Устройство для контроля напряжения

Номер патента: 1613964

Авторы: Дудыкевич, Завойский, Капуста, Ковбанюк

Есть еще 7 страниц.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИКРЕСПУВЛИК 6 01 В. 19/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ л, й 46В.Б.Дудыкеви(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯНАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к контИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительных приборах, системах автоматического контроля и регистрации.Цель изобретения - повьппение помехоустойчивости,На фиг. 1 представлена функциональ ная схема устройства для контроля напряжения; на фиг.2 - функциональная схема блока, статистической обработки; на фиг.З - эпюры напряжений в характерных точках устройства при контроле уровня постоянного напряжения в отрицательной полярности; на фиг.4 - эпюры напряжений в характврных точках устройства при контроле амплитуды гармонического сигнала в положительной полярности; на фиг.5 - эпюры напряжений в характерных точках устройства при контроле амплиту.80,1513964 А 1 2рольно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и регистра ции. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости, которая достигается применением блоков статистической ооработки элементов 2 И-ИЛИ 7 ЗИЛИ 17, формирователей 15, 16, триг гера 11, элемента ИЛИ 27. Устройств содержит также нуль-орган 1, пороговый элемент 2, элемент регулировани опорного напряжения 25, генератор 24, элементы 2-2 И-ИЛИ 4, 5, 6, 8, триггеры 9, 10. формирователи 13, 14, одновибратор 12, 2 з,п. ф-лы 2 табл. 7 ил. ды импульсов импульсной последовательности в отрицательной полярности; на фиг.6 - эпюры напряжений в характерных точках устройства при контроле амплитуды импульсов импульсной последовательности в положительной полярности для случая, когда поступление сигналов прекращается в связи с катастрофическим отказом;на фиг.7 - то же, до и после катастрофического отказа, когда соотношение между опорным напряжением и амплитудой импульсов не изменяется,Эпюры напряжений на фиг.З - 5 даны для блока статистической обработки, изображенного на фиг.1, а на фиг,6, 7 - для блока статистической обработки, изображенного на фиг. 2.Устройство состоит из нуль-органа . 1, поро.гового элемента 2, блока 319 16139 б 4 20блока статистической обработки, тре- вертый и пятый входы подключены сотий выход которого соединен с выхо- ответственно к тактовому и инФормадом заема счетчика импульсов, а чет- ционному входам счетчика импульсов. Таблица 1 Критерий контроля Состояние устройстваА вх) Пвих П вмх Пвьпз Режим работы+/-Перем.МАХ 1 0 1 1 0 1 П р и м е ч а н и е. Б , А ех- уровень постоянного (амплитуда гармонического или импульсного) сигнала; М 1 И (МАХ) - контроль по минималь" ному (максимальному) по абсолютной величине допустимому уровню или амплитуде; +/- - контроль в положительной или отрицательной полярностях; Пост,(Перем) - контроль уровня постоянного (амплитуды гармонического нли импульсного) сигнала,состояние, нр БЗыХ в момент катастрофического прекращения поступления контролируемого сгнала на вход устройства. Т а б л и ц а 2 Входы блока управления Режим работы+ Пост. М 1 М + Пост.МАХ + Перем.М 1 М + Перем.МАХПОСТ.М 1 М Пост.МАХПерем.М 1 И Перем.МАХ 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 О 0 1 1 . 00 1 1 0 0 П р и м е ч а н и е. И - двоичный код, разрядность которого соответствует разрядности счетчика 21 импульсов (счетчика 29 импульсов). ех(ЮьуИСПРАВНО 01613964 Составитель Е.ИлюшкинРедактор Н,Кшитулинец Техред М.Дидык Корректор С.1 евк Подписн и ГКНТ СССР венно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород роизво гарина ЗаказВНИИПИ 890 Тираж 561Государственного комитета по изоб113035, Москва, Ж, Ра ениям и открытиям кая наб., д, 4/510 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 третьего 6, четвертого 7, пятого 8элементов 2-2 И-ИЛИ,первого 9, второго 10, третьего 11 триггеров, одно"вибратора 12 с повторным запуском,первого 13, второго 14, третьего 15,четвертого 16 формирователей импульса элемента ЗИЛИ 17, блока 18 статистической обработки, состоящегоиз первого 19, второго 20 элементов2 И, реверсивного счетчика 21 импульсов, элемента 2 ИЛИ 22, триггера 23;генератора 24 импульсов, источника25 дпорнаго напряжения, элемента 26регулировки опорного напряжения,элемента 2 ИЛИ 27.