Магнитный накопительный счетчик с контролируемым запасом стабильности Советский патент 1975 года по МПК H03K23/10 H03K29/00 

Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к производству и эксплуатации магнитных накопительных счетчиков (.МНС), работа которых основана на ступенчатом иеремагничиваиии сердечника с ирямоугольпой петлей гистерезиса (ППГ) и может быть licпользовано для построения делптелей частоты, счетных, программно-временны.х и запоминающих устройств.

Накопитель может быть использован в процессе разработки МНС при проведении граиичных испытаний, исследовании влияния внешних дестабилизируюп1их факторов на стабильность работы МНС и оптимизации параметров МНС по критерию максимума параметрической надежности.

Известны многокаскадные , выполненные на регенеративных ферротранзнсторных ячейках с нормирующими коэффициентами накопления ячейки обмотками записи и считывания, включенными между собой параллельно через разделительные диоды; для контроля заиаса стабильиости подобных ЛШС на вход счетчика подключен генератор входных импульсов, а на выход отдельных ячеек подключен измеритель коэффициента накопления (напри.мер измеритель отнощения частот) и осциллоскоп, при этом запас стабильности определяется по форме импульсов напряжения (наведенного на любой обмотке

коит)оли зуеА10и ячеи-ч:). паолюд; экране осцпллоскона.

Однако ii3BecTiibic Mi 1C характорпз :от1я недостаточной точностьк:) измерения и контроля заиаса стабильности, поскольку форл1а импульса напряжения, наблюдаемого па экране осциллоскопа, пеод 103:1ачно связана с .запасо.м стабильност накоп.чения ячейки п силу разброса характеристик сердечника накопптельного трансформатора.

Целью нзобретения является новыпюпие точности и контроля, занаса стабильиости счетчика.

Для этого между точкой, объединяющей начало пормнрующих считывающнх обмоток, II точкой, объединяющей концы нормнруюпщх записывающих обмоток всех ячеек счетч;1ка, включен резистор, а в контролпруюпип зел введен регулпр смь Й источинк noci-оянного тока, который подключен к резистору. Нзобретение пояснено чертежами. На фиг. 1 ириведена схема счеччика; на фиг. 2 - зависимость коэффициеита иакоиления от падения напряжения.

Магнитный накопптельпый счетчпк содержит собственно контролируемый счетчшч / и контролирующий узел 2.

Счетчик / содержит источиик )1апряжеп)я 3, ограничитель напряжения -/. контрольный 5 н HpOH3Bo.jbiioo ч1Кло последовательно или параллельно включенных однотипных ячеек; на фиг. I приведены схемы двух соседних ячеек 6 к 7. Каждая ячейка 6, 7 содержит транзистор 8, разделительные записывающий диод 9 и считывающий диод 10, ограничивающий ток резистор 11, ферромагнитный сердечник 12 с входной обмоткой или записывающей обмоткой 13, выходную обмотку или считывающую обмотку 14, нормирующую считывающую обмотку 15, нормирующую записывающую обмотку 16. Источник напряжения питания 3 подключен между общей точкой, объединяющей начала входных обмоток 13 всех ячеек счетчика, и корпусом. Ограничитель напряжения 4 подключен между общей точкой, объединяющей катоды разделительных диодов 9, 10 всех ячеек счетчика, корпусом. Контрольный резистор 5 подключен между общей точкой, объединяющей начала нормирующих обмоток 15, и общей точкой, объединяющей концы нормирующих обмоток 16 всех ячеек счетчика, при этом общая точка, объединяющая начала нормирующих обмоток 15, подключена к корпусу. Для того, чтобы включение МНС контрольного резистора 5 не приводило к заметному изменению режима работы, его сопротивление не должно превыщать 0,5-1 Ом. Контролирующий узел 2 содержит генератор входных импульсов 17, измеритель коэффициента накопления (например измеритель отношения частот) 18, регулируемый источник постоянного тока 19 и вольтметр постоянного тока 20. На время контроля генератор входных импульсов 17 подключен па вход счетчика /, измеритель коэффициента накопления 18 подключен к выходным клеммам контролируемых ячеек счетчика /, регулируемый источник постоянного тока 19 и вольтметр постоянного тока 20 подключены к контрольному резистору 5. На фиг. 2л - коэффициент пакопления контролируемой ячейки (или группы ячеек, или счетчика в целом), падение напряжения постоянного тока U - (контрольное напряжение) на резисторе 5 за счет источника 19, N - номинальное значение коэффициента накопления. Счетчик работает следующим образом. Объективной мерой запаса стабильности работы ячейки МНС являются пределы допустимых вариаций дозы потока, накапливаемой в сердечнике ячейки в течение ее интер. вала записи, при которых коэффициент накопления п ячейки сохраняет свое номинальное значение. Поток в сердечниках накопительных тран сформаторов с сердечником 12 всех ячеек счетчика в течение каждого своего интерва ла записи за счет действия на резисторе 5 контрольного напряжения И получает допол ительное приращение АФ, определяемое раенствомДФ т (У/Г, де т - длительность интервала записи, W - число витков нормирующих обмоток 16. Поскольку ДФ изменяется пропорциональо и независимо от характеристик сердечниов 12 накопительных трансформаторов, то раницы изменения контрольного напряжения Ui и Uz, в пределах которых контролируемая чейка (или счетчик в целом) сохраняет заанное номинальное значение коэффициента накопления n N (см. фиг. 2), могут служить бъективной мерой запаса стабильности конролируемой ячейки (или счетчика в целом). При этом изменения запаса стабильности ячейки (илисчетчика,в целом), обусло1вленлые разбросом параметров компонентов и воздействием различных внешних дестабилизирующих акторов (температуры, радиации и др.), могут измеряться пепосредственно в единицах контрольного напряжения U. МНС может работать в следующих двух режимах. 1. Измерение запаса стабильности. Увеличение контрольного напряжения И положительной полярности, задаваемое от источника 19, приводит к уменьщению скорости записи потока в контролируемой ячейке 7, в результатеПр,и некотором значении U-Uz, коэффициент накопления п контролируемой ячейки 7 изменяется скачком от номинального значения n N до значения , указанное изменение коэффициента накоиления фиксируется при помощи измерителя отношения частот 18, а соответствующее напряжение f/2 измеряется вольтметром 20. Увеличение контрольного напряжения U отрицательной полярности, задаваемое от источника 19, приводит к увеличению скорости записи потока в контролируемой ячейке 7, в результате при некотором значении , коэффициент накопления п контролируемой ячейки 7 изменяется скачком от номинального значения n N до значения указанное изменение коэффициента накопления п фиксируется при помощи измерителя отношения частот 18, а соответствующее напряжение измеряется вольтметром 20. Измеренные напряжения Ui, L характеризуют запас стабильности коптролируемой ячейки счетчика (см. фиг. 2). 2. Контроль запаса стабильности. Контрольное напряжение U на резисторе 5, задаваемое от источника 19, поочередно принимает заданные положительное и отрицательное значения; если при этом коэффициент накопления контролируемой ячейки (или счетчика в целом), фиксируемой измерителем отнощения частот 18, сохраняет номинальное значение, то контролируемая ячейка (или счетчик в целом) удовлетворяет заданным требованиям в отношении запаса ста