Устройство сравнения амплитуд двух электрических сигналов

Союз Советскик Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ щ 788071 К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Клз с присоединением заявки ЙУ(23) Приоритет С 05 В 1/01 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий,. 85 (088. 8) Дата опубликования описания 151 230(71) Заявитель Ордена Ленина институт кибернетики АН . Украинской ССР(54 УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ АИНЛИТУД ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВИзобретение относится к информационнопреобразовательной и измерительнойтехнике и может быть использовано припостроении инфранизкочастотных умножителей частоты, фазомеров,мостов и ком- ф.пенсаторов переменного тока, аналогоцифровых преобразователей, фаэочувствительных вольтметров, а также в системах регулирования и контроля длительно протекающими процессами и в другой 10электронной аппаратуре диапазона низких и инфранизких частот,Известен комгаратор сигналов, обеспечивающий сравнение двух или болееэлектрических величин, содержащий 15пороговые устройства, конденсаторы,ключи, элемент ИЛИ 111,Известный компаратор обладает недостаточной помехозащищенностью и точ"ностью определения моментов равенства 20амплитуд сравниваемых сигналов,Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство сравнения амплитуд входных сигналов,содержащий два компгратора, генератор 25пилообразного напряжения, электронныйпереключатель, блок определения поляр-.ности (2),Недостатком известного устройстваявляется низкая точность, 30 Цель изобретения - повышение точности,Поставленная цель достигается тем,что в устройство сравнения амплитуддВух электрических сигналов, содержащее два амплитудных компаратора, первыевходы которых подключены ко входнымшинам, а вторые входы соединены междусобой, н генератор пилообразного напряжения, два выхода которого подключены к неподвижным контактам электронного переключателя, вход управления которого соединен с выходом блока определения полярности, введены два сумматорамиодновибратор, двухвходовый и трехвходовый логические элементы И, первыевходы которых соединены с третьим выходом генератора пилообразного напряжения, а вторые входы, подключены к выходам амплитудных компараторов, при .чем выход двухвходового логическогоэлемента И через одновибратор соединен с третьим входом трехвходового ылогического элемента И,входы первогосумматора соединены со входными шинами,а его. выход подключен ко входублока определения полярности и перво"му входу второго сумматора,.второйвход которого подключен к подвижномуконтакту электронного переключателя,а выход соединен с вторыми входами амплитудных компараторов.Па чертеже представлена блок-схема устройства сравнения.Устройство сравнения содержит амплитудные компараторы 1 и 2,сумматоры 3 и 4,блок 5 определения полярности, электронный переключатель б, генератор 7 пилообразного нагряжения, двухвходо- выР. и трехвходовый логические элементы И 8 и 9; соответственно, одновибратор 10, Превые входы компараторов 1 и 2 напряжения соединены со входгми первого сумматора 3 и подключены к входным шинам 11 и 12, Выход сумматора 3 соединен непосредственно с первым входом второго сумматора 4, а через блок 5 определения полярности - с цепью управления электронного переключателя б.Входы переключателя б подключены к парафазным выходам генератора 7 пилообразного напряжения,а вы ход его соединен со вторым входом сумматора 4,выход которого подключен к соединенным между собоР вторым входам компараторов 1 и 2. Выходы компараторов 1 и 2 подключены к первым 2 вход м элементов И 8 и 9, вторые вхо.ды которь 1 х соединены между собой и подключены к дополнительному выходу генератора 7 пилообразного напряжения. Выход элемента И 8 через одновибратор 10 соединен с третьим входом элемента И 9,выход которого подключен к выходной шине и является выходом устройства.351 гботг устройства сравнения заклю-. чается в следующем.Иа первые входы компаргторов 1 и 2 напряжения поступают исследуемые гармонические колебания 11(1) и (1(1), Одновременно эти колебания поступают 40 на вход первого сумматора 3, коэффициент передачи пс каждому из входов которого равен 0,5, В результате с помощью сумматора 3 формируют гармоническое колебание Бз(1), равное по лусумме исследуемых гармонических ко- лебаниР, Полученное гармоническое колебание поступает на блок 5 определения полярности, с помощью котоРого определяется знак скорости из менения колебания Й), С помощью генератора 7 генерируют пилообразное напряжение повышенной частоты и пилоббразное напряжение, инвертированное по,отношению к первому на 180 . Капряжение с генератора 7 в зависимости от положения электронного