-входу RS-триггера 2. Прямой выход триггера 16 подключен к D-входу D-триггера 17, к второму входу оле0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

мента 2И-НЕ 11 и к выходной клемме

К клеммам 3 и 4 подключаются источники измеряемого и опорного напряжений соответственно. На клемму

5подается команда о начале измерения, с клеммы 18 снимается сигнал

06окончании процесса измерения. Результат измерения снимается с клеммы

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии кольцевой счетчик 12 находится в состоянии 10000, команда о начале измерения поступает на S-вход RS-тригрера 8 и переключает его, при этом на прямом выходе его логическая единица усиливается усилителем 20 мощности, что обеспечивает срабатывание реле 21 и через его контакты 22 и 23 испытательное напряжение поступает на вход формирователя 6, а опорное - на вход формирователя 7. Одновременно с прямого выхода RS-триггера 8 поступает разрешающий потенциал на второй вход элемента 2И-НЕ 9, и первый же импульс формирователя Q , пройдя через него, переводит кольцевой счетчик 12 в положение 01000, Этот и последующие импульсы поступают на второй вход элемента 2И-НЕ 1. Импульсы с формироватепя 6 поступают на первый вход элемента 2И-НЕ 1, результат совпадения по времени этих двух импульсных последовательностей с выхода его поступает на вход инвертора 10,а после инвертирования они поступают на первый вход эле- Амента 2И-НЕ 11.

Второй импульс дюрмирователя 7 устанавливает кольцевой счетчик в положение 00100, и потенциал с инверсного выхода триггера 15 устанавливает RS-триггер 2 в исходное состояние. Таким образом, если триггер 2 в результате переходных процессов изменил свое состояние, то эта ошибка исправляется на втором такте.

Третий импульс устанавливает счетчик 12 в положение 00010, что обес51538J

печивает поступление разрешающего потенциала на второй вход элемента 2И-НЕ 11. Одновременно этот потенциал поступает на выходную клемму 18 и может быть использован внешним устройством как стробирующий для считывания результата измерения. Таким образом, если измеряемое напряжение противофазно опорному, то ре- IQ зультат их совпадения на первом элементе 2И-НЕ не повлияет на состояние реагирующего элемента, т.е. RS-триг- гера 2, и на его инверсном выходе останется сигнал погической единицы. 15 В остальных случаях на выходе элемента 2И-НЕ 1 появятся импульсы, которые на третьем такте изменят состояние реагирующего элемента.

Передний фронт четвертого импуль- 20 са установит в исходное состояние кольцевой счетчик 12 и RS-триггер 8, тем самым отключая устройство от обоих источников входных напряжений.

Таким образом, установка RS-триг- 25 гера 2 в исходное состояние на втором такте позволяет надежно защититься от влияния переходных процессов на результат измерения, а наличие входной клеммы 5, на которую . 30 подается команда о начале измерения, выходной клеммы 8, с которой снимается сигнал об окончании процесса измерения, позволяет использовать устройство для автоматизации процес- 35 са определения полярности и вторичных обмоток трансформаторов.

Формула изобретения Устройство для определения проти- 40 вофазности двух синусоидальных напря- жений, содержащее две входные и две выходные клеммы, два формирователя прямоугольных импульсов и RS-триггер, причем инверсный выход RS-триг- 45 гера подключен к первой выходной клемме, отличающееся тем, что, с целью повышения произво426

дительности труда и повышения достоверности результата измерений, в него введены третья входная клемма, три логических элемента 2И-НЕ, инвертор, второй RS-триггер и пять D-триггеров, усилитель мощности и реле с двумя парами, нормально разомкнутых контактов, причем первая входная клемма через первую пару нормально разомкнутых контактов подключена к входу первого формирователя прямоугольных импульсов, выход которого подключен к первому входу первого логического элемента 2К-НЕ, выход которого через инвертор подключен к первому входу второго логического элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к S-входу RS-тригера, вторая входная клемма через вторую пару нормально разомкнутых контактов подключена к входу второго формирователя прямоугольных импульсов, выход которого подключен к второму входу первого логического элемента 2И-НЕ и к первому входу третьего логического элемента 2И-НЕ выход которого подключен к С-входам каждого из пяти D-триггеров, третья входная клемма подключена к S-входу второго RS-триггера, выход которого подключен к второму входу третьего логического элемента 2И-НБ к входу усилителя мощности, выход которого подключен к обмотке реле, прямой выход каждого из D-триггеров подключен к D-входу последующего D-триггера, причем прямой выход пятого D-триггера подключен к D-входу первого D-триггера, прямой выход четвертого D-триггера дополнительно подключен к второй выходной клемме, к второму входу второго логического элемента 2И-НЕ, а инверсный выход пятого D-триггера подключен к S-вход первого D-триггера, к R-входам второго, третьего, четвертого, пятого D-триггеров и второго RS-триггера.