Блок 28 статистической обработки(фиг.2) содержит счетчик 29 импульсов, первый 3, второй 31 элементы2 И с инверсией на первых входах и вы, ходе, триггер 32,Информационный 0 и тактовый Свходы триггеров 23 и 32 подключенык общей шине устройства, входы сброса К триггеров 9 - 11 подключены кисточнику высокого логического потенциала (не показан),Вход нуль-органа 1 и первый входпорогового элемента 2 соединенымежду собой и являются входом устройства. Инверсный и прямой выходынуль-органа 1 подключены к первымвходам И соответственно первой ивторой групп входов 2 И первого элемента 2-2 И-ИЛИ 4, прямой выход которого через первый формирователь 13импульса подключен к входу одновибратора 12 с повторным запуском аего инверсный выход соединен с тактовым входом первого триггера 9,Прямой и инверсный выходы пороговогоэлемента 2 соединены с первыми входами И соответственно первой и второй групп входов 2 И второго элемента 2-2 И-ИЛИ 5, прямой выход которогоподключен к входам установки первого9 и второго 10 триггеров, а его инверсный выход соединен с первым входом И первой группы входов 2 И третьего элемента 2-2 И-ИЛИ б, Общаяшина устройства подключена к информационному входу первого триггера 9,выход которого соединен с информа.ционным входом второго триггера 10,Тактовый вход второго триггера 10подключен к входу одновибратора 12 сповторным запуском и первому входуИ второй группы входов 2 И пятогоэлемента 2-2 И-ИЛИ 8, Первый вход И первой группы входов 2 И пятого элемента 2-2 И-ИЛИ 8 связан с выходомгенератора 24 импульсов, Выход второго триггера 10 подключен к первому входу И второй группы входов 2 Итретьего элемента 2-2 И-ИЛИ 6, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первому ивторому входам блока 18 статистической обработки, Выход пятого элемента2-2 И-ИЛИ 8 подключен к третьему входу блока 18 статистической обработки,Выход одновибратора 12 с повторнымзапуском подключен к тактовому входутретьего триггера 11,и через второйформирователь 14 импульса - к первому входу элемента ЗИЛИ 17, второй итретий входы которого подключены квыходам третьего 15 ., четвертого 16формирователей импульса соответственно. Прямой и инверсный выходытретьего элемента 2-2 И-ИЛИ 6 соединены соответственно с входами третьего 15 и четвертого 16 формирователей импульса. Выход элемента ЗИЛИ17 подключен к четвертому входу блока 18 статистической обработки, пятый вход которого подключен к седь-.мому выходу блока 3 управления.Первый и второй выходы блока 18 статистической обработки подключенысоответственно к первым входам Ипервой и второй групп входов 2 И четвертого элемента 2-2 И-ИЛИ 7, Вторыевходы И первой и второй групп входов2 И четвертого элемента 2-2 И-ИЛИ 7подключены соответственно к пятомуи шестому выходам блока 3 управления. Первый и второй выходы блока 3управления подключены соответственно к вторым входам И первых и вторыхгрупп входов 2 И первого 4 и второго 5элементов 2-2 И-ИЛИ. Третий и четвертый выходы блока 3 управления подключены соответственно к вторым входампервых и вторых групп входов 2 И третьего 6 и пятого 8 элементов 2-2 ИИЛИ. Второй вход порогового элемента2 через элемент 26 регулировки опорного напряжения подключен к выходуисточника 25 опорного напряжения,первый и второй управляющие входыкоторого соединены с одноименнымивыходами блока 3 управления. Третийвыход блока 18 статистической обработки подключен к входу установкитретьего триггера,11, информационный вход которого соединен с общейточкой устройства, а выход является вторым выходом устройства и подключен к второму входу элемента 2 ИЛИ 27, первый .вход которого является первым выходом устройства и соединен с выходом четвертого элемента 2-2 И-ИЛИ 7, Выход элемента 2 ИЛИ является третьим выходом устройства. Первые входы И соответственно первого 19 и второго 20 элементов 2 И являются первым и вторым входами блока 18 статистической обработки, третий вход которого соединен с вторыми входами И элементов 2 И 19 и 20, Выходы первого 19 и второго 20 элементов 2 И подключены соответственно к входам суммирования и вычитания реверсивного счетчика 21 импульсов, выходы переноса и заема которого соединены соответственно с входом установки и сброса триггера 23, инверсный и прямой выходы которого являются первым и вторым выходами блока 18 статистической обработки. Выходы переноса и заема реверсивного счетчика 21 импульсов подключены к первому и второму входам элемента 2 И 22 с инверсией на входах и выходе выход которого является третьим выходом блока 18 статистической обработки, четвертый и пятый вхадн которого подключены к тактовому и инФормационному входам реверсивного счетчика 21 импульсов.В блоке 28 статистической обработки вторые вь.