Пороговое устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 09) 9/165 1)4 СО КОМИТЕТ СССР НИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ ОВЗЩ34 Д"4 ЬЛКО 1 ЕА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТ ТОРСКОМУ С 8 К мы сравнениятут "Электрониьство СССР 1/01, 1979. ТРОЙСТВОотносится к областехники. Может испорогового контролястроении встроенных(54) ПОРОГОВОЕ (57) Изобретен ти измерительн пользоваться дл напряжений при(56) Ткачева Л.И, Схнапряжения, М.: Инстика", 1970, с.23.Авторское свидетел9 845142, кл. 6 05 В автоматических систем контроля, выполненных с использованием элементовцифровой вычислительной техники.Целью изобретения является упрощениеустройства. Устройство содержиттрансформатор 1 с обмотками 2, 3 и 4,диод 5, делитель напряжения 7, входы8 и 9 устройства, блок 10 управлениясо входами 11 и 12, пороговый элемент 14, триггер 15, выход 18 устройства, потенциальный вывод 19 источника питания, общий вывод 20 обмоток трансформатора 1, конденсатор 6,резистор 13. Для достижения поставленной цели пороговый элемент 14 выполнен в виде нуль-органа.1 ил.Изобретение относится к областиизмерительной техники и может бытьиспользовано для порогового контролянапряжений при построении встроенныхавтоматических систем контроля, выполненных с использованием элементовцифровой вычислительной техники.Целью настоящего изобретения является упрощение устройства.На чертеже представлена схема устройства,Устройство содержит трехобмоточный трансформатор 1, обмотки 2-4трансформатора 1, диод 5, конденсатор 6, делитель 7 напряжения, входы 8, 9 устройства, блок 10 управления, первый и второй выходы 11 и 12блока 10 управления, резистор 13,пороговый элемент в виде нуль-органа 14, 0-триггер 15, информационныйвход 16 и синхронизирующий вход 170-триггера 15, выход 18 устройства,потенциальный вывод 19 источника питания, общий вывод 20 обмоток 3 и 4трансформатора 1.Обмотка 2 трансформатора 1 черездиод 5 включена параллельно конденсатору 6, выводы которого,.подсоединены к делителю 7 напряжения. Обмотки 3 и 4 трансформатора 1 соединены последовательно и согласно. Второй вывод обмотки 4 соединен с потенциальным выводом 19 источника питания. Общий вывод 20 обмоток 3 и 4 трансформатора 1 черезрезистор 13 соединен с первым выходом 11 блока 10 управления. Второйвывод обмотки 3 соединен с входомнуль-органа 14, выход которого соединен с информационным входом 16Р-триггера 15.Второй выход 12 блока 10 управления соединен с синхронизирующнм входом 17 Р - триггера 15.Выход 18 Э-триггера 15 является выходом устройства. Входы 8 и 9 являются входами устройства. Устройство работает следующим образом.Тактовый импульс отрицательной полярности (уровень "0") с выхода 11 блока 10 управления через обмотки 2 и 4 трансформатора 1 поступает на последовательно соединенные конденсатор 6 и диод 5. Если при этом напряжение на обмотке 2 трансформатора 1 П . превышает напряжение на конденсаторе 6, диод 5 отпирается,что приводит к ограничению напряжения на обмотке 2 на уровнеП,: Кб,+ Ц (1)5где К - коэффициент передачи дели 7теля 7;П, - падение напряжения на открытом диоде 5;Ц - значение вхоДного напряжения.Измейение напряжения на конденсаторе 6 за время действия тактовогоимпульса пренебрежимо мало, что достигается соответствующим выбором длительности импульса и емкости конденсатора 6.На обмотках 4, 3 трансформатораустанавливаются соответственно нап";ряжения111 5е .кг (2)г-Ф(3)25где К и К - коэффициенты трансформации трансформатора 1 между обмотками соответственно 2,4 и 3,4 30трансформатора.На ограничительном резисторе 13выделяется разность напряженийЕ - 0При достаточно малых значениях; 0 8-.Ънапряжение на входе нуль-органа 14после подачи тактового импульса ос 1танется положительным, а на его выходе сохранится уровень "0". При достаточно больших значениях Ббудетвыполнено условиец + Ц Е, (4)которое с учетом (1) - (3) может 45быть представлено в видеК Б .