Устройство для сравнения напряжений

С П И С А Н И Е (и) 54 П 40ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(51) М. Кл. 605 В 1/01 сударстоенный комитет вета Министров СССР(71) Заявител Специальное конструкторское бюро по автомати в нефтепереработке и нефтехимиц) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИИ рная схема внения на- поясняю 1, триггер второй одого напряяжения 6,Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для определения знака разности измеряемого и опорного напряжений в:процессе обработки данных хроматографического анализа.Известно устройство для сравнения напряжений, содержащее пороговую схему сравнения, источники сравниваемых сигналов, аналого-частотные преобразователи, диффервнциальный интвнсиметр и нормализаторы амплитуд импульсов, причем выходы источников сравниваемых сигналов через последовательно соединенные аналого-частотные преобразователи и нормализаторы амплитуд импульсов подключены к входам дифференциального интвнсиметра 11.Известно также устройство сравнения напряжений, содержащее два транзистора, к базе одного из которых подключен источник входного сигнала, эмиттер первого транзистора соединен с базой второго транзистора и с вторым источником входного сигнала, эмиттер второго транзистора соединен с третьим источником входного сигнала, а коллекторы транзисторов через ограничительные резисторы подключены к базам транзисторов дополнительно введенного транзисторного ключа (21.Из известных устройств для сравнения напряжений наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сравнения напряжении, содержащее усилитель, к первому и второму входам которого подключены соответственно источники измеряемого и опорного напряжений, и триг гер Шмитта, к первому входу которого подключен выход усилителя 3.Недостатком известных устройств являетсянизкая помехоустойчивость при сравнении медленно изменяющихся напряжений в связи О с наличием фоновой (сетевой) составляющейизмеряемого и опорного напряжений,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства.Это достигается тем, что в предлагаемое уст ройство дополнительно введены первый ивторой одновибраторы, входы которых соединены соответстввнно с первым и вторым выходами триггера Шмитта, к второму и третьему входам которого подключены соответст- О ввнно выходы первого и второго одновибраторов. На фиг. 1 представлена структупредлагаемого устройства для сра 25 пряжений; на фиг. 2 - диаграммыщие его работу.Устройство содержит усилительШмитта 2, первый одновибратор 3, новибратор 4, источник измеряем 3 О жения 5, источник опорного напр3транзисторы 7 и 8 триггера Шмитта, резисторы 9 - 18,Устройство работает следующим образом.Усилитель 1 сравнивает измеряемый сигнал се с источника 5, пропорциональный сигналу хроматографическото датчика, с опорным напряжением lе с источника 6. При выполнении условия Уе)Уе разностный сигнал усиливается и поступает на вход триггера Шмитта 2. Происходит срабатывание триггера, и на коллекторе транзистора 8 триггера Шмитта 2 формируется отрицательный перепад напряжения, запускающий одновибратор 3. Выходной сигнал Уз одновибратора 3 через резистор 17 поступает яа базу транзистора 7 триггера Шмитта 2 и суммируется с выходным сигналом усилителя 1. Выходной сигнал з одновибратора 3 продолжительностью 1 з удерживает триггер Шмитта 2 в данном состоянии .независимо от флуктуаций выходного сигнала усилителя 1. По окончании действия измеряемого сигнала Уе, при выполнении условия Уз(Уе триггер Шмитта 2 возвращается в исходное состояние. При этом отрицательный перепад напряжения на коллекторе транзистора 7 запускает одновибратор 4, Выходной сигнал У одновибратора 4 продолжительностью 1 через резистор 18 поступает на базу транзистора 8 и удерживает триггер Шмитта 2 в данном состоянии независимо от флуктуаций выходного сигнала усилителя 1.Таким образом, воздействие сигналов Уз и Опозволяет ликвидировать возможные повторные срабатывания триггера Шмитта 2 при изменении измеряемого сигнала Уз,как от 5(е к Уе) Се, так и от У 5) е к е(е т. е. при переходе измеряемого сигнала через условие Ье=УеПри работе устройства оба напряжения, измеряемое Уе и опорное Уе, имеют фоновые составляющие, соответственно +ЛУе и +-ЛУе (фиг. 2). На фиг. 2 принято, что гистерезис триггера Шмитта равен нулю и оба напряжения У, и Уе имеют одинаковые полярности,Из диаграмм следует, что срабатывание триггера Шмитта может произойти в любой момент из отрезка времени Очевидно, что данное время зависит как от амплитуд фоновых составляющих обоих напряжвний, так и от крутизны измеряемого сигнала.Заменим нелинейную функцию Уе(1) управлением прямой, проходящей через данную точку Р,(хь у) в данном направлении(2) где Й=1 да - угол наклона прямой.Подставляя в уравнение (2) обозначения, 5 приведвнные на фиг. 2, получим:Р 5+ 5) - (Рв - е)(Н - а) (3) для точки а и для точки с.Вычитая почленно выражение (3) из выражения (4) найдем:2 (ЬЭь + И/в) (5) 15 Формула (5) позволяет определить необходимую диеость сипналов з и У с выходов одновибраторов 3 и 4.20 Очевидно, что должны выполняться неравенства 1 з)Л 1 и Ь,)И.Таким образом, введение в устройство сравнения напряжений первого и второго одновибраторов позволяет повысить помехоустой чивость устройства за счет устранения ложных срабатываний, обусловленных фоновой составляющей сигналов. Использование предлагаемого изобретения при автоматической обработке хроматографической информации З 0 позволяет исключить ошибки, связанные с обнаружением хроматографических пиков,Формула изобретения 35 Устройство для сравнения напряжений, содержащее усилитель, к первому и второму входам которого подключены соответственно источники измеряемого и опорного напряжений, и триггер Шмитта, к первому входу кото рого подключен выход усилителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, оно содержит первый и второй однсвибраторы, входы которых соединены соответственно с первым и вторым 45 выходами триггера Шмитта, к второму итретьему входам которого подключены соответственно выходы первого и второго одновибраторов.Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:1. Лвт. св. СССР Мо 316076, кл. 6 05 В 1/01,1969.2, Авт. св, СССР Мо 30582, кл. б 05 В 101,1971.55 3, Шляндин В. М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы, М., Высшая школа), 1973, с. 105 (прототип).