Способ индикации направления тока или полярности напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R19/14 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах управления цифровых систем в зависимости от знака разности измеряемого и компенсирующего сигналов.

Известен способ индикации направления тока или полярности напряжения, в котором входной сигнал, ток или напряжение, являющийся разностью измеряемого и компенсирующего сигналов, непосредственно воздействует на регенеративный элемент (например, ждущий блокинг-генератор), на выходе которого появляется серия импульсов 1.

Недостатки способа - низкие стабильность и чувствительность.

Наиболее близким решением к данному изобретению является способ индикации направления тока или полярности напряжения путем воздействия тока или напряжения на регенерированный элемент, охваченный положительной обратной связью 2.

Недостатками способа являются низкие стабильность и чувствительность, обусловленные наличием нелинейной обратной связи.

Цель изобретения - повышение чувствительности и стабильности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе индикации направления тока или полярности напряжения путем воздействия на регенеративный элемент и индикации направления входного тока или пЬлярности напряжения по уровню выходного сигнала регенеративного элемента, последний устанавливают в положение нeyctoйчивoгo равновесия. При этом установку регенеративного элемента в положение неустойчивого равновесия производят путем временного прекращения действия положительной обратной связи.

Сущность способа заключается в следующем.

Входной сигнал, ток или напряжение, являющийся разностью двух сигналов, отражающих измеряемую и компенсирующую величину, воздействует на регенеративный элемент в момент, когда он находится в состоянии неустойчивого равновесия и может. соверщать свободное перемещение из ла1гного состоятся в одну из устойчивых областей за счет деистВИЯ положительной обратной связи. При этом от направления входного тока (или по лярности напряжения) зависит в какую из устойчивых областей совершит перемещение регенеративный элемент, а индикация направления входного тока или полярности напряжения производится после оконча1шя регенеративного перехода по уровню выходного сигнала. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для индикации направления тока или полярности напряжения; на фиг. 2 - характеристики регенеративного элемента. Устройство для индикации направления тока или полярности напряжения содержит усит1тель 1 .постоянного тока с неинвертирующим входом (регенеративный элемент) и аналоговые ключи 2 и 3. Аналоговый ключ 2 производит коммутаци выхода и входа усилителя (замыкает цепь по ложительной обратной связи), аналоговый ключ 3 производит подключение входного сигнала Ug, на вход усилителя 1. На фиг. 2а приведена статическая характеристика усилителя 1 с разомкнутой цепью по ложительной обратной связи (ключ 2 разомкг нут), где точка С соответствует середине лин ного участка статической характеристики усилителя при отсутствии входного сигнала (ключ 3 разомкнут). При замыкании ключа 2 схема (усилитель 1 и ключ 2) приобретает регенеративные свойсгва и в первый момент времени находится в состоянии неустойчивого равновесия (точка С на фиг. 26). В тот же момент вре мени кратковременно замыкается ключ 3, пр этом входное напряжение Ugx. усиленное уси лителем 1, кратковременно смещает точку на характеристике (фиг. 26) вправо или влево от точки С в зависимости от знака Ugx вь(зывая лавинообразный процесс перехода усилителя 1 в одну из устойчивых областей (точки А и 8 на фиг. 26). О знаке входного напряжения Upx, или тока судят по тому в какую иэ устойчивых областей А или В (фиг. 26) перешел усилитель 1. Для повторной индикации необходимо разомкнуть и вновь замкнуть ключ 2 и одновременно с 24 замыканием ключа 2 кратковременно замкнуть ключ 3. Кратковременность замыкания ключа 3 необходима для уменьшения потребления энергии от объекта измерения. Момент времени когда ключ 2 разомкнут можно использовать для коррекции нуля усилителя I. Данный способ индикации напряжения тока или полярности напряжения имеет более вы-, сокую стабильность и чувствительность по сравнению с известным способом, ввиду того, что в области неустойчивого равновесия регенеративный элемент (усилитель) работает в режиме . линейного усиления с максимальным коэффициентом передачи, а также в связи с тем, что небольшое отклонение выходного напряжения под дейстйием входного напряжения позволяет усилителю с замкнутой цепью положительной обратной связи перейти в определенное устойчивое состояние. Кроме того, в данном способе отсутствует опасность самовозбуждения регенеративного элемента. Формула изобретения 1.Способ индикации направления тока или полярности напряжения путем воздействия на регенеративный элемент и индикации направления входного тока или полярности напряжения по уровню выходного сигнала регенеративного элемента, отличаю ш и йс я тем, что, с целью повышения стабильности и чувствительности, регенеративный элемент устанавливают в положение неустойчивого равновесия. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что установку регенеративного элемента в положение неустойчивого равновесия производят путем временного прекращения действия положительной обратной связи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Справочник по радиоэлектронным устройствам. Под ред, Линде Д. П. М., Энергия, 1978, т. 1, с. 373. 2.Шляндин В. М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. Высшая иткола, М., 1973, с. 102-104.

%

О-Н

Фи1.1

%/х 7Г

А

О

а

«7.2