хоцы. соответственно первого 30 и второго 31 элементов 2 И с инверсией на первом входе являются первым и вторым входами блока 28 статистической обработки, третий вход которого подключен к входу вычитания счетчика 29 импульсов. Тактовый и инФормационный входы счетчика 29 импульсов являются соответственно четвертым и пятым входами блока 28 статистической обработки. Выход заема счетчика 29 импульсов является третьим выходом блока статистической обработки, первый и второй выходы которого подклкчены к инверсному и прямому выходам триггера 32.Входы установки и сброса триггера 32 соединены с выходами соответственно первого 30 и второго 31 элементов 2 И с инверсией на первом входе и выходе, первые входы которых соединены с входами заема счетчика 29 импульсов, 50 55 входы источника 25 опорного напряжения.Если критерий исправности не нарушен, то высокий логический потенциал на инверсном выходе порогового элемента 2 через второй 5 и третий 6 элементы 2-2 И-ИЛИ поступает на второй вход блок 18 статистической обработки, кроме того, низкий логический потенциал устанавливается на Устройство работает следующимобразом.В зависимости от соотношения навходе устройства между контролируе 5мым уровнем постоянного11илиамплитудой гармонического или импульсного сигнала Аа и опорным на"пряжением Ц устройство можетнаходиться в трех устойчивых состояниях ИСПРАВНО/НЕИСПРАВНО/ОТСУТСТВИЕВХОДНОГО СИГНАЛА в соответствии скритериями и режимами работы, указанньми в табл,1,Блок 3 управления Формирует насвоих выходах логические управляющие сигналы, программирующие режимработы (контроля) устройства согласно табл,2,20 Пусть устройство запрограммировано для контроля постоянного напряжения по максимально допустимому уровню в отрицательной полярности (шестая строка табл.)25 Контролируемое напряжение 11 поступает на первый вход пороговогоэлемента 2, где сравнивается с опор-ным напряжением отрицательной полярности 1) ,. которое Формируется навыходе элемента 26 регулировки опорного напряжения путем деления выходного напряжения источника 25 опорного напряжения. В качестве элемента 26регулировки опорного напряжения мо-жет быть использован циФроаналого 35вый преобразователь в дальнейшемЦАП) или потенциометр. Ня Фиг.1 цепи циФрового управления 1 ЙП не показаны. В качестве источника 25 опорного напряжения могут быть использованы стабилитроны, Формирующие отрицательное и положительное опорноенапряжение, которое через коммутирующие элементы, в зависимости от поляр 45ности контролируемого сигнала, подключается на выход источника 25 опорного напряжения, Управление коммутирующими элементами осуществляетсячерез первый и второй управляющие13964 2 з ЗО 35 4 О 7 16 первом входе блока 18 статистической обработки, Низкий и высокий логические потенциалы на соответственно первом и втором входах блока 18 статистической обработки запрещают поступление импульсов с выхода пятого элемента 2-2 И-ИЛИ 8 через первый элемент 2 И 19 на вход суммирования реверсивного счетчика 21 импульсов и разрешают поступление импульсов через второй элемент 2 И 20 на вход вычитания реверсивного счетчика 21 импульсов (Фиг,З) . Если критерий исправности не нарушается в течение времени а (сК), где , - период импульсов генератора 24 импульсов; К - емкбсть реверсивного счетчика 21 импульсов, то реверсивный счетчик 21 импульсов переполняется и в момент перехода в нем кода из 000 в 111 В (В-признак двоичного кода), при действии счетного импульса на входе вычитания, на выходе заема периодически Формируется импульс, равный по длительности паузе между импульсами генератора 24 импульсов. Импульс заема, поступая навход сброса триггера 23, удерхщвает его прямой вьгАод в состоянии низкого логического потенциала, который также удерживается на выходе четвертого элемента 2-2 И-ЫПИ 7 БВьй 1 и выходе элемента 2 ИЛИ 27 ПвыуэСостояние Пь,я и Увы., (низкий логический потенциал) удерживается неизменным в течение неограниченного числа периодов генератора 24 импуль= сов, если критерий исправности не нарушается. Фактически с периодом ль К происходит подтверждение (Формирование импульса заема) низкого логи-ческого потенциала Уы;, Пвц 1,При нарушении критерия Б 6 1) ф 1 о 1 инверсный выход порогового элемента 2 переходит в состояние низкого логического потенциала и соответственно на первом и втором входах блока 18 статистической обработки устанавливаются высокий и низкий логические потенциалы, которые через первый элемент 2 И 19 разрешают поступление импульсов на вход суммирования реверсивного счетчика 21 импульсов, а через второй элемент 2 И 20 запрещают поступление