Бесконтактный регулятор с широтноимпульсной модуляцией

О П И С А Н И Е (и) 453669ЙЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл, 6 05 Ь 11/28 22 Заявлен 1 (21) 1695099/18 исоединением заявки32) Приорит асударственный комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий Опубликовано 15,12.74, Бюллетень46Дата опубликования описания 30.01.75(54) БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕГУЛЯТОР С ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИ РОТН Изобретение относится к средствам автоматизации различных технологических процессов и, в частности, натурных усталостных испытаний, например, самолетных конструкций.Известны регуляторы с широтно-импульсной модуляцией, содержащие потенциометрические датчик и задатчик, образующие мостовую схему сравнения, в диагональ которой включено полупроводниковое поляризованное трехпозиционное реле, вход которого соеди.нен с выходом мультивибратора, а выходы - со входами соответственно первого и второго усилителей, исполнительный механизм, входы которого подключены к выходам соответствующих усилителей мощности, и потенциометр,Однако известные регуляторы недостаточно быстродейственны и точны.Предлагаемый регулятор отличается от известных тем, что с целью повышения быстродействия и точности он содержит два триггера и два дополнительных усилителя, Один вход первого триггера подключен к выходу первого усилителя и через первый дополнительный усилитель - к первому выходу второго триггера. Другой вход первого триггера через потенциометр соединен с выходом второго усилителя, вход второго триггера подключен к выходу второго усилителя и через второй дополнительный усилитель - к первому выходу первого триггера, вторые выходы триггеров подключены к входам соответствующих усилителей мощности.На чертеже приведена принципиальнаяэлектрическая схема предлагаемого регулятора.Датчик 1 и задатчик 2 регулируемого параметра соединены по мостовой схеме, в измерительную диагональ которой включено полу проводниковое трехпозиционное поляризованное реле 3 на транзисторах 4 - 7. Выходы исполняющего функцию модулятора входного сигнала мультивибратора 8 на транзисторах 9 и 10 связаны со входом поляризованного 15 реле при помощп КС-цепочек, выполненных,соответственно, на переменном резисторе 11 и конденсаторе 12 на переменном резисторе 13 и конденсаторе 14. Устройство содержит также усилители 15 и 16 сигналов поляризованного реле, триггеры 17 и 18, выполненные соответственно на транзисторах 19 - 22, конденсатор 23,.усилители 24 и 25 обратной связи с триггера на триггер, усилители мощности 26 и 27, исполнительный механизм с обмотками управления 28 и 29 и потенциометр 30 установки величины псрсрегулирования для обеспечения подхода к положению равновесия всегда с одной стороны.Триггеры управляют работой усилителей 30 мощности, нагрузкой которых являются обмотки исполнительного реверсивного механизма.Триггер 17 управляется по двум входам, атриггер 18 выполнен одпостабильпы.д, так чтопри отсутствии сигнала на его входе (база 5транзистора 22) он вс"гда находится в исходном состоянии, при котором транзистор 21открыт, а транзистор 22 закрыт. Когда обмотки исполнительного механизма запитаны,триггеры находятся в рабочем состоянии. 10Регулятор работает следующим образом.При подаче напряжения питания начинаетработать мультивибратор 8. Разность потенциалов, создаваемая импульсами мультивибратора на входе поляризованного реле, нс достаточна для срабатывания последнего, поэтому при отсутствии сигналов разбалапсавходного моста поляризованное реле находится в нейтральном положении, которому соответствует высокий отрицательный потенциал на коллекторах транзисторов 6 и 7. Этимпотенциалом оба усилителя 1516 поддерживаются в открытом состоянии, и на триггерыне поступают управляющие сигналы,В момент подачи напряжения питания ток 25через конденсатор 23 на короткий промежутоквремени, определяемый длительностью зарядаконденсатора, открывает усилитель 24, черезпереход эмиттер в коллект которого базатранзистора 19 содиняется с плюсовой шиной 50питания, чем и обеспечивается исходное состояние триггера.