Устройство для контроля пороговыхэлЕМЕНТОВ Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для контроля параметров устройств автоматики и телемеханики, в которых необходимо производить измерение напряжения срабатывания и отпускания пороговых элементов и их гистерезис.

Известно устройство для контроля напряжения, содержащее несколько источников стабильного напряжения, генераторы пилообразного напряжения, генераторы эталонной частоты, счетчики с цифровой индикацией, нуль-органы и органы управления 1.

Недостатками известного устройства при его использовании для измерения напряжений срабатывания и гистерезиса пороговых элементов следует отнести невозможность контроля без использования дополнительных приборов (источник изменяющегося напряжения) и ручных операций, невозможность одновременного (периодически повторяющегося) измерения и отображения в цифровой форме значения напряжения срабатывания и гистерезиса пороговых элементов.

Известно устройство, содержащее контролируемый пороговый элемент, генератор пилообразного напряжения (интегратор), источники положительного и отрицательного стабильных напряжений, два счетчика.

два блока индикации, генератор импульсов, аналоговые ключи, логический блок, входы которого соединены с выходом генератора импульсов и выходами контролируемого порогового элемента, выходы логического блока соединены с первыми входами аналоговых ключей и с входами счетчиков, выходы которых соединены с входами блоков индикации, вторые входы аналоговых ключей

соединены с источниками положительного и отрицательного стабильных напряжений, выходы аналоговых ключей соединены с входом генератора пилообразных напряжений, выход которого соединен с входом

контролируемого порогового элемента 2. Недостатком известного устройства является то, что оно не может производить периодического измерения порога срабатывания и гистерезиса контролируемого порогового элемента.

Цель изобретения - обеспечение периодического измерения порога срабатывания и гистерезиса. Для достижения поставленной цели в

устройство для контроля пороговых элементов, содержащее контролируемый пороговый элемент, генератор пилообразного напряжения, источники положительного и отрицательного стабильных напряжений, два

счетчика, два блока индикации, генератор

Импульсов и два аналоговых ключа, выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом контролируемого порогового элемента, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с входами первого и второго блоков индикации, первые входы первого и второго аналоговых ключей соединены соответственно с выходами источников положительного и отрицательного стабильных напряжений, выходы аналоговых ключей соединены с первым входом генератора пилообразного напряжения, введены три формирователя и два элемента И, первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, второй вход первого элемента И соединен с вторым входом первого аналогового ключа, с инверсным выходом контролируемого порогового элемента и с входом первого формирователя, выход которого соединен с третьим инвертирующим входом первого элемента И, с вторым входом генератора пилообразного напряжения и с входом второго формирователя, выход которого соединен с входом сброса первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход второго элемента И соединен с вторым входом второго аналогового ключа, с прямым выходом контролируемого порогового элемента и с входом третьего формирователя, выход которого соединен с входом сброса второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений работы устройства.

Устройство содержит: 1 и 2 - соответственно инверсный и прямой выходы контролируемого порогового элемента, 3 и 4 - соответственно источники положительного и отрицательного стабильных напряжений,

5- контролируемый пороговый элемент,

6- аналоговый ключ, 7 - генератор пилообразного напряжения, 8 - формирователь, 9 - счетчик, 10 - элемент И, 11 - генератор импульсов, 12 - блок индикации, 13 - формирователь, 14 - аналоговый ключ, 15 - формирователь, 16 - элемент И, 17 - счетчик, 18 - блок индикации.

Инверсный выход 1 (фиг. 1) контролируемого порогового элемента 5 соединен с первыми входами аналогового ключа 6, элемента И 10 и входом формирователя 8, выход которого соединен с вторым инвертирующим входом элемента И 10, с первым входом генератора 7 пилообразного напряжения и с входом формирователя 13, выход которого соединен с входом сброса счетчика 9, выходы которого соединены с входами блока индикации 12, второй вход генератора 7 соединен с выходами аналоговых ключей 6 и 14, первый вход последнего из которых соединен с прямым выходом 2 контролируемого порогового элемента 5, с

первым входом элемента И 16 и с входом формирователя 15, выход которого соединен с входом сброса счетчика 17, выходы которого соединены с входами блока иидикации 18, выход генератора 11 импульсов соединен с третьими входами элементов И 10 и 16, выходы которых соединены соответственно со счетными входами счетчиков 9 и 17, выход генератора 7 соединен с входом контролируемого порогового элемента 5, выходы источников положительного 3 и отрицательного 4 стабильных напряжений соединены соответственно с вторыми входами аналоговых ключей 6 и 14.

На фиг. 2: 19, 20, 21, 22 - эпюры напряжений соответственно на инверсном выходе 1, на выходе формирователя 8, на прямом выходе 2 и на выходе генератора 7 пилообразного напряжения.

Устройство работает следующим образом. На контролируемый пороговый элемент 5 и устройство подается напряжение питания. Импульсы генератора 11 начинают поступать на элементы И 10 и 16. В момент

времени Tj, (эпюра 19 фиг. 2) с инверсного выхода 1 подается сигнал «1, который поступает на ключ 6, на один из входов элемента И 10, разрешая его по этому входу, и на формирователь 8. Этот формирователь

формирует импульс (эпюра 20 фиг. 2), который устанавливает в исходное состояние генератор 7 пилообразного напряжения и запускает формирователь 13, который по входу сброса сбрасывает в «О счетчик 9,

который определяет порог срабатывания.

По окончании действия импульса с формирователя 8 (момент времени TZ, эпюры 20, 22 фиг. 2) поступает разрешение на третий, инверсный вход элемента И 10. В результате этого два управляющих входа элемента И 10 оказываются открытыми, и импульсы эталонной частоты с генератора 11 начинают поступать на счетчик 9 порога срабатывания. В этот же момент генератор

7 пилообразного напряжения начинает формировать нарастающий участок пилообразного напряжения за счет прохождения положительного напряжения с источника 3 через ключ 6, которое поступает на вход порогового элемента 5 (эпюра 22 фиг. 2). На блоке индикации 12 отображается накапливаемая в счетчике 9 информация.

По достижении пилообразным напряжением порога срабатывания порогового элемента 5 f/cp/ TZ (эпюра 22 фиг. 2) последний срабатывает, в результате чего на его прямом выходе появляется сигнал «1, а на инверсном - сигнал «О, который закрывает ключ 6, прекращая поступление напряжения с источника 3 на рабочий вход генератора 7. Счетчик 9 окажется заполненным числом импульсов, соответствующим порогу срабатывания порогового элемента с индикацией на блоке 12.

Сигнал «1 с прямого выхода порогового элемента 5, поступая на ключ 14, открывает его, и на генератор 7 поступает стабильное напряжение с источника 4 отрицательного напряжения, за счет которого генератор 7 начинает формировать подающий участок пилообразного напряжения (эпюра 22 фиг. 2). Одновременно «1 с выхода 2 поступает на формирователь сброса 15 и на элемент И 16. Формирователь сброса 15 формирует импульс, устанавливающий по входу сброса счетчик гистерезиса 17 в нулевое состояние. Элемент И 16 разрешает прохождение импульсов генератора 11 на счетчик 17. В момент Т, когда напряжение на выходе генератора 7 падает до уровня, соответствующего напряжению отпускания порогового элемента {f/отш эпюра 22 фиг. 2), последний отпускает, в результате чего на выходе порогового элемента 1 появляется сигнал «1, а на выходе 2 - «О. Ключ 14 и элемент И 16 оказываются закрытыми, в результате чего снимается напряжение отрицательной полярности, прекращается поступление импульсов эталонной частоты с генератора 11 в счетчик гистерезиса 17. В последнем оказывается записанным число импульсов, соответствующее гистерезису порогового устройства. Это число отображается блоком 18.

В момент 4 появление сигнала «1 на инверсном выходе порогового элемента 5 приводит к повторению состояния устройства, соответствующего состоянию в момент TI, после чего начинается повторный цикл переключений, описанный выще.

Применение предлагаемого устройства позволяет осуществлять автоматический, периодически повторяющийся контроль порога срабатывания и гистерезиса пороговых устройств. При этом возможно существенное упрощение настройки ПУ, вследствие периодичности и одновременности замера; появляется возможность более точного анализа пороговых элементов при отработке и на этапе эксплуатации, в результате чего повыщается достоверность экспериментальных данных.

Формула изобретения

Устройство для контроля пороговых элементов, содержащее контролируемый пороговый элемент, генератор Пилообразного напряжения, источники положительного и отрицательного стабильных напряжений, два счетчика, два блока индикации, генератор импульсов и два аналоговых ключа, выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом контролируемого порогового элемента, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с

входами первого и второго блоков индикации, первые входы первого и второго аналоговых ключей соединены соответственно с выходами источников положительного и отрицательного стабильных напряжений,

выходы аналоговых ключей соединены с первым входом генератора пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения периодического измерения порога срабатывания и гистерезиса, в

пего введены три формирователя и два элемента И, первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, второй вход первого элемента И соединен с вторым, входом первого аналогового ключа, с

инверсным выходом контролируемого порогового элемента и с входом первого формирователя, выход которого соединен с третьим инвертирующим входом первого элемента И, с вторым входом генератора

пилообразного напряжения и с входом второго формирователя, выход которого соединен с входом сброса первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход второго элемента И соединен с вторым входом второго аналогового ключа, с прямым выходом контролируемого порогового элемента и с входом третьего формирователя, выход которого соединен с входом сброса второго

счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Орнатский П. П. Автоматические измерения и приборы. Киев, Наукова думка, с. 142.

2.Малиновский В. Н. Цифровые вольтметры интегрирующего типа. Сб. Приборы

и системы управления, № 2, 1973, с. И -12, рис. 4 (прототип).