импульсов на вход вычитания реверсивного счетчика 21 импульсов, По Фронту в момент перехода из низкого и высокий логический потенциал прямого выхода третьего элемента 2-2 И-ИЛИ 6 третий Формирователь 15 импульса Формируют короткий импульс, поступающий через элемент ЗИМ 17 на четвер" тый вход блока 18 статистической обработки (на тактовый вход реверсивного счетчика 21 импульсов). По тактовому импульсу в реверсивный счетчик 21 импульсов заносится двоичный код М (например, в соответствии с Фиг.3 код 10 В, а реверсивный счетчик 21 импульсов выполнен двухраэрядным), установленный предварительно на его информационном входе (седьмом выходе блока 3 управления, пятом входе блока 18 статистической обработки). Если после Формирования тактового импульса крите.лй исправности нарушается в течение времени (с ъ(К-М), М 1 с К), то в момент перехода кода из 11 В в 002 при действии счетного импульса на входе суммирования, на выходе перекоса реверсивного счетчика 21 импульсов формируется короткий импульс, равный го длительности паузе между импульсами генератора 24 импульсов, Импульс переноса поступает на вход установки триггера 23, устанавливая его прямой выход в состояние высокого логического потенциала, которое также устанавливается на выходе четвертого элемента 2-2 И-ИЛИ 7 Увы и выходе элемента 2 ИЛИ 27 Цц ин дицируя таким образом нарушения критерия исправности. Пусть нарушение критерия исправности после первого импульса переноса процолжается в течение времени г 3 (гК), тогда реверсивный счетчик 21 импульсов периодически (с периодом ь К) перел полняется, и импульсы переноса периодически поступают на вход установки триггера 23, подтверждая высокий логический, потенциал на его прямом выходе, На Фиг,З показано, что в момент нарушения критерия исправности на выходе третьего Формирователя 15 импульса Формируются импульсы 01, которые через элемент ЗЕЛИ 17 Ц я поступают на тактовый вход реверсивного счетчика 21 импульсов . занося в него код 11 В. После первого счетного импульса на выходе пятого элемента 2-2 И-ИЛИ 8 У на выходе реверсивного счетчика 21 импульсов Формируется импульс переноса Ур, ус 9 161 танавливающий прямой выход триггера 23 Ю в состояние высокого логического потенциала, которое также устанавливается на выходе четвертого элемента 2-2 И-ИЛИУы и выходе элемента 2 ИЛИ 27 П, . Под воздействием счетных импульсов Б состояние реверсивного счетчика 21 импульсов последовательно изменяется ООВ, 01 В, 10 В, 11 В, после чего формируется второй импульс переноса, подтверждающий предыдущее состояние триггера 23 Пг, П-, которое индицирует нарушение критерия исправности.В момент перехода из низкого в . высокий логический потенциал инверсного выхода третьего элемента 2-2 ИИЛИ 6, что происходит, когда контролируемое напряжение П в изменяется и происходит удовлетворение критерию контроля (Б ( 1/ов ) по Фронту, четвертый формирователь 16 импульса Формирует короткий импульс У, который через элемент 3 ИЛИ 17 Б поступает на тактовый вход реверсивного счетчика 21 импульсов, занося в него двоичный код М, установленный на его информационном входе (в нашем примере - код 10 В, а реверсивный счетчик 21 импульсов выполнен двухразрядным). Информация об изменении соотношения между напряжениями П и (Поп на входе устройства отображается на его выходах после второго счетного импульса Бд на выходе пятого элемента 2-2 И-ИЛИ 8, т,е, импульс заема Ус на выходе заема реверсивного счетчика 21 импульсов опрокидывает триггер 23 в состояние низкого логического потенциала.Таким образом, информация о любом изменении соотношения между напряжениями .Би Б на входе устройства на его выходе отображается не сразу, а после статистической обработки, отсчета запрограммированного числа счетных импульсов, в течение которых осуществляется проверка соотношенияПь и(УО . Если нарушение критерия исправности длится меньше времени отсчета запрограммированного числа счетных импульсов илинаоборот, удовлетворение критерию исправности длится меньше време.ни отсчета запрограммированного числа счетных импульсов, то устройство на своем выходе не фиксирует изменение соотношения Беи иПо на 3964 10входе, чем достигается эффективнаязащита от помех (ложных срабатываний)определенной значениями 3, Я, Едлительности.