Устройство допускового контроля напряжения Советский патент 1979 года по МПК G01R19/16 

I

Изобретение относигся к информационно-измеригельной и импульсной технике и можег быть использовано, например, для допускового контроля постоянных напряжений в системах автоматического контроля, диагностики и прогнозирования.

Известно двухпредельное пороговое устройство, содержащее два операпионных усилителя, на входы которых через реэнсторы подаются контролируемое напр51жение и

опорные напряжения верхнего и нижнего

допусков flj.

Известно также устройство допускового контроля напряжения, содержащее источник опорного напряжения, два транзистора, резисторы, пороговый элемент, к входам которого через резисторы подключены источники контролируемого и опорного напряжений 2.

Недостатком этих устройств является отсутствие сигнализации при подходе кон« тролируемого напряжения к границам поля допуска.

Цель изобретения - шсишрение функциональных возможностей за счет сигнализации подхода контролируемого напряжения к границе поля допуска.

Это достигается тем, что устройство допускрвогр контроля напряжения, содержащее источник опорного напряжения, два транзистора, резисторы, пороговый элемент, к входам которого через резисторы подключены источники контролируемого и опорного напр5{жений, снабжено фипьтром, подключенным к Выходу порогового элемента, и двумя динисторами, базы транзисторов через динистоуиэ подключены к выходу фильтра, коллекторы через резисторы - к опорному исоду порогового элемента и через другие два резистора - к плюсу и минусу источника питания устройства, эмиттеры транзисторов соединены с обшей шиной устройства, коллекторы - с выходами устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства. 36 Устройство содержит источник 1 ксяTpojmpyeMoro напряжения и источник 2 явухпредельного опорного напряжения,кото рые через резисторы 3 и 4 подсоединены к входам порогового элемента 5 (напри- мер операционного усилителя). Выход порогового элемента 5 через фильтр 6 и динисторы 7,8 (неуправляемые перекшочаюшие диоды) соединен с узлами управления 9, 10. Выходы узлов управления 9, 10 через резисторы 11, 12 соединены с опорным входом порогового элемента 5. Узлы управления 9, 10 представляют собой, например, транзисторные ключи, содержащие транзисторы 13, 14 различных типов проводимости и резисторы 15, 16. Принцип работы устройства основан на автоматическом изменении величины двухггредельного поля допуска присоответствук шем изменении величины контролируемого напряжения. При этом устройство выдает соответствугощуто информацию о величине контролируемого напряжения по отношению к допускам. Устройство функционирует следуюшим образом. Е-сли контролируемое напряжение находится в поле допуска, то пороговый элемент 5 Выдает импульсы с частотой, равной частоте опорного напряжения. Фильтр 6 эти импульсы не пропускает. Динисторы 7,8 закрыты, транзисторы 13, 14 так же закрыты; на их коллекторах высокие по абсолютной величине потенциалы, пока зывающие, что контролируемое напряжение находится в поле допуска. С коллек тора транзистора 13 на опорный вход порогового элемента 5 поступает добавочное напря2} ение Г-Ц.-Ч где величина напряжения на коллекторе транзистора 13; К - коэффициент передачи, зависящий от величины резисторов 11,4 и входного сопротивления опорного входа порогового элемента 5. С коллектора транзистора 14 на опорный вход порогового элемента 5 поступает добавочное напряжение U2 где и.,- величина напряжения на коллек торе транзистора 14; К - коэффициент передачи, зависящи от величины резисторов 12,4 84 и входного сопротивления опорного входа порогового элемента 5. Эти добавочные напряжения равны по абсолютной величине и различны по знаку, поэтому они взаимно компенсируются. Если контролируемое напряжение меньше величины опорного напряжения (U), на выходе порогового элемента 5 появляется постоянное положительное напряжение. На выходе фильтра 6 напряжение возрастает. Когда напряжение на выходе фильтра 6 достигнет величины напряжения открывания динисто. ра 8, последний открывается, положительное напряжение с фильтра 6 поступает на базу транзистора 14, который открывается. На коллекторе транзистора 14 напряжение становится близким к нулю. Величина опорного напряжения уменьшается на величину U2 ч становится равной н2--1 иГиа где и - напряжение контролируемого источника. Если контролируемое напрянсение больше опорного пороговый элемент 5 выдает импульсы с частотой опорного напряжения. Напряжение на выходефильтра 6 уменьшается до величины напряжения запирания динистора 8, после чего последний закрывается. Транзистор 14 также закрывается. Опорное напряжение возрастает на величину Ug- Далее процесс функционирования аналогичен вышеописанному. С коллектора, транзистора 14 снимаются импульсы с периодом, пропорциональным постоянной времени фильтра 6. Эти импульсы сигнализируют о том, что контролируемое напряжение приближается к нижней границе поля допуска. Если контролируемое напряжение меньше опорного, на выходе порогового элемента 5 присутствует высокий потенциал. Динистор 8 и транзистор 14 открыты, с коллектора транзистора 14 снимается низкий потенциал, который сигнализирует о том, что контролируемое нап-. ряжение вышло за пределы поля допуска в нижнюю, сторону. В случае, когда контролируемое напр51жение становится больше опорного напряжения, пороговый элемент 5 выдает постоянное отрицательное напряжение, которое через фильтр 6 и динистор 7 поступает на транзистор 13 узла управления 9. функционирование устройства и узла управления аналогично вышеописанному, за исключением того, что ПОЛ1ФНОСТИ напряжений на выходах порс