Резервированный фазочувствительный преобразователь Советский патент 1976 года по МПК G06F11/00 G05B6/02 

1

Изобретение относится к области фазочувствительного преобразования сигналов и может найти применение в резервированных системах автоматического регулирования, непосредственно управляющих исполнительными органами.

Известен резервированный фазочувствнтельный преобразователь 1, содержащий три идентичных канала и блок, усредняющий аналоговые сигналы, подаваемые па вход системы. Недостатком этого устройства является наличие дополнительного усредняющего блока.

Известно устройство 2, содержащее резервируемые блоки и блоки контроля резервируемых блоков но разности действующего в канале сигнала и среднего значения сигнала на выходе системы. Недостаток устройства состоит в необходимости использования блоков контроля исправности резервных каналов.

Известно также резервированное устройство 3, имеющее три канала, на выходе которых устанавливается мажоритарный элемент. Недостаток устройства - случайный характер сигнала на выходе мажоритарного элемента, обусловленный асинхронной работой каждого из каналов преобразователя, что может вызвать сбои в работе системы.

Наиболее близким к описываемому фазочувотвительному преобразователю по структуре

построения одного канала является устройство 4, содержащее балансный компаратор, соединенный через фазоразделительный блок и усилитель мощности с обмотками пары выходных реле. Недостаток устройства заключается

в отсутствии резервирования.

Цель изобретения - повышение надежности фазочувствительного преобразователя.

Это достигается тем, что в резервированный фазочувствительный преобразователь, содержащий три канала, каждый из которых состоит из балансного компаратора, соединенного через фазоразделительный блок и усилитель мощности с обмотками пары выходных реле, контакты которых соединены по схеме голосования «два из трех, введено в каждом канале инерционное звено обратной связи. Выход инерционного звена соединен с входом балансного компаратора, а объединенные входы всех инерционных звеньев обратной связи через разделительные элементы - с соответствующими выходами схемы голосования «два из трех.

Блок-схема преобразователя приведена на чертеже.

Преобразователь состоит из идентичных каналов 1, 2, 3 и мажоритарного элемента 4, выполненного на контактах выходных реле. Каждый канал включает в себя балансный компаратор 5, фазоразделительный блок 6, усилитель 7 мощности с выходным реле РЬ Р для канала 1, PZ, Р для канала 2, . А для канала 3 и инерционное звено 8 обратной связи.

На вход компаратора (Bx.i) каждого из каналов 1, 2, 3 поступает соответственно входной сигнал Ui, Uz, Ua. Второй вход (Вх.2) компаратора из каналов соединен с выходом соответствующего инерционного звена. Входы инерционных звеньев каждого канала объединены в общую точку и подключены через разделительные диоды 9 и 10 к выходам мажоритарного элемента 4, выполненного по схеме голосования «два из трех на контактах выходных реле.

Работает резервированный фазочувствительный преобразователь следующим образом.

Если входной сигнал, например L/i, больше порогового значения балансного компаратора о, то в этом случае, в зависимости от знака (фазы) входного сигнала (определяется фазоразделительным блоком 6) включается реле i либо Одновременно с включением -реле через его контакты на вход инерционного звена 8 цепи обратной связи подается напряжение, посредством которого осуществляется импульсная линеаризация выходного сигнала Выходное напряжение звена 8 изменяет уровень срабатывания балансного компаратора таким образом, что определенному входному сигналу L/1 соответствует определенная частота и скважность срабатывания выходного реле Л или PZ. Выбором параметров инерционного звена цепи обратной связи достигаются нужная длительность и частота следования выходных импульсов в зависимости от величины входного сигнала.

Пусть на вход устройства поступают входные сигналы Ui, Uz, из, причем (Un - пороговое значение балансного компаратора) и срабатывают реле PI, РЗ и РЬ- Формирование выходного сигнала (Bbix.i), как это следует из чертежа, начинается после того, как сработали любые два из трех выходных реле. С этого же момента времени начинается формирование длительности выходного сигнала каждого из трех каналов (сигнал обратной связи поступает на вход инерционных звеньев каждого канала). Первым выключается реле PS (, а меньшему напряжению соответствует меньшая длительность импульса), далее выключается реле РЗ, при этом заканчивается формирование входного сигнала (Bbix.i) и начинается формирование паузы. Таким образом, выходной релейный

импульс формируется по сигналу f/2, являющемуся средним из трех входных сигналов (U,,).

Если выходные параметры (длительность импульса и пауза) каждого из трех каналов различны (произошел, например, частичный или полный отказ одного из каналов), то выходной сигнал резервированного преобразователя определяется параметрами исправно работающего канала.

Рассмотренная схема резервированного фазочувствительного преобразователя позволяет реализовать классический принцип троирования при работе с аналоговыми сигналами без использования специального логического устройства, выделяющего средний из трех аналоговых сигналов.

Простота инерционных звеньев, объединяющих каналы резервированного преобразователя, определяет высокую надежность устройства.

Наиболее эффективно применение фазочувствительного преобразователя в многоканальных резервированных системах автоматического регулирования при наличии ограничений на габариты и веса.

Формула изобретения

Резервированный фазочувствительный преобразователь, содержащий три канала, каждый из которых состоит из балансного компаратора, соединенного через фазоразделительный блок и усилитель мощности с обмотками пары выходных реле, контакты которых соединены по схеме голосования «два из трех, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности преобразователя, он содержит в каждом канале инерционное звеио обратной связи, выход которого соединен с входом балансного компаратора, а объединенные входы всех инерционных звеньев обратной связи соединены через разделительные элементы с соответствующими выходами схемы голосования «два из трех.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США, № 3420993, кл. 235-184, 1969.

2.Авт. св. № 310250, кл. G 05В 11/01, 1968.

3.Патент США, № 3538498, кл. 340-146.1, 1970.

4.Авт. св. № 283084, кл. G 05В 6/02, 1969.