Если устройство настраивается наконтроль уровня положительного постоянного напряжения по максимуму(вторая строка, табл.2), то включается цепь прохождения информации свхода на выход устройства,описаннаяранее, за исключением того, что вовтором элементе 2-2 И-ИЛИ 5 информация на выход поступает с инверсного, а не прямого выхода порогового элемента 2,подается положительное напряжениеУо с выхода элемента 26регулировки опорного, напряжения,при этом пац воздействием управляю щих сигналов на первом и втором управляющих входах на выходе источника 25 опорного напряжения устанавливается положительное напряжение,При контроле постоянного положи тельного напряжения по минимуму (первая строка табл.2) устройство Функционирет аналогично режиму контролясоответствующему второй строкетабл,2 за исключением того, что инФормация на выходы устройства поступает с первого выхода блока 18статистической обработки (инверсноговыхода триггера 23). Контроль уровняпостоянного отрицательного напряжения по минимуму (пятая строка табл,2)осуществляется аналогично предыдущему случаю, меняется только цепьпрохождения информации после порогового элемента 2, полярность опорного 40напряженияЦ,Если контролируется амплитуда1 А 1 синусоидального (гармонического) сигнала Бв положительной полярности по максимуму (четвертаястрока табл,2), то при каждом переходе напряжения через нуль из отрицательной полярности в положительную(фиг,4) на инверсном выходе нуль-органа 1 Формируется низкий логический 50потенциал (Фиг, 4 Б,1), из которогона прямом выходе первого элемента2-2 И-ИЛИ 4 Формируется сигнал, попередним Фронтам которого первыйФормирователь 13 импульса формируеткороткие импульсы (Фиг.4 Б) в момент перехода контролируемого напряжения П а из положительной в отрицательную полярность, По передним фронтам импульсов на инверсном выхо 11 161 де первого элемента 2-2 И-ИЛИ 4 (Фиг.4 0), в каждом периоде контролируемого гармонического сигнала 0 г первый триггер 9 устанавливается в исходное нулевое состояние (Фиг.4 Ц ). Короткие импульсы на выходе первого формирователя 13 импульсов, поступая на тактовый вход второго триггера 10, записывают в него в каждом периоде контролируемого сигнала Б информацию, присутствующую на выходе первого триггера 9 (Фиг,4 Б, Бг, Пцф), Если критерий исправностй не нарушается, то на выходе второго триггера 10 постоянно поддерживается низкий логический потенциал (Фиг,4 Пг",), который 1 поступая на соответствующий вход третьего элемента 2-2 И-ИЛИ 6, удерживает его прямой и инверсный выходы соответственно в состоянии низкого и высоког о логических потенциалов. Короткие импульсы с выхода первого формирователя 13 импульса через пятый элемент 2-2 И-ИЛИ 8 поступают на третий вход блока 18 статистической обработки, где, совпадая с высоким логическим потенциалом на первом входе второго элемента 2 И 20, поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 21 импульсов (фиг.4 У, Б 4, Б, БО), Низкий логический потенциал на первом входе первого элемента 2 И 19 запрещает поступление импульсов с выхода пятого элемента 2-2 И-ИЛИ 8 на вход суммирования реверсивного счетчика 21 импульсов. Если критерий исправности не нарушается в течение времени с,1, .(с, Т К, где Т - период контролируемого гармонического сигнала, К - емкость реверсивного счетчика 21 импульсов), то под воздействием счетных импульсов на входе вычитания реверсивный счетчик 21 импульсов переполняется и импульс заема на его соответствующем выходе удерживает на прямом выходе триггера 23 низкий логический потенциал, который также устанавливается на выходе четвертого элемента 2-211-ИЛИ 7 Быи выходе элемента 2 ИЛИ 27 Уцц, индицируя удовле.творение критерию исправности (фиг,4 Уц, 0 , Пц, Цт). Такое состояние выходов Б, 13 вш э устройства хранится неограниченное число периодов контролируемого гармонического сигнала, в .течение которых происходит удовлетворение критерию исправности Ав (Бп3964 лы. Высокий логический потенциалустановленный таким образом на первом входе блока 18 статистическойобработки (первом входе первогоэлемента 2 И 19), разрешает счетнымимпульсам с выхода первого Формирователя 13 импульсов через пятый эле 35 40 45 50 мент 2-2 И-ИЛИ 8 поступить на вход суммирования реверсивного счетчика 21 импульсов, Одновременно в момент перехода из низкого в высокий логический потенциал прямого выхода третьего элемента 2-2 И-ИЛИ 6 третий Формирователь 15 импульса Формирует короткий импульс, который через элемент 3 ИЛИ 17 поступает на тактовый вход реверсивного счетчика 21 импульсов, занося в него двоичный код И, установленный на его информационном входе (Фиг.4 У , И, Ц). Спустя время с 1 г (сцТ (К - И если соотношение между амплитудойА ви опорным напряжением Н и на входе устройства не изменилось ( А вПод 1 ) э реверсивный счетчик 21 импульсов просчитает К - И счетных импульсов и переполняется, Импульс переноса устанавливает прямой выход триггера 23 в состояние высокого логического потенциала (фиг.4 Б , У), при этом выходы четвертого элемента 2-2 И-ИЛИ 7 У вы и элемента 2 ИЛИ 27 г выЭ иакже установятся в состояние высокого логического потенциала, индицируя таким образом нарушение критерия исправности. Состояние выходовБв, Увы з сохраняется неизменным (высокий логический потенциал) в течение времени выполнения неравенства 1 А в)Б. Если в определенный период контролируемого гармоническо 12Пусть критерий исправности нарушен, т.