Пороговое устройство Советский патент 1981 года по МПК G05B1/01 

(54) ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в систе мах автоматического контроля и управ ления различными технологическиьш процессами. Известно пороговое устройство, вы полненное на основе автоколебательно системы, срабатывающее при превышении ВХОДШ.1М электрическим сигналом заданного порогового уровня D1. Одноко данное пороговое устройство имеет ограниченную область применения, так как работает лишь в сочетании с генераторнлмн дaтчикa ш. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является по роговое устройство, содержащее после довательно соединенные первый полосо вой фильтр, усилитель и второй полосовой фильтр, первый ключ, вход кото рого подключен к шине Сброс, а - к входу усилителя U2. Недостатком данного порогового устройства является огра1шченность области его применения. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Эта цель достигается тем, что в известное пороговое устройство введены истоковый повторитель, детектор и второй ключ, первый вход которого подключен через детектор к выходу усилителя, второй вход - к входу второго полосового фильтра и выходу усилителя, а выход - к выходу второго полосового фильтра и через истоковый повторитель к входу первого полосового фильтра. На фиг.1 приведена принципиальная злектрическая схема порогового устройства; на фиг.2 - амплитудно-частотные характеристики первого и второго полосовых фильтров; на фиг.З - рез шьтирумцая амплитудно-частотная характеристика при номинальном значении контролируемого параметра; на фиг.4 384 и 5 - результирующие ампл1 тудно-частотные характеристики при величине контролируемого параметра, отличной от номинального значения. Устройство содержит усилитель 1, первый полосовой фильтр 2, истоковый повторитель 3, второй полосовой фильтр 4, первый ключ 5, детектор 6, второй ключ 7, амплитудно-частотные характеристики первого и второго полосовых фильтров 8 и 9. Устройство работает следующим образом. При номинальном значении контролируемой физической величины, частота fg настройки второго полосового Фильтра 4 выбирается равной частоте настройки первого полосового фильтра 2, а коэффициент усиления К усилителя I удовлетворяет неравенству , где / - коэффициент передачи,цепи положительной обратной связи, образова1то последовательно соединенными первым полосовым фильтром 2, истоковым повторителем 3 и вторым полосовым фильтром 4.; При выполнении указанных условий, автоколебания в системе (не показана) отсутствуют, а результирующая ампи- тудно-частотная характеристика, полученная путем перемножения соответству ющих ординат кривых 8 и 9, имеет два равных максимума на частотах f| и f, При изменении частоты наст,ройки первого полосового фильтра 2 под воздействием контролируемой физической величины, например при ее увеличении (штриховая линия на фиг,2), козффмциент передачи цепи положительной обратной связи возрастает и на некоторой частоте f/j выполняется соотиоше-. ние К-У 1, В системе возникают автоколебания и на первом (управлякяцем) входе второго ключа 7 появляется сигнал, переводящий его в проводящее сое тонкие. При этом второй полосовой фильтр 4 исключен из цепи положительной обратной связи и устройство переходит в режим преобразования контролируемого физического параметра всоответствующее изменение частоты автоколебаний. Неизменность частоты настройки второго полосового фильтра 4, при изменении параметров первого полосового 4ильтра 2, обеспечивается развязывамцим истоковым повторителем 3; При уменьшении частоты настройки первог.о полосового фильтра 2, под оздействием контролируемого парамета, начальные автоколебания возникают на частоте f , затем устройство пееходит в режим преобразования. Часота автоколебаний на выходе устройтва, как и в предыдзлщем случае, опеделяется вьфажением f- где - сопротивление резистивного датчиа (не показан) (при C const), С - емость емкостного датчика (npHR const). Возврат порогового устройства в исходное состояние осуществляется внешним импульсом, поступаюпщм по пшне Сброс на вход (управлякнцкй) первого ключа 5. При этом цепь положительной обратной связи закорачивается и автоколебания в системе срываются . Пороговое устройство функционирует с паракетрнческимн датчиками любого типа: резистивными, емкостными или индуктивными. Индуктивные датчики вводятся в состав первого полосового фильтра 2 вместо конденсаторов. При использовании в первом полосовом фильтре 2 элементов, управляемых напряжением, например варикапов, устройство используют совместно с генераторными датчиками. В обоих случаях устройство обеспечивает контроль за величиной сигнала, превысившего порог чувствительности системы и осуществляет преобразование величины контролируемого физического параметра в частоту. Благодаря такому построению, изобретение имеет более широкую область применения, чем известные устройства. Формула изобретения Пороговое устройство, содержащее последовательно соединенные первый полосовый фильтр, усилитель и второй полосовый фильтр, первый ключ, выход которого подключен к входу усилителя, отличающееся тем, что с целью расширения области применения устройства, оно содержит истоковый повторитель, детектор, и второй ключ, первый«вход которого подключен через детектор к походу усилителя, второй вход - к входу второго полосового 4йнльтрв и выходу усилителя, а выход к выходу второго полосового фильтра и через истоковый повторитель к входу первого полосового фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 847 I (1-1 . .

BMTf/

О

17

сз2651.Авторское свидетельство СССР fr 341003, 101. G 05 В 1/01, 22.03.71. 2.Авторское свидетельство СССР №447674, кл. G 05 В 1/01, 24.11.72 (прототип). h 1 .и

.J

.J

LTL..

U-I

- Hit

/Г f