Сигнализатор напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R19/165 

() СИГНАЛИЗАТОР НАПРЯПЕНИЯ

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля напряжения в автоматизированных системах управления технологическим оборудованием, например в устройствах связи с объектом.

Известен сигнализатор напряжения, содержащий поляризованное реле с двумя обмотками, присоединенными параллельно нагрузке, в цепь одной из которых включен конденсатор, а в цепь другой последовательно включены диод и тиристор, управляющий электрод которого подключен к цепи питания нагрузки с запирающей этот тиристор полярностью, обмотка и тиристор шунтированы о6и1им конденсатором, а диод включен в проводящем по отношению к источнику питания направлении С 1 .

Однако этот сигнализ.атор характеризуется ограниченными функциональными возможностями, недостаточным

быстродействием при кратковременных пропаданиях напряжения из-за наличия постоянной времени разряда конденсатора и собственного времени срабатывания электромеханического реле.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сигнализатор напряжения, содержащий дистанционный переключатель с двумя

to обмотками, присоединенными первыми выводами к минусовой шине питания и шунтированными соответственно первым и вторым диодами, транзистор, резисторы и стабилитрон, анод которого

15 через третий диод подключен к плюсовой шине питания, а через первый резистор присоединен к минусовой шине, катод стабилитрона соединен с базой транзистора и через второй и

