КОЛЬЦЕВОЕ СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1970 года по МПК H03K23/74 

Предлагаемое устройство относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для счета и распределения импульсов. Оно может быть применено в различных программных устройствах, используемых в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Известны устройства аналогичного назначения, например декадные релейные распределители, выполненные на реле постоянного тока и вентильных элементах. Однако эти устройства имеют низкую надежность из-за большого количества контактов в схеме. Кроме того, эти устройства имеют низкую чувствительность и не позволяют учитывать маломощные импульсы тока, световые сигналы и т. п.

Высокой чувствительностью обладают известные кольцевые счетные устройства, выполненные на лампах с холодным катодом. Преимуш,ество счетных устройств на тиратронах с холодным катодом по сравнению с аналогичными устройствами на электронных лампах и транзисторах состоит в том, что в каждой ячейке можно применять не два, а один коммутирующий элемент. Но известные тиратронные счетные устройства имеют недостатки. Каждый из тиратронов декады горит в течение времени паузы между импульсами. Устройства критичны к напряжению питания, амплитуде и длительности унравляюш,их

сигналов, что приводит к необходимости использования в них различных сложных формирователей импульсов.

В предлагаемом счетЕЮм устройстве отмеченные недостатки устранены благодаря тому, что в диагональ четырехплечего моста, состоящего из двух контуров, в один из которых входят последовательно соединенные обмотки реле и конденсатор, а во второй - дроссель и

конденсатор, параллельно обмоткам реле включены делители напряжения, образованные резисторами и фоторезисторами. Средние точки фоторезисторов соединены с сетками тиратронов, а последний тиратрон подсоединен параллельно последней обмотке реле.

Схема устройства обладает высокой чувствительностью и мощным выходом и характеризуется высокой надежностью в работе. Амплитуда, длительность и скважность управляющих импульсов для описываемого устройства некритичны и могут изменяться в широких пределах.

Схема предлагаемого кольцевого счетного устройства, приведенная на чертел е, включает в себя трансформатор 1, блокировочный конденсатор 2, девять электромагнитных реле переменного тока 3-5, десять тиратронов 6-10 с холодным катодом, резонансный контур, образованный дросселем /У и конденса13--15 и десять делителей напряжения, состоящих из фоторезисторов 16-19 и резисторов 20-21. Обмотки реле 3-5 соединены последовательно и подключены к источнику переменного тока (вторичной обмотке трансформатора) через блокировочный конденсатор 2, емкостное сонротивлеиие которого равно индуктивному сопротивлению одной обмотки реле нрн замкнутом магнитонроводе. Когда магнитонроводы реле замкнуты, на каждой из обмоток незначительно падает нанряжение (менее 10% от номинального напряжения обмотки), в результате реле сработать не могут.

После замыкания магнитонровода любого реле напряжение на его обмотке за счет резонанса напряжений с конденсатором 2 возрастает до номинального значения, и реле удерживается замкнутым. Замыкание магнитопровода любого другого реле приводит к автоматическому отклонению ранее включенного реле.

Параллельно контуру, образованному последовательно соединенными обмотками реле и конденсатором 2, подсоединен резонансный контур, состоящий из дросселя 11 и конденсатора 12 и образующий с первым контуром четырехплечий мост. Плечами моста являются дроссель 11, последовательно включенное реле и конденсаторы 12 и 2. Параметры дросселя 11 и конденсатора 2 выбираются такими, чтобы при выключенных реле мост был разбалансирован, т. е. напряжение в его диагонали в этот момент приближалось бы к номинальному напряжению обмотки реле. Если одно из реле включено, мост сбалансирован, и напряжение в его диагонали снижается до нуля.

Входные импульсы подаются на сетку тиратрона 6, на базе которого выполнен формирователь импульсов. При подаче импульса тиратрон 6 вспыхивает по анод-катодному промежутку, освещая фоторезисторы 16-19 декады. Фоторезисторы с резисторами образуют делители напряжения, первый из которых включен в диагональ моста, а на девять других иодсоединены через вентили иараллельно обмоткам реле.

