Устройство для допускового контроля напряжения

,.ЯО 1170422 Ш 4605 В 1 01 НОЗ 524 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬИЬм явь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7 ) Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные пороговые элементы верхнего и нижнего уровней напряжения, входы которых подключены к входным шинам, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет обеспечения режима самоконтроля, в него введены два делителя частоты, четыре формирователя, два усилителя, два накопительных конденсатора, элемент ИЛИ, контрольное реле, два вспомогательных и два разделительных диода и триггер, выходы которого через соответствующие последовательно соединенные усилители и накопительные конденсаторы подключены к анодам вспомогательных диодов и к двум входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с обмоткой контрольного реле, при этом катоды вспомогательных диодов подключены к шине нулевого потенциала питания, а выходы пороговых элементов верхнего и нижнего уровней напряжения подключены к входам триггера соответственно через первый формирователь и последовательно соединенные первый делитель частоты и второй формирователь, выход которого соединен с установочным входом второго делителя частоты, входом З соединенного с выходом третьего формирова-д теля, а выходом - с входом четвертого ЦЦ формирователя, выходы которого через разделительные диоды подключены к входам порогового элемента верхнего уровня напряжения.9 евй5 10 1520 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано при построении устройств анализа.Целью изобретения является повышениенадежности за счет обеспечения режимасамоконтроля.На фиг. 1 представлена функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - временныедиаграммы работы(а - пороговых элементовверхнего и нижнего уровней напряженияпри изменении контролирующего напряжения 1.1, б - устройства при изменении контролируемого напряжения Б, во всем диапазоне),Устройство для допускового контролянапряжения содержит входные шины 1 и 2,подключенные к информационным входампороговых элементов 3 и 4 верхнего и нижнего уровней напряжения, выходы которыхподключены соответственно к входам первогоформирователя 5 и первого делителя 6, выходом подключенного через второй формирователь 7 к установочному входу второгоделителя 8 входом соединенного с выходомтретьего формирователя 9, а выходомс входом четвертого формирователя 10, ик первому входу контролирующего триггера 11, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя 5, а его выходы подключены к входам усилителей 12 и 13,выходами подключенных соответственночерез накопительные конденсаторы 14 и 15к входам элемента ИЛИ 16, выход которогоподключен к обмотке контрольного реле 17,при этом входы элемента ИЛИ 16 соединеныс шиной нулевого потенциала через вспомогательные диоды 18 и 19, а первый и второйвыходы четвертого формирователя 10 подключены соответственно к первым входам пороговых элементов 3 и 4 верхнего и нижнегоуровней напряжения через разделительныедиоды 20 и 21, при этом в четвертом формирователе 10 вход подключен к одной обкладке конденсатора 22, вторая обкладкакоторого подключена к шине нулевого потенциала через резистор 23 и непосредственно к базе транзистора 24, в коллекторнуюцепь которого подключен трансформатор 25,выводы вторичной обмотки которого подключены к выходам четвертого формирователя 1 О, а резистор 26, включенный междувходами порогового элемента 3 верхнегоуровня напряжения, обеспечивает установкупорога включения порогового элемента 3,при этом пороговые элементы 3 и 4 могутбыть выполнены на оптронах-инверторах 27и 28.Устройство для допускового контролянапряжения с самоконтролем работает следующим образом.Контролируемое напряжение величиной1.1, с входных шин 1 и 2 поступает на пороговые элементы 3 и 4, где сравнивается с пороговыми напряжениями 1.1 нижнего и 112верхнего допусков (фиг, 2 а, эпюра а). При значении контролируемого напряжения У( (1.1(1.12 на выходе пороговых элементов 4 и 3 присутствуют соответственно нулевой и единичный потенциалы, при достижении величины контролируемого напряжения значения Б)1.12 на выходе пороговых элементов 4 и 3 появляются нулевые потенциалы (фиг. 2 а, эпюры а - б)Предположим, что делители 6 и 8 в исходном состоянии находятся в нулевом состоянии, т. е. на их выходах присутствуют нулевые потенциалы, а величина контролируемого напряжения 1.1, находится в пределах 1.1(11,1 ь то на выходе порогового элемента 4, выполненного, например, на основе оптрона-инвертора 28, появляются