Элемент сравнения Советский патент 1978 года по МПК G05B1/01 

Изобретение относится к измеритель- НОЙ технике параметров электрических сигналов и может быть использовано в фазометрической аппаратуре для точного определения моментов достижения входным напряжением нулевого уровня.

В фазоизмерительной технике используются различные устройства для получения импульсоэ, соответствующих моментам перехода входного сигнала через нулевой уровень. Такими устройствами являются усилители-ограничители 1 . Известны также устройства, содержащие пороговый элемент 121 .

Недостатком этих устройств является неточное- соответствие выходных импульсов моментам перехода входного сигнала через нулевой уровень, -что объясняется наличием -постоянного смещения, отличного от нулевого уровня,

Наибол е близким техническим решением к данномуИзобретению яьляется устройство, содержащее компаратор, не нвёртиругощий вход которого является Ьходом устройства, интегратори формиро

ватель, при этом разнополярные выходы компаратора через формирователь соединены со входом интегратора, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора Гз1 .

Недостатком такого устройства является невысокая точность определения временных моментов достижения входным напряжением нулевого уровня, что обусловлено отсутствием компенсационной Цепи, управляющей величиной порогового уровня компаратора.

Целыо изобретения является повышение точности определения временных моментов достижения входным напряжением нулевого уровня.

Поставленная цель достигается за счет того, что формирователь вьшсжнен на двух последоват-ельно включенных туннельных диодах, общая точка которых соединена с неинвертирующим входом амплитудного компаратора и входом интегратора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого элемента сравнения; на фиг, 2 - временнь1е диаграммы, поясняющие его,работу. Устройство состоит из амплитудного компаратора 1, соединенного через формирователь на двух туннельных диодах (пара ГОТО) 2 со входом интегратора 3, причем выход интегратора 3 соединен с неинвершртюошм входом компаратора 1. Входное напряжение подается на компаратор 1 и одновременно служит управЛЯКШ1ИМ напряжением для формирователя 2. Уровень срабатывания компаратора 1 выбирается близким к нулю. Два прямоугольных импульса противоположной полярности с выходов компаратора 1 пода ются на анод одного и катод другого дно дов форми$х)вателя 2, т.е. служат пя . него напряжением питания. В момент подачи питающих импульсов на выходе формирователя 2 появляется импульс положи тельной или отрицательной полярности в зависимости от знака входного (управляющего ) напряжения, т.е. пара ГОТО перебрасывается в одно из двух устойчивых состояний. Последовательность импульсов с выхода формирователя 2 преобразуется интегратором 3 в постоянное напряжение, знак и величина которого определяется сдвигом сфйрмировавных им пульсо1е относительно Переходов через нулевой уровень входного напряжения. Эт напряжение подается на инвертирузсший вход компаратора 1, сдвигая порог его срабатыванию так, что напряжение рассог ласования с выхода интегратора уменьшается. На фиг. 2 показаны эпюры напряжений на элементах устройства при трех возмож ных вариантах временных соотношений между входным напряжением (фиг. 2а) и фронтами напряжения, вырабатываемого компаратором 1. Если фронт импульсов напряженияуснимаемого с выхода компаратора 1, точно соответствует моменту перехода входного сигнала через нулевой уровень (фиго 2 б,в), то положительные и отрицательные импульсы в общей точке формиргааателя 2 и на входе интегратс а 3 равновероятны (фиг. 2 г), и напряжение не выходе и 1тегратора 3 равно нулю. Еслк фронты; импульсов напряжения, снимаемых с выхода компаратора, опережают нуль-переходы входного сигнала (фиг. 2 в, 2 и), то на вход интегратора 3 поступает последовательность отрицательных импульсов, а отрицательное напряжение, снимаемое с выхода i интегратора 3, поступая на инвертирующий вход компаратора 1, вызывает дополнительную задержку выходных импульсов компаратора 1. В случае отставания фронтов выходного напряжения относительно временных моментов достюкения входным сигналом нулевого уровня, знак задержки меняется на противоположный. Таким образом, предлагаемый элемент сравнения позволяет повысить точность определения временных моментов достижения входным напряжением нулевого уровня, что позволит использовать данное устройство в фазометрнческой аппаратуре вы.сокой точности. Формула изобретения Элемент сравнения, содержащий компаратор, неинвертируюцшй вход которого является входом устройства, интегратор и формирователь, причем разнополярные выходы компаратора через формирователь соединены со входом интегратора, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора, отличающийс я тем, что, с целью повьщения точности определения временного момента достижения входным напряжением нулевого уровня, формирователь вьшолнен на двух последовательно включенных диодах, общая точка которых соединена с неин- вертирующим входом компаратора и входом интегратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Вишенчук И. М., Котюк А. Ф., Миаюк Л. Я. Электромеханические и электронные фазометры, М., -Л., Госэнергоиздат, 1962, с. 73-85. 2.Хлистунов В. Н., Цифровые электроизмерительные приборы, М,, Энергия, 1967, с. 50. 3.Авторское свидетельство № 371559, кл. q 05 В 1/01, 1972.

Л /%