При зажигании тиратрона 6 сопротивление фоторезистора 16 уменьшается, и падение напряжения на резисторе 20, с которого напряжение подается на промежуток сетка-катод тиратрона 7, резко увеличивается. Тиратрон 7 кратковременно зал игается, и через его анод-катодный промежуток, обмотку реле и соответствующую обмотку трансформатора / протекает импульс тока, вызывая срабатывание реле 3. Нанряжение на обмотке реле .возрастает, и оно остается включенным и после исчезновения включающего импульса тока. Когда реле 3 включается, мост сбалансируется, и напряжение в его диагонали исчезает, т. е. напряжение на делителе напряжения, состоящем из фоторезистора 16 и резистора 20, снижается до нуля. Пока одно из реле будет включенным, мост будет сбалансирован.

При зажигании тиратрона 6 носле подачи на его сетку второго импульса увеличивается падение напряжения на резисторе 21 делителя напряжения, состоящего из резистора 11 и фоторезистора 17, подключенного параллельно обмотке реле 3. Зажигается тиратрон 5 и включается реле 4. Одновременно реле 3 отключается. Следующий импульс вызывает включение третьего реле и отключение второго.- Десятый импульс вызывает зажигание тиратррна 10, параллельно промежутку сетка-катод которого подключен резистор 22, образующий с фоторезистором 19 делитель напряжения, подсоединенный, как и анод-катодный промежуток тиратрона 10, параллельно обмотке реле 5. Тиратрон 10 зажигается, щунтируя обмотку реле 5. Резонанс напряжений нарушается, и реле 5 отключается. Своим световым импульсом тиратрои 10 воздействует на первый фоторезистор следующей декады, схема которой аналогична схеме рассмотреииой декады. Когда реле 5 отключается, мост разбалансируется, и цикл работы устройства повторяется.

Предлагаемое счетное устройство может быть выполнено реверсивным. Для этого необходимо установить второй аналогичный оптоэлектрический формирователь импульсов, на вход которого подаются вычитаемые импульсы, и десять делителей напряжения, состоящих из резисторов и фоторезисторов, средние точки которых подсоединены к сеткам тиратронов, используемых в нереверсивной схеме.

Световые импульсы, возникающие при зажигании тиратрона второго формирователя, воздействуют на соответствующие фоторезисторы. В результате реле отключаются и включаются в обратной последовательиости.

Хотя в схеме предлагаемого устройства световое излучеиие нри зажигании тиратрона формирователя подается одновременно на девять фоторезисторов, подключенных через резисторы и вентили параллельно обмоткам реле, напрялсение возрастает лишь на том резисторе, образующем с фоторезистором делитель напряжения, который подключен параллельно реле, находящемуся во включенном состоянии.

Таким образом, предлагаемое устройство характеризуется бескоитактностью схемы, высокой надежностью в работе. Используемый в схеме фотоэлектрический формирователь импульсов делает схему некритичной как к амплитуде, так и к длительности входных импульсов. Импульсный режим работы используемых в устройстве коммутирующих приборов создает условия для применения в ней мощных электромагнитных устройств переменного тока.

Предмет изобретения

Кольцевое счетное устройство, содержащее трансформатор, к одной из обмоток которого подключены последовательно соединенные реле и конденсатор, образующие с дросселем и конденсатором четырехплечий мост, и коммуТирующие приборы, например тиратроны с холодным катодом, отличающееся тем, что, с целью увеличения выходной мощности, в диагональ четырехплечего моста и параллельно обмоткам реле включены делители напряжения, образованные резисторами и фоторезисторами, средние точки которых соединены с сетками тиратронов, а последний тиратрон подсоединен параллельно последней обмотке реле.