Устройство для сравнения напряжений Советский патент 1979 года по МПК G05B1/01 

Изобретение относится к области автоматики, телемеханики,информационно-измерительной техники и может быть использовано в системах авт матического контроля и регулировани Известны устройства для сравнени напряжении 1 и 2, Из известных устройств для сравнения напряжений наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее диодно-регенеративные компарторы первые входы которых соединены с выходом источника входного напряжения и входом источника сравниваемого напряжения, вторые входы - с выходом источника сравниваемого напряжения, а выходы - соответственно с первыми и вторыми входами -элемента ИЛИ-НЕ и первого триггера, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами первого и второго интегрирующих элементов 2. Низкое быстродействие устройства обусловлено возрастанием запаздывани информации о величине скорости изменения входного напряжения при уменьшающихся воз.мущающих воздействиях входного сигнала. Цель изобретения - повьшение быстродействия устройства. Эта цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены усилители, второй триггер, элемент И-НЕ, выпрямитель и переключатель, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первыми и вторьми выходами первого и второго триггеров. Первый и второй входы элемента И-НЕ соответственно через первый и второй усилители соединены с выходами первого и второго интегрирующих элементов, а выход через выпрямитель с первьа выходом второго триггера, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для сравнения напряжений; на фиг. 2 - временные графики, пояснякнцие работу устройства. Устройство содержит источник входного напряжения. 1,источник сравниваемого напряжения, выполненный в виде фазосдвигающей цепи 2, диодно-регенеративные компараторы 3 и 4 , первый (модулирующий) триггер 5, элемент ИЛИ-НЕ б, первый

7 и второй 8 интегрирующие элементы второй (управляющий) триггер 9, переключатель 10, первый 11 и второй 12 у силители, элемент- И-НЕ 13 и выпрямитель 14. На фиг. 2 обозначены выходные сигналы Uj U компараторов 3, 4 триггера 5, элемента ИЛИ-НЕ 6, интегрирующих элементов триггера 19, переключателя 10, усилителей 11, 12 и элемента И-НЕ 13 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Возмущающее воздействие входного .сигнала от источника 1 передается на одни входы компараторов 3 и 4 непосредственно, а на другие через фазосдвигающую цепь 2. В результате происходит управление частотой следования импульсов на их выходах. Импульсы УЗ и и (фиг. 2) компараторов 3 и 4 поступают на входы триггера 5 и элемента ИЛИ-НЕ 6. С выходо триггера 5 снимаемся парафазный щиpoтнo-и lпyльcнo модулированный (ШИМ) сигнал И 5, который поступает на входы элементов 7 и 8 и через переключатель 10 на выход устройства С выходов интегрирующих элементов 7 и 8 снимаются интегральные сигналы .( U -j и Ug). поступающие на нходы усилителей 11 и 12 и имеющие максимальные значения или в начале, или в конце периода широтной модуляции в зависимости от соотнощения частот следования импульсов с выходов компараторов 3 и 4. Усилители 11 и 12 усиливают интегральные сигналы и производят их пороговые ограничения. Сигналы Uj. и },„ с

усилителей 11 и 12 поступают на входы элемента И-НЕ 13. Элемент И-НЕ 13 при наличии одного из интегральны импульсов на его входах выдает еди ничный сигналj не влияющий на работу триггера 9 из-за запирающего действия выпрямителя 14. При отсутствии интегральных импульсов на выходах элементов 7 и 8 элемент И-НЕ 13 блокирует нулевым потенциалом триггер 9 через выпрямитель 14, это происходит при .симметричном сигнале на выходе триггера 5, когда импульсы между двумя полупериодами ШИМ-сигнала на каждый его вход поступают с отставанием на половину периода их следования. При совпадении следования импульсов на входе элемента ИЛИ-НЕ 6 на его выходе появляется импульс совпадения, поступающий на один из входов триггера 9, который при срабатывании переключает переключатель 10. Переключатель

10 переключает фазы ШИМ-сигнала на выходе устройства, что исключает ложность выходной информации о возмущающем входном воздействии одного полупериода ШИМ-сигнала относительно его другого полупериода в виде действующего значения парафазного сигнала, преобладающего в одном из направлений.

Увеличение числа элементов выходной информации в единицу времени, скорость поступления которой мало зависит от входных возмущающих воздействий вследствие малого изменения частот следования импульсов диодно-регенеративных компараторов, а также из-за получения ее в виде, удобном для непосредственного применения импульсных усилителей на выходе, дают устройству преимущества при использовании его в быстродействующих автоматических устройствах регулирования.

Формула изобретения Устройство для сравнения напряжений, содержащее диодно-регенеративные компараторы, первые входы которых соединены с выходом- источника входного напряжения и входом источника сравниваемого напряжения, вторые входы - с выходом источника сравниваемого напряжения, а выходы соответственно с первыми и вторыми входами элемента ИЛИ-НЕ и первого триггера, первый и второй выходы которого соединены соответственно со -входами первого и второго интегрирующих элементов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит усилители, второй триггер, элемент И-НЕ, выпрямитель и переключатель, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первыми и вторыми выходами первого и второго триггеров, первый и второй входы элемента И-НЕ соответственно через первый и второй усилители соединены с выходами первого и второго интегрирующих элементов, а выход через выпрямитель - с первым выходом второго триггера, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 440648, кл. Q 05 В 1/01, 05.07.72.

2,Авторское свидетельство СССР № 617712, кл. Q 05 В 1/01 1978

0 (прототип).

l-n Jl JLJULJlJOLJlJl n l-rLJl JLJLJL n Jl n n Jl

Us H

8

/f

Л.

у

/г