е. выполняется неравенствоАвх1 Пап . В момент сравнения напряжений на входах порогового эле мента 2, на его прямом выходе (фиг.406), на прямом выходе второго элемента 2-2 И-ИЛИ 5 (Фиг.4 Б) Форми-.руется низкий логический потенциал, 1 Окоторый устанавливает первый 9 и вто, рой 10 триггеры в состояние высокого логического потенциала (Фиг,4 Бг, Б"). С выхода второго триггера 10 ичформация о нарушении критерия контроля поступает на соответствующий вход третьего элемента 2-2 И-ИЛИ 6, на прямом и инвер=ном выходахкоторо го устанавливаются соответственно высокий и низкий логические потенциа 131 б 1го сигнала его амплитуда АвХ уменьшится до величины АвХ1 Под), тоинформация об этом на выходе второготриггера 1 О, третьего элемента 2-2 ИИЛИ 6 отобразится в этом же периоде,по импульсу на выходе первого формирователя 13 импульса (фиг.4 Пцц, у, у 4), При этом по фронтув момент перехода инверсного выходатретьего элемента 2-2 И-ИЛИ б изнизкого в высокий логический потенциал; четвертый формирователь 1 б импульса Формирует короткий импульс,который через элемент ЗИЛИ 17 поступает на тактовый вход реверсивногосчетчика 21 импульсов, занося в негокод И (фиг.4, Пир, Пп). После отсчета Иимпульсов фиг.4 Ц), спустявремя с(с Ь Т И ), если критерийФисправности не нарушается, на выходезаема реверсивного счетчика 21 импульсов формируется импульс, устанавливающий прямой выход триггера23 в состояние низкого логическогопотенциала. В состояние низкого логического потенциала установятсятакже выходы Ц 8 ЫХ БШХХ . На Фиг4эпюры приведены для случая, когдана седьмом выходе блока 3 управленияустановлен двоичный код 01 В, а реверсивный счетчик 21 импульсов выполнендвухразрядным.Контроль амплитуды импульсныхпоследовательностей ничем не отличается от контроля амплитуды гармонических сигналов. На фиг.5 показана последовательность логическихпереходов в устройстве, когда контроль осуществляется в соответствиис восьмой строкой табл,2.При настройке устройства на контроль амплитуд гармонических или импульсных сигналов по минимальнодопустимому уровню в соответственноположительной (третья строка табл.2)и отрицательной (седьмая строкатабл.2) полярностях устройство функционирует аналогично вышеописаннымслучаям, но в зависимости от режимаконтроля меняются цепи прохожденияинформации с входа на выход, приэтом высокий логический потенциална выходе блока 3 управления разрешает прохождение информации по соответствующжк цепям устройства, а низкий запрещает,Таким образом, как и в случаеконтроля уровня постоянного напряже 3964 14ния ) Уинформация о любом измене 6 Хнии соотношения между амплитудой1 Агармонических сигналов или импульсных последовательностей и опор ным напряжением )П н на выходеустройства отображается не сразу, апосле статистической обработки, спустя программируемое число периодовконтролируемого сИгнала, в течениекоторых такое изменение должно подтверждаться, после чего происходитпереполнение реверсивного счетчика21 импульсов в блоке 18 статистической обработки, что приводит к изменению состОяния выходов Бешх Пьых 2у троистваВ процессе контроля уровня постоянных сигналов на вход установкитретьего триггера 11 по шине П, постоянно поступают сигналы, удерживающие его инверсный выход в состояниинизкого логического потенциала(табл.1), формирование этих сигналовобусловлено тем, что реверсивныйсчетчик 21 импульсов (блок 18 статистической обработки) функционируетпод воздействием непрерывных тактовых импульсов генератора 24 импульсов. Если контролируется амплитудагармонических или импульсных сигналов и эти сигнал присутствуют навходе устройства, то под воздействием постоянно формируемых сигналовна выходе первого формирователя 13импульса постоянно формируются сигналы на шине Пп, удерживающие инверсный выход третьего триггера 11 в состоянии низкого логического потенциала (табл. 1), Т,е. при контроле постоянных сигналов (первая, вторая,пятая, .