Устройство для передачи телесигналов

(56) Авторское свидетельство СССР У 684585, кл. С 08 С 19/12, 1975.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕСИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть применено в устройствах дистанинонногоконтроля производственного оборудования. Целью изобретения является повы,шение помехоустойчивости и расширение области применения устройства путем Йормирования сигналов о положении производственного оборудованияУстройство содержит масщтабный резистор 1, времязадающий элемент 2, блоксравнения 3, токовый ключ 4, развязывающий диод 5, первый 6 и второй 7проводы линии связи, нагрузочный резистор 8, источник напряжения 9 икомпенсирующий конденсатор 1 О. Устройство позволяет при использованииемкостных датчиков положения повысить помехоустойчивость за счетгальванической развязки линии связиот корпуса оборудования. 1 з.п. Ь-лы,3 ил.Изобретение относится к телемеханике и автоматике и может быть применено в устройствах дистанционного контроля производственного оборудова 5 ния.Белью изобретения является повыше ние помехоустойчивости и расширение области применения устройства путем Формирования сигналов о положении ме ханизмов производственного оборудования.На фиг,1 приведена структурная схема устройства; на фиг,2 - пример выполнения принципиальной схемы, вы полненной на микросхеме КР 1006 ВИ 1;на Фиг.3 - эквивалентная схема цепейпрохождения помехи,и полезного сигнала.Устройство содержит масштабный резистор 1 времязадающей пепи (можетиспользоваться, как датчик), конденсатор 2 времязадающей цепи (емкостнойдатчик), блок 3 сравнения, токовыйключ 4, развязывающий диод 5 (может 25располагаться по обе стороны токовогоключа в соответствующей полярности),первый провод 6 линии связи, второйпровод 7 линии связи, нагрузочныйтокосъемный резистор 8, рясполагаемый на приемной стороне и предназначенный для преобразования токовогоБ 1 ИМ-сигнала.в ГИ 1-сигнал напряженияс пелью дальнейшей обработки, источник 9 напряжения, компенсирующий конденсатор 10, имеющий два вариантаподключения (к аноду или к катодудиода 5) и гальванически разделяющийлинию 7 связи и корпус оборудования,Токовый ключ 4 представлен, как идеальный ключ напряжения и токозадающийрезистор 1.1, определяющий величинутока в линии,Устройство конструктивно объедине- .но с датчиком и образует так называемую ячейку датчика. Оно располагается непосредственно в зоне перемещениясоответствующих механизмов (с цельюконтроля этого перемещения), поэтомупрокладываемая к нему линия связи.имеет значительную паразитную распределенную емкость Сл между линией икорпусом оборудования. На Аиг, -3 этараспределенная емкость показана в виде набора из и эквивалентных конденсаторов 12,Принципиальная схема предлагаемогоустройства (Фиг.2) наиболее простореализуется с применением микросхемы 13 (аналогового таймера КР 1006 ВИ 1) .Ее электронная "начинка" содержитблок 3 сравнения (верхний компараторВК, нижний компяратор НК, цепь делителя спорного напряжения, составленная из трех одинаковых резисторов 1,и триггер) и выходной каскад, который вместе с внешним токозадающим резистором 11 образует токовый ключ 4.На Фиг. 2 узлы 3 и 4 выделены штриховьии линиями, Разрядный ключ, имеющийся в микросхеме 13, не используется в предложенной конФигурации устройства. На принципиальной схеме показаны номера выводов микросхемы13,1 - 13,8. Устройство работает следующим .образом.В пункте управления к двухпроводной линии связи прикладывается питающее напряжение Б. афронт напряженияпитания является одновременно и сигналом запроса устройства. Начинаетсяпереходной пропесс во времязядающейцепи, состоящей из резистора К 1 изар:.,дной емкости С, которую составля,з 1 конденсаторы 2, 1 О и 12.С (С г + Сн)С +С +С ф1 Я.Пока напряжение заряда находится1ниже значенияБ выполняется ус 3 фловие запуска микросхемы3 (срабатывает нижний компаратор НК), при достижении этим напряжением величины2-- Б срабатывает верхний компярятор3ВК, я микросхема 13 завершает Аормирование импульса, длительность которого пропорциональна постоянной времени г = К С,С помощью токового ключа 4 (выходные транзисторы микросхемы3 и токозадающий резистор 11) происходит уве,личение потребляемого тока в линиисвязи, которое преобразуется в пунктеуправления на нагрузочном резисторе8 .