нулевые импульсы (фиг. 26, эпюра б), запол. няющие первый делитель 6, выполненный, например, на основе двоичного счетчика с коэффициентом пересчета, равным шестнадцати. При поступлении восьми импульсов на выходе первого делителя 6 возникает положительный перепад (О/1) напряжения (фиг, 26, эпюра г), под действием которого на выходе второго формирователя 7 возникает кратковременно единичный потенциал (фиг. 26, эпюра д), устанавливающий триггер 11 в единичное состояние (фиг. 2 б, эпюра з), а делитель 8 в нулевое состояние (фиг. 2 б, эпюра е) . При этом накопительный конденсатор 15 начинает заряжаться от усилителя 13, через вспомогательный диод 19, а накопительный конденсатор 14 начинает разряжаться через усилитель 12 и элемент ИЛИ 16 на контрольное реле 17 (фиг. 26, эпюра и) Второй делитель 8, выполненный, например, на основе счетчика с коэффициентом пересчета, равным десяти, заполняется тактирующими импульсами, например, с периодом следования 0,02 с, поступающим из формирователя 9, вход которого подключен к питающей сети. При поступлении десятого тактирующего импульса на выходе делителя 8 (через 0,2 с) появляется положительный перепад напряжения (фиг. 26, эпюра е), воздействующий на вход четвертого формирователя 10, выполненного, например, в виде диф"енцирующей цепи из конденсатора 22 и резистора 23 и транзистора 24 с трансформатором 25 в выходной (коллекторной) цепи.В результате этого на выходах формирователя 10 возникает импульс, воздейст. вующий через разделительные диоды 20 и 21 на входы порогового элемента 3 (выполненного, например, на основе оптрона-инвертора 27 с шунтирующим вход последнего резистором 26, с помощью которого устанавливается порог включения порогового элемента 3), что приводит к кратковременному появлению нулевого импульса на выходе порогового элемента 3 (фиг. 26, эпюра в), единичного импульса на выходе первого формирователя 5 (фиг. 26, эпюра ж) и установке контролирующего триггера 11 в нулевое1170422 и 1 а фиг.2СоставТех редТираж 8ПИ Государственделам изобретеМосква, Ж - 35,П сПатентэ, г. У нтель Н. МаркинИ. Верес дактор М, Товтннказ 4702/44ВНИ ректор С. Черни писное 3 По ого комитета СС ний и открытийРаушская наб., д жгород, ул. Прое 113035,лиал П 4/5тная, 4 состояние (фиг. 2 б, эпюра з), т, е. таким образом проверяется исправность канала верхнего допуска. При этом контрольное реле 17 начинает получать питание от накопительного конденсатора 15 (конденсатор 14 начинает подзаряжаться) .Через 0,32 с (период заполнения первого делителя 6) на выходе первого делителя 6 возникает положительный перепад напряжения, что, в конечном счете, приводит к опрокидыванию контролирующего триггера 11 в единичное состояние. Далее работа устройства повторяется.Таким образом, в случае, когда контролируемое напряжение 1.1, не превышает напряжение 1.1 верхнего допуска, контролирующий триггер 11 периодически меняет свое состояние, чем обеспечивается контроль исправности канала верхнего допуска.В случае, когда значение контролируемого напряжения превышает напряжение 1.12 верхнего допуска, работа устройства протекает, в основном, аналогично вышеописанному. Отличие заключается лишь в том, что от действия каждой положительной полу- волны контролируемого напряжения на выходе порогового элемента 3 возникает нулевой импульс (фиг. 2 б, эпюра ж), воздействующий через первый формирователь 5 на вход установки в нулевое состояние контролиц д "ги рующего триггера 11, т. е. данный триггерпостоянно удерживается в нулевом состоянии. Накопительный конденсатор5 разрядится, и контрольное реле выключится. Вмоменты времени (через 0,32 с), когда заполняется первый делитель 6, на выходевторого формирователя 7 кратковременнопоявляется единичный импульс, устанавливающий контролирующий триггер 1 в единичное состояние, однако он через оченьО малое время (практически мгновенно, которое определяется неодновременностью включения пороговых элементов из-за разностинапряжений 3 и .12 (фиг. 2 а, эпюра а - в)возвращается в нулевое состояние (фиг. 2 б,эпюра и) . Следовательно, накопительныйконденсатор 5 зарядиться не успевает (вданном случае время заряда накопительныхконденсаторов 15 и 14 примерно равно 0,1 с)и контрольное реле 17 остается в выключенном состоянии,Таким образом, в случае, когда контролируемое напряжение .1, превышает напряжение 1.12 верхнего допуска, контролирующийтриггер 11 практически остается в одномсостоянии,Таким образом, отказ любого элементаустройства приводит к обесточиванию контрольного реле, чем обеспечивается надежнаяработа устройства,