переключателя б поступает на второй вход сумматора 4, Положение электронного пере ключателя б устанавливается в зависимости от знака скорости изменения ко лебания П(В), При положительном знаке переключатель б устанавливается в положение, указанное на чертеже, а при отрицательном знаке - в противоположное положение, б 5 С помощью сумматора 4 суммируютколебание с сумматора 3 и с генератора 7, В результате на вторые входыкомпаргторов 1 и 2 поступают колебания суммарного напряжения с выходасумматора 4,Гармонические колебания с входныхшин 11 и 12 сравнивают с помощью компараторов 1 и 2 напряжения, В момен -,ты равенства амплитуд сравниваемых колебаний формируют с помощью компараторов 1 и 2 короткие импульсы соответственно в моменты времени .)и 1 . При 4чем каждому периоду пилообразного напряжения повышенной частоты соответствует определенная пара коротких импульсов,Первые импульсы пары (в моментывремени ,) с выхода компаргтсра 1поступают через элемент И 8 на входодновибргтора 10. Вторые импульсы пары (в моменты времени ,) с выходгкомпгратора 2 поступают на первыйвход элемента И 9Вторые входы элементов 8 и 9 подключены к дополнительному выходу генератора 7,С дополнительного выхода генератора 7 на вторые входы элементов И 8и 9 поступает в течение прямого хода пилообразного напряжения положительный (разрешающий) потенциал, ав течение обратного хода - отрицательный или нулевой (запрещающий)потенциал. Это позволяет в схеме устройства исключить действие короткихимпульсов возникающих на выходах компараторов 1 и 2 при обратном ходе пилообразного напряжения, следовательноисключить возможность ложного срабатывания схемы устройства.С помощью одновибратора 10, запускаемого короткими импульсами, проходящими через элемент И 8, формируютимпульсы длительностью р, равныедлительности измерительного интервала времени,При совпадении во времени импульсов с выходов компаратора 2, одновибргтора 10 и дополнительного выходагенератора 7 на выходе элемента И 9в моменты равенства амплитуд гармонических колебаний П й) и Ппоявляются короткие импульсы, которые поступают на выход устройства.Повышение точности в предлагаемомустройстве обеспечивается путем Формирования опорного высокочастотногонапряжения специальной формы, адаптивного изменения формы опорного высокочастотного напряжения с учетом скорости изменения полусуммы исследуемых гармонических колебаний,преобразования колебаний и выделения полезной измерительной информации строгопо определенному закону.Повышение помехозащищенности опре"деления моментов равенства амплитуддвух гармонических колебаний достигается путем преобразования аналого788071 15 Формула изобретения Составитель А,АртюхТехред М,Петко Корректор Н. Григору Редактор М,ТкачУцУЮГУм ссЗаказ 8349/54ВНИИПИпо д113035,сТираж 956венного комитета СССретения и открытийЖ, Раушская наб,Подписн Государс елам иэо Москва,/д,4/5 илиал ППП Патент, г,ужгород, ул .Проектная,4 вых величин в дискретные и представление измерительной информации в видепоследовательности коротких импульсов,формирования в определенные моментывремени измерительных интервалов времени, формирования измерительных интервалов времени длительностью Г, намного меньшей периода пилообразногонапряжения повышенной частоты, выделения полезной измерительной информации как результата логического совпа рдения трех сигналов строго заданныхна временной оси путем соответствующего преобразования. Устройство сравнения амплитуд двух электрических сигналов, содержащее два амплитудных компаратора, первые входы которых поюйлючены ко входным 20 шинам, а вторые входы соединены меж.- ду собой, и генератор пилообразного напряжения, два выхода которого подключены к неподвижным контактам электронного переключателя, вход управ ления которого соединен с выходом блока определения полярности, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены два сумматора. однсвибратор, двухвходовый и трехвходовый логическиеэлементы И первые входы которых соединены с третьим выходом генераторапилообразного напряжения, а вторыевходы подключены к выходам амплитудныхкомпараторов, причем выход двухвходового логического элемента И через одновибратор соединен с третьим входомтрехвходового логического элемента И,входы первого сумматора соединены совходными шинами, а его выход подключен ко входу блока определения полярности и первому входу второго сумматора, втсрой вход которого подключенк подвижному контакту электронногопереключателя, а выход соединен с вторыми входами амплитудных компараторов; Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Акцептованная заявка Великобритании О 1330436, кл. С 1 А, 19.09.73,2. Авторское свидетельство СССРУ 405104; кл, С 05 В 1/01, 27.06.72.