шестая строки табл.2) и приконтроле амплитуд гармонических илиимпульсных сигналов третья, четвертая, седьмая, восьмая строки табл,2)и наличии этих сигналов на входеустройства низкий логический потенциал Бых Однозначно Определен,Пусть в процессе контроля амплитуды гармонических или импульсных 50сигналов в определенный момент времени (фиг.б, 7) произойдет в результате катастрофического отказа прекращение поступления на вход устройства контролируемого сигнала на времяс ) 6, где 6 - постоянная времениОдновибратора с повторным запуском12, В этом случае при переходе иэсостояния низкого в состояние высоко 15 161го логического потенциала выхода одйоНибратора 12 с повторным запускомпо Фронту на инверсном выходе третьего триггера 11 0 аыу устанавливаетсязысокий логический потенциал, посту 5 ающтй через элемент 2 ИЛИ 27 на выход,устройства Уы( фиг,б Пц 18 ыхг) впроисходит индикация прекращения поступления на вход устройства контролируемого сигнала. Одновременно второй формирователь 14 импульса формирует импульс, который поступает черезэлемент ЗИЛИ 17 и четвертый входблока 28 статистической обработки натактовый вход счетчика 29 импульсов(фиг,2, 6, 7 О Ю, 0) . По этомуимпульсу в счетчик 29.импульсов записывается код И с седьмого выходаблока 3 управления. На фиг.б, 7код М - 11 В, а счетчик 29 импульсоввыполйен двухразрядным, Если в даль-нейшем контролируемые сигналы вновьпоступают на вход устройства, то первый импульс Ц запускает одновибраитор 12 с повторным запуском, переведя его выход. в состояние низкогологического потенциала, однако изменение состояния Уь происходит несразу, а после отсчетасчетчиком капульсов 29 запрограммированного числа импульсов и формирования импульсазаема Б , который устанавливает Баыв состояние низкого логического потенциала.Таким образом, при контроле амплитуды гармонического или импульсногосигнала высокий логический потенциална выходе устройства У ы однозначноопределяет отсутствие на входе устройства контролируемого сигнала навремя, большее 9В блоке 18 статистической обработки изменение состояния Увы иопределяется кодами И ,К - Й , т,е, если произошло изменение состояния, определяемое кодомН 1, то противоположное изменениеопределяется кодом К - Ы , В этомотличие блока 18 статистической обработки от блока 28 статистической обработки, в котором изменение состояния первого и второго выходов оп.ределяется только кодом И .Устройство позволяет контролировать постоянные, гармонические иимпульсные сигналы, контролироватьналичие на входе гармонических и импульсных сигналов, кроме того, уст 39 б 4 16ройство обладает повышенной помехоустойчивостью, так как оно настраивается цифровым кодом на импульсные помехи определенной длительности, не вызывающие его срабатывание и действующие на его входе. Формула и з о б р е т е н и я1. Устройсто для контроля напряжения, содержащее источник опорного напряжения, элемент регулировкиопорного напряжения, нуль-орган,пороговый элемент, первый - четвертый элементы 2-2 И-ИЛИ первый и второй триггеры, одновибратор с повторным запуском,. генератор импульсов,первый и второй формирователи импульса, блок управления, причем 20 вход нуль-органа и первый вход порогового элемента подключены к входуустройства, инверсный выход нуль-органа подключен к первому входу Ипервойгруппы входов 2 И, а второйвыход - к первому входу И второйгруппы входов 2 И первого элемента2-2 И-ИЛИ, прямой выход которого подключен к входу первого формирователяимпульсов, первын выход порогового ЗО элемента соединен с первым входом Ипервой группы входов 2 И, а второй -спервым входом И второй группы входов 2 И второго элемента 2-2 И-ИЛИ,прямой выход которого соединен свходом установки первого триггера,первый выход блока управления соединен с вторыми входами И первых группвходов 2 И первого и второго элементов 2-2 И-ИЛИ, второй выход блока управления соединен с вторыми входамиИ вторых групп входов 2 И первого и .второго элементов 2-2 И. -1 ЛИ, первыйи второй управляющие входы источникаопорного напряжения соединены с одноименными выходами блока управления,выход источника опорного напряжениячерез элемент регулировки опорногонапряжения подключен к второму входупорогового элемента, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения 50помехоустойчивости, в устройствовведены два формирователя импульса,пятый элемент 2-2 И-ИЛИ, третий триггер, элемент 2 ИЛИ, элемент ЗИЛИ,блок статистической обработки, при чем инверсный выход первого элемента 2-2 И-ИЛИ соединен с тактовым входом первого триггера, информационныйвход которого подключен к общей шине17161 устройства, а его выход соединен с информационным входом