20 третий резисторы связан с минусовой шиной, эмиттер транзистора через третий резистор соединен с минусовой шиной, причем параллельн 5 этому резистору включен конденсатор, а коллектор транзистора соединен с вторым выводом второй обмотки дистанционного переключателя; последовательно с первой обмоткой которого со стороны ее второго вывода включен замыкающий контакт цепи возврата в исходное состояние, подключенной к плюсовой и минусовой шинам питания ... Недостатками этого сигнализатора напряжения являются ограниченные функциональные возможности и низкое быстродействие, что не позволяет контролировать кратковременное пропа дание напряжения питания, которое мо жет вызвать искажение сигналов в уст ройствах связи с объектом. Цель изобретения - расширение фун циональных возможностей сигнализато ра напряжения и повышение его быстро действия. Поставленная цель достигается тем что в сигнализаторе напряжения, содержащем дистанционный переключатель с двумя обмотками, -присоединенными первыми выводами к минусовой шине питания и шунтированными соответственно первым и вторым диодами, транзистор, эмиттер которого через первый резистор связан с плюсовой шиной источника питания, а через второй резистор соединен с его минусозистор связана с базой транзистора, дополнительно введены оптронный переключатель-инвертор, четвертый резистор, тиристор, блок запуска, тре тий и четвертый диоды и нейтральное реле, обмотка которого шунтироЕзана пятым диодом и подключена первым выводом к минусовой шине, а вторым выводом через замыкающий контакт ди танционного переключателя и третий диод присоединена к коллектору тран зистора, соединенному через первый замыкающий контакт нейтрального рел с вторым выводом первой обмотки дис танционного переключателя, и через размыкающий контакт дистанционного переключателя соединена с базой тран зистора, а через четвертый диод под ключена к катоду тиристора, соединенному через второй замыкающий кон такт нейтрального реле с вторым выводом второй обмотки дистанционного переключателя, анод тиристора по ключен к плюсовой шине, его управля ющий электрод присоединен к выходу 98 4 блока запуска, соединенного своим входом с выходом устройства связи С объектом, а катод тиристора через четвертый резистор связан с входом оптронного переключателя-инвертора, подключенного своим выходом к первому входу центрального процессора, второй вход которого соединен с замыкающим контактом дистанционного переключателя о На чертеже изображена блок-схема сигнализатора. Сигнализатор напряжения содержит дистанционный переюпючатель, обмотки 1 и 2 которого включены между плюсовой шиной 3 и минусовой шиной источника 5 питания параллельно устройству 6 связи собъектом. Последовательно с обмоткой 1 включены замыкающий контакт 7 нейтрального реле и тиристор 8, а параллельно обмотке 1 включен диод 9 В цепь обмотки 2 дистанционного переключателя последовательно включены резистор 10, переход эмиттер-коллектор транзистора 11 и замыкающий контакт 12 нейтрального реле, обмотка 12 зашунтирована диодом 13. Резистор 10 через резистор 1 подключен к минусовой шине источника 5 питания, к которой через резистор 15 подключена база транзистора 11, Коллектор транзистора 11 через диод 16 и замыкающий контакт 17 дистанционного переключателя соединен с обмоткой 18 нейтрального реле, шунтированного диодом 19, Обмотка 18 нейтрального реле через размыкающий контакт 20 дистанционного переключателя подключена к базе транзистора 11, которая в свою очередь через диод 21 соединена с катодом тиристора 8, подключенным через резистор 22 ко входу оптронного переключателя-инвертора 23, выход которого является первым выходом сигнализатора напряжения. Вторым выходом сигнализатора напряжения является замыкающий контакт 2k дистанционного переключателя, при этом оба выхода сигнализатора контролируются центральным процессором 25, Выход устройства 6 связи с объектом соединен с входом блока 26 запуска, выход которого управляет работой тиристора 8, Устройство работает следующим образом. При наличии напряжения питания источника 5 постоянного тока замкнут контакт 17 и разомкнуты контакты 2 и 2k дистанционного переключателя, тиристор 8 открыт, а транзистор 11 закрыт за счет положительного потенциала , поступающего на его базу через диод 21 с катода открытого тиристора 8. Этот же сигнал в форме положительного потенциала с катода тиристора 8 через ограничивающий ре зистор 22 поступает на вход оптрон ного переключателя-инвертора 23 цифровой выход которого образует первый выход сигнализатора напряжения. При наличии напряжения питания источника 5 постоянного тока на вхо ды центрального процессора 25 с пер вого и второго выходов сигнализатора напряжения поступает цифровая информация в виде: первый выход О второй выход О (замыкающий контак 2k дистанционного переключателя разомкнут) . При пропадании напряжения питани источника 5 постоянного тока цифровая информация на первом и втором выходах сигнализатора напряжения ме няется соответственно на 10, поскольку в этом случае сигнал на пер вом выходе изменяется напротиповолож ный, а контакт дистанционного пе реключателя остается разомкнутым. При этом цифровой сигнал на выходе оптронного переключат ел я-инвертора 23 изменяется одновременно с пропаданием напряжения, что свидетельствует о высоком быстродействии сигнализатора напряжения. После восстановления напряжения источника 5 обмотка 18 нейтрального реле по цепи: резистор 10, эмиттерно-коллекторный переход тра зистора 11, диод 16 и замкнутый кон такт 17 дистанционного переключателя оказывается под напряжением ис точника 5 и нейтральное реле замыка ет свои контакты 7 и 12 в цепях обмоток 1 и 2 дистанционного переключателя. При этом тиристор 8 остается закрытым, а