в цИ-сигнал напряжения. Наличиедиода 5 в устройстве позволяет подключать к одному общему токосъемномурезистору 8 множество линий связи ссоответствующими устройствами для передачи телесигнялов. После завершенияФормирования ГЮ 1-сигналя управляющееустройство снимает питающее напряжение 11 с линии связи, прекращая темсамым процесс опроса устройства, 5 15Введенный конденсатор 10 вместе с распределенной емкостью С линии свяизи и токосъемным резистором 8 образует фильтр верхних частот, что иллюстрируется эквивалентной схемой на фиг. 3, Генератор сигнала помехи 11 показан в разрыве линии заземления, Конденсатор 10 выполняет двойственную Функцию. С одной стороны, он преграждает путь низкочастотным составляющим напряжения помехи на пути к пункту управления (упомянутый ФВЧ) и, с другой стороны, позволяет полезному переходному процессу заряда замыкаться по цепи: провод б - резистор 1 - конденсатор 2 - конденсатор 10 - провод 7 (необходимое условие работы микросхемы 13), Первое условие налагает ограничение сверху на величину емкости С, а вторее условие ограничение снизу, Учитывая, что емкость конденсатора С изменяется в диапазоне десятков пикойарад не более 10-100 п, исходя из возможностей приближения подвижной и неподвижной пластин), емкость конденсатора С 2 может быть выбрана в области нескольких тысяч пикойарад, что не приведет к существенным искажениям информации с емкостного датчика. Тогда при Й - 10-50 Ом и С= 1000-10000 пф частота среза ФВЧ находится в диапазоне 0,7 - 15 1 Тл, что вполне достаточно для подавления наиболее существенной зоны в энергетическом спектре помехи,Если конденсатор 10 выполнить подстроечным, то частоту среза ВЧ можно плавно изменять, адаптируясь к реальному соотношению частотных диапазонов помехи и полезного сигнала, а также к различным длинам двухпроводных линий связи.Таким образом, в устройстве достигается повьшение помехоустойчивости путем частотнозависимой гальваническойразвязки линии связи от корпуса оборудования, Такая развязка эффективна для емкостных датчиков с невысоким. значением емкости (в диапазо" не сотен пикоФарад), что вполне со 45235 6ответствует задаче контроля перемещения исполнительных органов механизма. 50 5 10 15 20 25 30 35 Формула и з о б р е т е н и я1, Устройство для передачи теле- сигналов, содержащее блок сравнения, между первым и вторым выводами которого подключен масштабный резистор, между вторым и третьим выводами - токовый ключ, управляющий вход которого подключен к четвертому выведу блока сравнения, первый провод линии связи подключен к первому выводу источника напряжения, второй провод линии связи через нагрузочный резистор подключен к второму выводу источника напряжения, времязадаюший элемент, выполненный в виде конденсатора, и развязываюший диод, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с цеЛью повьппения помехоустойчивости и расширения области применения устройства путем Формирования сигналов о положении механизмов (рабочих органов) производственного оборудования, в устройство введен компенсирующий конденсатор, конденсатор времязадаюшего элемента представляет собой датчик положения, одна обкладка которого установлена на неподвижной части контролируемогообъекта, изолирована от корпуса оборудования, и подключена к первому выводу блока сравнения, другая обкладка установлена на подвижной части контролируемого объекта, гальванически соединенной с корпусом оборудования, и подключена к первому выводу компенсирующего конденсатора, второйвывод которого соединен с третьим выводом блока сравнения и с анодом развязывающего диода, катод которого подключен к второму проводу линии связи, второй вывод блока сравненияподключен к первому проводу линиисвязи.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем,. что, с цельюсогласования с линиями связи разнойдлины, компенсирующий конденсатор выполнен с переменной емкостью.1 545235 Составитель В.С Техред А.Кравчу ко Редактор Г.Гер Н,Ревская орр 2 Тираж осударственного ко 113035, Мо441 Подписноемитета по изобретениям и открытия ква Ж, Раушская наб., д. 4/5 ка ри ГКНТ СССР Г гарина, 10 оизводст о-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,