второго триггера, вход установки которого соединен с одноименным входом первого триггера, а тактовый вход подключен к входу первого формирователя импульса, входу одновибратора с повторным запуском и первому входу И второй группы входов 2 И пятого элемента 2-2 И-ИЛИ, первый вход И первой группы входов 2 И. которого соединен с выходом генератора импульсов, выход второго триггера соединен с первым входом И второй группы входов 2 И третьего элемента 2-2 И-ИЛИ, первый вход И первой группы входов 2 И которого подключен к инверсному выходу второго элемента 2-2 И-ИЛИ, третий и четвертый выходы блока управления соединены с вторыми входами И первых групп входов 2 И третьего и пятого элементов 2-2 И-ИЛИ соответственно с вторыми входами И вторых групп входов 2 И третьего и пятого элемента 2-2 И-ИЛИ, выход одновибратора с повторным запуском подключен к тактовому входу третьего триггера и через второй Формирователь импульса соединен с первым входом элемента ЗИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого формирователей импульса, входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами третьего элемента 2-2 И-ИЛИ, информационный вход третьего триггера подключен к общей шине устройства, первый и второй входы блока статистической обработки соединены с прямым и инверсным выходами третьего элемента 2-2 И-ИЛИ, выход пятого элемента 2-2 И-ИЛ 11 подключен к третьему входу блока статистической обработки, четвертый и пятый входы которого соединены соответст-, венно с выходом элемента ЛИЛИ, с седьмым выходом блока управления, первый и второй выходы блока статистической обработки подключены к первым входам И соотнетстненнс первой и второй групп входов 2 И четвертого элемента 2-2 И-ИЛИ, вторые входы И первой и второй групп нходон 2 И которого связаны соотнетстненно с пятым и шестым выходами блока управления, третий выход блока статистической обработки подключен к установочному входу третьего триггера, ныхо 396 ч 18 5 10 15 20 25 30 ходам переноса и заема реверсивногосчетчика импульсов, к первому и второму входам элемента 2 ИЛИ с инверсией на входах и выходе, ныХод которого является третьим выходом блокастатистической обработки,3, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок статистической обработки содержт счетчик импульсов, четвертый триггер и дна элемента 2 И с инверсией на первом входе и выходе, причем вторые входы соответственно первого и второго элементов 2 И с инверсией на первом входе и выходе являются соответственно герным и вторым входами блока статистической обработки, третьим входом которого является вход вычитания счетчика импульсов, выход заема которого подключен к первым входам первого и второго элементов 2 И с инверсией на первом входе и выходе, выходы которых подключены к входам установки и сброса соответственно четвертого триггерл,инверсный и прямой выходы которого являются соответственно первым и вторым вьв одами 40 45 50 55 ды четвертого элемента 2-2 И-ИЛИ и третьего триггера являются соответственно первым и вторым выходами устройства и подключены к входам элемейта 2 ИЛИ, выход которого являет" ся третькв выходом устройства2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок статистической обработки содержит первый и второй элементы 2 И, реверсинный счетчик импульсов, четвертый триггер, элемент 2 ИЛИ с инверсией на входах и выходе, причем первые входы первого и второго элементов 2 И являются соответственно первым и вторым нходами блока статистической обработки, третий вход которого соединен с чторыми входами первого и второго элементов .2 И, выходы которых соединены соответственно с входом суммирования и вычитания реверсивного счетчика, тактовый и информационный входы которого подключены соответственно к четвертому и пятому входам блока статистическсч обработки, первый и второй выходы которого соединены с инверсным вторым и прямым первым выходами четвертого триггера, входы установки и сброса которогс подключены соответственно к ны

Смотреть

Заявка

4632118, 04.01.1989

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Г-4710, ЛЬВОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. ЛЕНИНСКОГО КОМСОМОЛА

КОВБАНЮК ИВАН ИВАНОВИЧ, ДУДЫКЕВИЧ ВАЛЕРИЙ БОГДАНОВИЧ, КАПУСТА ВЛАДИМИР АНДРЕЕВИЧ, ЗАВОЙСКИЙ ИГОРЬ МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 19/00

Метки:

Опубликовано: 15.12.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/15-1613964-ustrojjstvo-dlya-kontrolya-napryazheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для контроля напряжения</a>

Похожие патенты