Устройство для определения параметров переходного процесса Советский патент 1991 года по МПК H01H49/00 

Изобретение относится к устройствам автоматики и предназначено для выявления участков в исследуемом сигнале с малой крутизной нарастания напряжения, например, во время движения штока электромагнита при его срабатывании.

Цель изобретения - повышение точности опеделения параметров.

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

Устройство (фиг,1) содержит входную шину 1, дифференцирующую цепь 2, пороговый элемент 3, резисторы 4 и 5, образующие делитель напряжения, компараторы 6 и 7, выходную шину 8.

Пороговый элемент 3. например стабилитрон, подключен параллельно дифференцирующей цепи 2, входная шина 1 соединена с прямым входом компаратора 6 и входом дифференцирующей цепи 2. Делитель напряжения на резисторах 4 и 5 включен между выходом компаратора 6 и общей шиной устройства. Инвертирующий вход компаратора 6 также соединен с общей шиной устройства. Выход делителя напряжения соединен с прямым входом компаратора 7, инверсный выход которого содинен с выходом дифференцирующей цепи 2. Выход компаратора 7 соединен с общей шиной. Алгоритм работы компараторов такой, что при равенстве входных сигналов на выходе будет низкий уровень.

Устройство работав г следующим образом.

В момент времени ti на шину 1 поступает передний фронт напряжения UBx, которое в дальнейшем нарастает с крутизной большей, чем крутизна, определяемая напряжением уставки и задаваемая делителем напряжения на резисторах 4 и 5 (фиг.2а). Эта уставка формируется в момент времени ц за счет формирования на выходе компаратора 6 положительного напряжения. Величина напряжения на выходе делителя напряжения устанавливается меньше, чем напряжение на выходе дифференцирующей цепи 2, поэтому напряжение на выходной шине 8 отсутствует (фиг.2в). Величина напряжения на выходе диференцирующей цепи пропорсл

с

о о

VI

циональна крутизне нарастания входного напряжения на шине 1. В момент времени t2 произошло уменьшение крутизны нарастания напряжения UBx, например, за счет начала движения якоря электромагнита уменьшилось напряжение на выходе дифференцирующей цепи 2, и на выходе компаратора 7 формируется высокий уровень напряжения (фиг.26). В момент времени t3 крутизна нарастания напряжения на вход- ной шине 3 вновь возрастает (якорь электромагнита остановился), поэтому на выходе компаратора 7 и шине 8 формируется низкий уровень напряжения. Длительность сформированного на шине 8 (фиг.2в) выход- ного импульса tu (фиг.2в) пропорциональна времени участка на входном напряжении UBX, где крутизна нарастания меньше заданной. В момент времени t4 величина напряжения UBX на шине 1 превысила порог срабатывания порогового устройства 3, и на его выходе формируется положительное напряжение, которое поддерживает на выходе компаратора 7 низкий уровень напряжения.

Необходимость использования порогового элемента 3 обусловлена тем, что в любом переходном процессе со временем наступает ограничение, при котором скорость нарастания напряжения постепенно уменьшается до нуля. Без использования порогового элемента, включенного параллельно дифференцирующей цепи, на выходной шине 8 был бы сформирован ложный импульс, показанный на фиг,2в пунктиром.

В ряде электромагнитов во время движения штока ток через магнит не только перестает нарастать, но и уменьшается, как показано на фиг.2а пунктиром. Устройство позволяет выделять любой участок с меньшей, чем заданная, скоростью нарастания напряжения, в том числе с отрицательной скоростью нарастания.

Формула изобретения Устройство для определения параметров переходного процесса, содержащее дифференцирующую цепь, резистор, компаратор, входную и выходную шины, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения параметров, в него введены второй резистор, второй компаратор, пороговый элемент, причем первый и второй резисторы соединены последовательно, вход указанного порогового элемента соединен с входной шиной, входом дифференцирующей цепи и прямым входом первого компаратора, а выход порогового элемента соединен с выходом дифференцирующей цепи и инвертирующим входом второго компаратора, при этом выход первого компаратора через указанные последовательно соединенные резисторы соединен с общей шиной устройства, инвертирующий вход первого компаратора также соединен с общей шиной устройства, а прямой вход второго компаратора соединен с точкой соединения указанных резисторов между собой, при этом выход второго компаратора соединен с выходной шиной.

Изобретение относится к устройствам автоматики и предназначено для выявления участков в исследуемом сигнале с малой крутизной нарастания напряжения, например, во время движения штока электромагнита при его срабатывании. Цель изобретения - повышение точности определения параметров. Устройство состоит из дифференцирующей цепи, порогового элемента, двух компараторов, делителя напряжения, посредством которого задается напряжение уставки, соответствующее определенной крутизне нарастания входного напряжения. Пороговый элемент исключает ложное срабатывание в момент окончания переходного процесса. 2 ил.

Яиг

i и,

Лиг 2