= Е - , П (5)К г+К.50Напряжение на входе нуль-органа 14 станет отрицательным, а на еговыходе на время действия тактовогоимпульса установится уровень "1".При дальнейшем увеличении ,0Узависящее от него напряжение на конденсаторе 6 может превысить П , Вгэтом случае диод 5 останется запертым, на первой и третьей обмотках3, 4 сформируется суммарное напряжение и условие (4) окажется выполненным,в результате чего на выходе нуль-органа 14 установится уровень "1".Стробирующий импульс положительной полярности (уровень ) на выходе 12блока 1 О приводит к установлению навыходе Р-триггера.15 уровня, соответствующего уровню на его информационном входе.Формирование стробирующего импульса во время действия тактового импульса приводит к установлению на выходе 18 устройства уровня "1" привыполнении условия (5) и уровня "0"при его невыполнении. После окончания стробирующего импульса уровеньнапряжения на выходе 18 не изменитсяи будет поддерживаться Р-триггером 15 до появления аналогичного импульса в следующем цикле. После окончания тактового импульса и переходных процессов элементы схемы возвращаются в исходное состояние. В послесдующих циклах процесс работы схемыповторяется.Таким образом, при напряжении БУпревышающем пороговое значение (т.е.при выполнении условия (5, на выходе 18 устройства формируется унифицированный логический уровень "1",в противном случае - уровень "0",Отдельные элементы йредлагаемогоустройства могут быть выполнены сле -дующим образом,При многоканальном исполнении устройства н использовании унифицированных трансформаторов установка в каждом канале заданного порогового уровня достигается выбором параметров делителя 7 напряжения, Устройство допускает использование общего длявсех каналов блока 10 управления, вкачестве которого может быть использован, например, генератор импульсов, выполненный на основе цифровыхИС. Для исключения возможности появления на выходе 18 устройства в каждом цикле его работы кратковременного импульса с уровнем "0", обусловленного задержкой сигнала на информационном входе Б-триггера 15 от -носительно сигнала на его,синхронизирующем входе, передний фронт стробирующего импульса должен быть задержан относительно тактового. Задниефронты указанных импульсов могут формироваться одновременно. За счет задержки по цепи распространения тактового импульса изменение напряженияна выходе нуль-органа 14 начнетсяпосле окончания стробирующего импульса. При выполнении Р-триггера 15 сдинамическим управлением (либо двухступенчатым) тактовый и стробирующий импульсы могут формироваться одновременно, например, на прямом иинверсном выходах одного логического элемента. В конкретном вариантереализации в качестве тактового истробирующего импульсов использованы импульсы устройства синхронизации цифровой части системы.Данное техническое решение упрощает известное пороговое устройство, выполненное с гальванической 25 развязкой от объекта контроля.Формула изобретенияПороговое устройство, содержащеетрехобмоточный трансформатор, перваяобмотка которого через диод включена параллельно конденсатору, выводы которого являются входами устРойства, источник питания постоянного тока, блок управления, резистори пороговый элемент, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью упрощения, пороговый элемент выполненв виде нуль-органа, вторая и третья40 обмотки трансФорматоРа соединеныпоследовательно и согласно, общийвывод указанных обмоток соединен чеРез Резистор с первым выходом блокауправления, второй вывод второй об 45 мОтки тр ан сформат ОР а соединен с потенциальным выводом источника питания, второй вывод третьей обмоткитрансформатора соединен с первым входом нуль-органа, второй вход которого соединен с общей шиной устройства, выход нуль-органа соединен с информационным входом введенного в устройство З -триггера, синхронизирующий вход которого соединен с вторым 55выходом блока управления а выход явФляется выходом порогового устройства.12199 У 2 ка то ПодписиССР 318/52 Тираж 728ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская н