Пороговое устройство Советский патент 1981 года по МПК G05B1/01 

1

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в качестве дискриминатора амплитуды сигналов постоянного тока, например, в схемах газоанализаторов для ыдачи управляющего сигнала при превышении или Псщении ниже предельно допустимой нормы концентрации газа.

Известны пороговые устройства дискриминаторы амплитуды тока, включающие последовательно соединенные генератор тока и туннельный .

Недостаток таких устройств - .низкая помехозащищенность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пороговое устройство, содержащее туннельный диод с последовательно включенным резистором и усилитель 2.

Недостатки таких устройств - низкая помехозащищенность и точность порога срабатывания.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и точности порога срабатывания.

Для достижения указанной цели в пороговое устройство, содержгццее туннельный диод с последовательно включенным резистором и усилитель, введе,ны генератор, с1мплитудный детектор

и ключ, подключенный параллельно туннельному диоду, управляющий вход которого соединен с.выходом генератора, причем точка соединения туннельного диода и резистора подключена к входу усилителя через амплитудный детектор.

На чертеже показана схема порогового устройства.

0

Устройство содержит генератор 1, выходом подключенный к управляющему входу ключа 2, подсоединенного параллельно соединенному с резистором 3 туннельному диоду 4, подключенного

5 через амплитудный детектор 5 к входу усилителя 6.

Схема имеет два режима работы; первый режим - туннельный диод Выключен , второй режим - туннельный

0 диод Включен. В обЬих режимах ключ 2, управляемый от генератора 1, замыкает и размыкает туннельный диод 4 с частотой, задаваемой генератором 1. Поэтому изменение напряжения на

5 туннельном диоде в каждом такте начинается от нулевого уровня, в какомбы состоянии до этого -не находился туннельный диод. В первом режиме, т.е. в выключенном состоянии падение напряжения на туннельном диоде весьма мало, и составляет в зависимости от материала, из которого он изготовлен, величину порядка 50 120 мВ. Таким образом, на вход ампли тудного детектора 5 поступает последовательность импульсов, с амплитудой 50 - 120 мВ, а на .выходе амплитудного детектора появляется постоянное напряжение такого же уровня. Если усилитель 6 имеет зону нечувствитель ности порядка 0,2 - 0,6 В, то на выходе усилителя появится сигнал, соот ветствующий, например, нулевому уров ню. Во втором режиме, т.е. когда туннельный диод включен , а. следовательно, ток, проходящий через туннельный диод, превысил пиковое Значение, падение напряжения на туннель ном диоде скачком возрастает до вели чины порядка 1 В. Таким образом, на вход амплитудного, детектора 5 в этом случае уже поступает последовательность импульсов с амплитудой 1 В, а на выходе амплитудного детектора появляется постоянное напряжение такого же уровня. Этого напряжения доста точно для управления усилителем 6, на выходе которого появляется управляющий сигнал некоторого уровня , отличного от нулевого. В предлагаемом устройстве повышение помехоустойчивости достигаетсй за счет квантования уровня входного сигнала с помощью ключа, управляемого от генератора, детектирования это го сигнала с помощью амплитудного детектора, имеющего постоянную време йи, выбираемую в зависимости от длительности помехи. Квантование входного сигнала, которое производится с периодом, меньшим длительности помехи, дает возможность начинать изме рение входного сигнала каждый раз от нулевого уровня вольтамперной характеристики туннельного диода. Если амплитуда входного сигнала недостаточна для включения, но при каком-то периоде измерения помеха выведет тун нельный диод на вторую восходящую ветвь, т.е. включит туннельный диод, то в следующем периоде измере оНИИ при условии, если помеха исчезла, схема возвращается в исходное состояние. Соответствующий выбор постоянной бремени амплитудного детектора дает возможность даже в случае включения туннельного диода при воздействии помехи уменьшить выходной сигнал с детектора до величины, которая будет ниже порога чувствительности усилителя . Квантование входного сигнала позволяет также увеличить точность порога срабатывания как при включении, так и при выключении туннельного диода за счет того, что при каждом цикле измерения начинаются от нулевого уровня вольтамперной характеристики до первой восходящей ветви. Таким образом, пороговое устройство, содержащее резистор и туннельный диод, коммутируемый ключом, амп литудный детектор и усилитель, позволяет практически исключить ложные срабатывания аварийной сигнализации и других коммутирующих устройств. Формула изобретения Пороговое устройство, содержащее туннельный диод с последовательно включенным резистором и усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и точности порога срабатывания, в него введены генератор, амплитудный детектор и ключ, подключенный парашлельно туннельному диоду, управляющий вход которого соединен с выходом генератора. Причем точка соединения туннельного диода и резистора - подключена к входу усилителя через амплитудный детектор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Приборы и техника эксперимента, 5, 1963, с. 103-106. 2,Гальперин Е.И. и др. Импульсные схемы на полупроводниковых приборах, Советское радио , 1970, с. 22 (прототип).