При появлении сигнала рассогласования вдиагонали входного моста этот сигнал складывается с импульсами мультивибратора, и в З 5зависимости от полярности сигнала рассогласования на коллекторе соответствующего выходного транзистора 6 или 7 реле появитсяимпульсный сигнал частоты, задаваемоймультивибратором, и длительности, определяемой величиной сигнала рассогласования, Помере увеличения сигнала рассогласованиядлительность импульсов на выходе реле растет, так как при увеличении постоянной составляющей импульсного сигнала на входе 45реле срабатывает раньше и отпускает позже,т. е. имеет место широтно-импульсная модуляция. При определенной величине сигналарассогласования на соответствующем выходереле будет низкий отрицательный потенциал,что обусловлено эффектом насыщения входного транзистора реле. Дальнейшее увеличение сигнала не приводит к изменению уровня на выходе поляризованного реле.55При большом положительном сигнале на входе моста (потенциал на токосъемнике задатчика 2) на коллекторе транзистора 6 будет низкий отрицательный уровень, Усилитель 15 запирается, высоким отрицательным потенциалом выхода этого усилителя триггер на тпанзисторах 21 и 22 перебрасывается в рабочее положение, открывается усилитель мощности 27 и обмотка 28 исполнительного механизма запитывается. б 5 При отработке исполнительным механизмом рассогласования между фактическим и заданным значениями регулируемого параметра по мере подхода к заданному положению уменьшается уровень сигнала разбаланса входного моста. На выходе поляризованного реле 3 появляется импульсный сигнал, исполнительный механизм переходит на режим работы с уменьшающимся по мере подхода к заданному положению шагом.В случае появления отрицательного сигнала разбаланса входного моста (потенциал на токосъемнике датчика 1 ниже потенциала на токосъемнике задатчика 2) появляется сигнал на коллекторе транзистора 7 выходного каскада поляризованного реле 3, при этом транзистор 16 закрывается, и высоким отрицательным потенциалом с его коллектора перебросится в рабочее состояние триггер 17. В рабочем состоянии этого триггера через усилитель мощности 26 запитывается обмотка 29 исполнительного механизма. После переброса триггера в рабочее положение изменения сигнала на коллекторе транзистора 7 не могут повлиять на состояние триггера, поэтому з процессе отработки отрицательного сигнала рассогласования входного моста исполнительный механизм с номинальной скоростью проходит положение равновесия. После перехода через положение равновесия на измерительной диагонали входного моста появляется положительный сигнал разбаланса. Это значит, что появится сигнал на коллекторе транзистора 6, а следовательно и на выходе усилителя 15. При достижении сигналом на выходе усилителя 15 величины, определяемой положением движка потенциометра 30, триггер 17 перебрасывается в исходное состояЯие. С этого мо мента подход к положению равновесия осу ществляется со стороны положительных сигналов рассогласования входного моста,Для исключения возможности одновременного пребывания под напряжением обеих обмоток исполнительного механизма применена перекрестная обратная связь с триггера на триггер. При нахождении одного из триггеров в рабочем состоянии высокий отрицательный потенциал на его первом выходе отпирает соответствующий дополнительный усилитель (24 или 25), через переход эмиттер - коллектор которого база соответствующего транзистора (19 или 22) соединяется с плюсовой шиной питания, что не позволяет перебросить этот триггер в рабочее состояние даже при наличии сигналов на его входе.Предмет изобретенияБесконтактный регулятор с широтно-импульсной модуляцией, содержащий потенциометрические датчик и задатчик, образующие мостовую схему сравнения, в диагональ которой включено полупроводниковое поляризованное трехпозиционное реле, вход которого соединен с выходом мультивибратора, а выходы - со входами соответственно первого453669 Составитель В. СклярскийРедактор Е, Семанова Техред Т. Курилко Корректор Е. Кашина аказ 48/5ЦНИИ Тираж 760а Совета Министров ССи открытийя наб., д. 4/5 Изд.1930 осударственног по делам из Москва, Жписно комите ретении Раушск. Сапунова, 2 ография,и второго усилителей, исполнительный механизм, входы которого подключены к выходам соответствующих усилителей мощности, и потенциометр, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности регулятора, он содержит два триггера и два дополнительных усилителя, один вход первого триггера подкл;очен к выходу первого усилителя и через первый дополнительный усилитель - к первому выходу второго триггера, другой вход первого триггера через потенциометр соединен с выходом второго усилителя, вход второго триггера подключен к выходу 5 второго усилителя и через второй дополнительный усилитель - к первому выходу первого триггера, вторые выходы триггеров подключены к входам соответствующих усилителей мощности.