НУЛЬ-ИНДИКАТОР Советский патент 1971 года по МПК G05B1/06 

Изобретение относится к области .приборостроения и предназначено для использоваиия в схемах релейных регуляторов, сигнализаторов, аналого-цифровых преобразователей, измерителей частоты и т. п.

В основном авт. св. № 179096 описан нульиндикатар, содержащий вход1ной людулято-р и усилитель 1пе ремен1ного напряжения с диодным ам1плитуд1ным детекторо.м и фильтром на выходе, охваченный знакопеременной обратной связью с выхода усилителя ко входу модулятора.

Педостатком извес-лного устройства при использовании его для определения момента перехода через нуль величины знакоперемеиного периодического оипнала является либо возможность срабатывания устройства при «нерабочей нолярности входного периодического знакопеременного сигнала, либо значительная величина дифференциала срабатывания, прИ которой станет (невозможным процесс «сбрасыва1ния устройства при небольшой амплитуде входного сигнала.

Целью данного изобретения является устранение этих недостатков, т. е. повышение точности устройства.

динена с анодом диода при использо вании транзистора типа «р-п-р (либо с катодом дпода прИ использовании транзистора типа «п-р-я), 1при этом соответственно катод

(анод) указанного диода соединен с катодом (анодом) диода амплитудного детектора через цепь, включающую в себя последощательио соединенные входное сопротивление и сопротивление обратной связи.

На фиг. 1 нриведена принципиальная электрическая схе.ма предлагаемого нуль-индикатора; на фиг. 2 - В1ременные диаграммы напряжений, поясняющие работу схемы; на фиг. 3 изображена статическая характеристика

«вход-выход предлагаемого изобретения.

Устройство содержит транзисторный модулятор Т, питаемый опорным напряжением UQ прямоугольной формы, входное сопротивление RI, сопротивление R обратной связи,

входную емкость Ci усилителя, входной нелинейный элемент-диод Д, itenb смещения триода TZ усилителя, состоящую из сопротивлений и 4, коллекторную нагрузку усилителя - тран€форм1аггор Тр, амплит дный детектор - диод , выходной фильтр Са-R. Принцип действия устройства заключается в следующем.

шую, чем частота опорного «аиряжения модулятора (см. диаграмму N° 2 на фиг, 2). От устройства требуется, чтобы оно срабатывало лри переходе величины входного «алряжения через нуль, например, при смене знака с отр-ицательного на ноложительяый при пороге срабатывания порядке 100 мкв. При переходе в область отрицательной полярносгп входного сигнала в соответствии с выптесказанным долж1но произойти «сбрасьюание.

Диод Д2 детектора усилителя переменного напряжения включен в такой полярности, что .ко входу модулятора Ti через сопротивление обратной связи всегда приложен «плюсовой -потенииал части выходного напряжения. Поэтому когда при переходе величины ВХОДНОГО 01 гнала через нуль на вход модулятора через входное сопротивление R будет приложен «плюс, .в схеме возникает положительная обратная связь (при коэффициенте усиления, большем едвпины) и открывается триод Т, достигая в соответствующий цолуиериод опорного напряжения стадии насыщения. Формы .напряжений «а триоде Т2 и иа вторичной обмотке трансформатора Тf, показа1ны на диаграммах K 3 и 4 1на фиг. 2. При этом диод Д по отноШению ко входному сигналу в цепн UBX плюсовое - Д1-Ki-L-BX-минусовое оказывается включенным в «обратной полярности н влияния на работу схемы пе оказывает. Следует подчеркнуть, что также в «обратной полярноети диод DI включен по Отпонтепию к коллекторному aiaпряжению Е и напряжению обратной связи S цени Дг - Kz - - Д - Фильтр С;2 - Rs зарялчается до масимального значения, и форма ВЫХОДНОГО напряжения имеет Вид, показанный на диаграмме № 5 фиг. 2. При смене полярности входного сигнала па отрицательную до определенного значения входного напряжения, определяющего Собой дифференциал срабатывання, картина ие изменится, так как, во-первых, коэффициент усиления схемы Остаетея больщнм , а -во вторых, напряжение на диоде Д1, приложенное по цепи - UKK - Д - - + isx

не достигло величины, способной открыть диод 1И оказать влияние на работу триода 7,2. По мере роста величины L/BX отрицательной поляриоетн диод Д открывается, смещая рабочую точку триода То, коэффициент усилеНИН триода падает -и при достиженни им значения меньще единицы происходит лавинообразный процесс «сбрасывания устройства. Статическая характеристика «вход - выход представлена на фиг. 3. Величина нанряжеПИЯ «сбрасывания (7сбр. (норядка 0,5 в) памного превышает порог срабатывания м практически определяет дифференциал срабатывания устройства.

Левый вертикальный участок статической

характеристики упирается в иаклонный ее участок, выходящий из нача.ча координат и соответствующий новедеиию устройства во время «обратпого хода входного напряження при действии Отрицательной обратной связн.

Этот участок характеристики устройства аналогичен соответствующему участку характеристики гпрототиита.

Однако при дальнейшем увелнчении входного сигнала отрицательной полярности в

ра:ссматрнваемой Схеме картина качественно меияетея, а именно: триод Т2 входит в насыщение н ста1НОВИтся неспособНым усилить переметитую составляюнтую сигиала, коэффипиепт усиления становится равным нулю и статическая характеристика доходит до нуля.

Предмет И з о б р е т е п н я

Нуль-индикатор но авт. св. ° 179096, отличающийся тем, что, С целью новыщения точности, в нсГо Введен диод, .включе} ный между входом уетройства и базой транзистора усилителя, нричем база транзистора соединена с атюдо.м диода использовании траНзнстора типа р - п - р ( с катодом диода при (иснользованни транзистора типа п-р - «); при этом соответственно катод (апод) диода соединен с катодом (анодом) амплитудного детектора через последовательно включенные входное еопротивление и сопротивление обратной связи.