обмотка 1 дистанционного переключателя - обесточенной. В то же время по цепи: резистор 10 эмиттерно-коллекторный переход транзистора 11, замкнутый контакт 12 нейтрального реле и обмотку 2 дистанционного переключателя протекает ток, который вызывает срабатывание дистанционного переключателя по обмотке 2, Срабатывая, дистанционный переключатель размыкает свой контакт 17, обесточивая тем самым обмотку 18 нейтрального реле, которое размыкает свои контакты 7 и 12 в цепях обмоток 1 и 2 дистанционного переключателя и замыкает контакты 20 и 2. При этом с выходов сигнализатора напряжения выдается цифровая информация в виде: первый выход 1, второй выход 1, которая свидетельствует о том, что напряжение на шинах 3 и 4 источника 5 восстановилось. При этом центральный процессор 25 выдает управляющий сигнал на вход устройства 6 связи с объектом, который воздействует на блок 26 запуска, который в свою очередь формирует на своем выходе сигнал, открывающий тиристор 8. В результате этого обмотка 18 нейтрального реле по цепи: открытый тиристор 8, диод 21, замкнутый контакт 20 дистанци онного переключателя оказывается под напряжением и оно замыкает свои контакты 7 и 12 в цепях обмоток 1 и 2 дистанционного переключателя, а на базу транзистора 11 по цепи: открытый тиристор 8, диод 21 поступает потенциал, который запирает эмиттерно-коллекторный переход транзистора 11. При этой обмотка 2 дистанционного переключателя оказывается обесточенной, а обмотка 1 благодаря открытому тиристору 8 и замкнутому контакту 7 нейтрального реле под напряжением. Дистанционный переключатель срабатывает по обмотке 1, замыкает свой контакт 17 и размыкает контакт 20, в результате чего обмотка 18 нейтрального реле обесточивается и она размыкает свои контакты 7 и 12 в цепях обмоток t и 2 дистанционного переключателя и размыкает контакт В результате на выходах сигнализатора будет выдана цифровая информация: на первом выходе О, на втором О, которая сигнализирует о том, что управляющая команда из центрального процессора 25 выполнена и схема сигнализатора вернулась в исходное состояние„ Цифровая информация, снимаемая с выходом и сигнализатора напряжения в зависимости от состояния источника питания 5, приведена в таблице. Исходное Длительное пропадание напряженияКрат ковременное пропадание напряженияИз таблицы следует, что в исходки устройства связи с объектом к работе, на обоих выходах сигнализатора напряжения присутствуют нули. При длительном пропадании напряжения состояние первого выхода изменяется на противоположное, при этом скорость перехода значительно выше по сравнению с известным сигна лизатором. При этом дистанционный переключатель срабатыв ет не при пропадани напряжения питания, а после его вос становления, т.бо когда время его срабатывания не существенно, так ка информация об отсутствии напряжения в этом случае на первом выходе сигнализатора сохраняется. После восстановления напряжения питания, т,е при его кратковременном пропадании, информация на обоих выходах сигнали затора изменяется на противоположну Предлагаемый сигнализатор обеспечивает не только контроль наличия или отсутствия напряжения, но также контроль с повышенным быстродействием, так как быстродействие сигнализатора определяется лишь вре .менем выключения тиристора и време.нем переключения оптронного переклю чателя-инвертора, которые в сумме составляют единицы микросекунд, что соответствует повышению быстродействия сигнализатор по сравнению с пр тотипом более чем на три порядка,, Цифровое распознавание характера пропадания напряЖения и его контрол с повышенным быстродействием позволяет использовать предлагаемый си|- нализатор напряжения в устройствах связи с объектом в автоматизированн системах управления технологическим процессами. Использование предлагаемого сигн лизатора напряжения позволяет повысить точность контроля и управления состоянием объекта. Формула изобретения Сигнализатор напряжения, содержащий дистанционный переключатель с двумя обмотками, подключенными первыми выводами к минусовой шине питания и шунтированными соответственно первым и вторым диодами, транзистор, эмиттер которого через первый резистор связан с плюсовой шиной источника питания и через второй резистор соединен с его минусовой шиной, которая через третий резистор связана с базой транзистора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональнь1х возможностей и повышения быстродействия, дополнительно введены оптронный переключатель-инвертор, четвеотый резистор, тиристор, блок запуска, третий и четвертый диоды и нейтральное реле, обмотка которого шунтирована пятым диодом и подключена первым выводом к минусовой шине, а вторым выводом через замыкающий контакт дистанционного переключателя и третий диод присоединена к коллектору транзистора, соединенному через первый замыкающий контакт нейтрального реле с вторым выводом первой обмотки дистанционного переключателя, и через размыкающий контакт дистанционного переключателя, соединена с базой транзистора, а через четвертый диод подключена к катоду тиристора, соединенному через второй замыкающий контакт нейтрального реле с вторым выводом второй обмотки дистанционного переключателя, анод тиристора подключен к плюсовой шине, его управляющий электрод присоединен к выходу блока запуска, соединенного своим входом с выходом устройства связи с объектом, а катод тиристора через четвертый резистор связан с входом оптронного переключателя-инвертора, подключенного своим выходом к первому входу центрального процессора, второй вход которого соединен с замыкающим контактом дистанционного переключателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 335765, кл. Н 02 Н 3/2, ОЗ.ПобЭ. 2о Авторское свидетельство СССР № , кл„ Н П2 Н 3/2, 08.0б.,77.