Нуль-орган

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 щ 419839 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 06.12,7 соединением явки осударстаеииоюи комитетСовета е 1 ииистров СССРпо делам изооретеиийи открытий(53) УДК 62-50(088,8) юллетень М но 15,03.7 пуолико Дата опубликования описания 08.08.74(71) Заявитель М. С, Грановскийсоюзный научно-исследовательский институт по машинам для промышленности строительных материалов(54) НУЛЬ-ОРГ Изобретение относится к области автоматики, а именно к дискретным импульсным устройствамм.Известен нуль-орган, содержащий узел сравнения входных сигналов, первый и второй входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого и второго источников входных сигналов, вторые выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, блок увеличения чувствительности, выход которого соединен со входов релейного элемента, и генератор импульсов.Недостатками известного нуль-органа являются его сложность и чедостаточные точность и стабильность работы, вызвашгые сложностью блока увеличения чувствительности и нестабильностью порога срабатывания релейного элеменга.Цель изобретения состоит в повышении точности и надежности работы нуль-органа.Эта цель достигается тем, что нуль-орган содержит элемент И и два электронных ключа, каждый из которых подключен параллельно одному из источников входных сигналов, управляющие входы электронных ключей подключены к первому выходу генератора импульсов, содержащего формирователи переднего и заднего фронтов импульсов, а блок регулирования чувствительности состоит из элемента ИЛИ - НЕ, входы которого полключены ко входам блока регулирования чувствительности, а выход элемента ИЛИ - НЕ соединен с катодом диода, анод которого через резистор соединен с выходом блока регулирования чувствптельцости, а через накопительный конденсатор непосредственно и через последовательное соединение параллельного РС-контура и третьего электронного ключа - с шиноп нулевого потенциала; управляющий 10 вход третьего ключа соединен с выходамиформирователей передник и задних фронтов импульсов генератора и с управляющим входом релейного элемента, ко входу которого подключен выход узла сравнения входных 1 сигналов, а выход релейного элемента соединен с первыми входами элемента И и блока регулирования чувствительности, второй вход которого соединен со вторым входом элемента И и со вторым выходом генератора импуль сов.На фпг. 1 представлена структурная схемануль-органа; на фиг. 2 (а - з) ) приведены временные диаграммы работы нуль-органа.Структурная схема на фиг. 1 содержит сле дующие элементы: генератор импульсов 1;электронные ключи 2, 3; источники входных сигналов 4, 5; узел 6 сравнения входных сигналов; блок 7 регулирования (увеличения) чувствительности; релейный элемент 8; элекЗ 0 тронный ключ 9; накопительный конденсатор50 55 60 б 5 10, параллельный )С-контур 11; диод 12; элемент ИЛИ - Н. 13; резистор 14; формирователь 15 передних фронтов импульсов; формирователь 1 б задних фронтов импульсов;элемент И 17; выход 18 нуль-органа.1 редлагаемынуль-орган содержит генератор импульсов 1, в который входят формирователи 5 и б передних и задних фронтовимпульсов; элекронные ключи 2 и 3, источники входных сигналов 4 и 5, узел б сравьения входных сигналов; блок 7 увеличения чувствительноси, состоящий из электронногоключа 9, накопительного конденсаторад,форсирующего параллельного ЙС-контурадиода 2, элемента ЬИ - НЕ 13 и резистора 14; релейныи элемент 8, элемент17;выход нуль-органа подключен к клемме 18.Руль-орган работает следующим образом.Кажды имгульс с прямого выхода генератора 1 (фиг. ) на время своего деиствия 1фиг, 2 б) насыщаег ключи 2 и 3, которые закорачиваюг подключенные ко входам узласравнения б источники входных сигналов 4, о,являюшиеся входами уль-органа.аким Ооразом, ВО врюя подгоОВки имиируют раве;ство нулю алгебраической суммыО+ Ь 2 сравниваемых входных сигналов отисточников 4, 5 ,см. фиг. 2 ж),1,ороткии импульс фиг. 2 а) с выхода форчирователя 5 передних фронтоВ имгульсовркаждый раз предшествующий началу Времени нодоговки, сорасывает релейный элемснт8 (фиг. 2 д) и кратковременно насыщает клоч9. оследний приводит к разряду накопительного конденсаора 10 через срорсирующий параллельный С-конур 1, благодаря чемунапряжение па конденсаторе О скачкомуменьшается фиг. 2 е) на некоторую величину ЬО зависящуо от соотношения величинемкостеи конденсатора 10 и конденсатора вконтуре 1.11 осле окончания выходного импульса формирователя 15 ключ 9 вновь запирается и начинается заряд накопительного конденсатора10 через диод 12. Этот процесс становится возможным, благодаря отсутствию сигналов навходах элемента Р 1 ЛР - НЕ. В момент ((фиг. 2 е), когда напряжение на накопительном конденсаторе 10 достигает величины ЬО,необходимои и достаточной для запуска релейного элемента 8 (при условии, что0+02=0), последний срабатывает и это немедленно приводит к пасыщенно тразистораэлемента ИЛИ - НЕ 13. Начиная с моментадальнейший рост напряжения на обкладках конденсатора 10 становится невозможным, как невозможеп и его разряд через диод12, благодаря чему последний назван разрядопрепятствующим. Величины же емкостиконденсатора 10 и сопротивления резистора14 выбраны настолько большими, цтобы звремя одного периода генератора 1 с люоойнеобходимои тоность 0 можно бъло бы г 3 енебречь потерсй заряда накопительного конденсатора 10 через резистор 14. О г 20 25 50 3, 40 45 Такии образом, ВО время подготовки осущестВляется запоминание Величины порога срабатывания релейного элемента 8 при имит ации нуля суммы входных сравниваемых сгналов, или иначе говоря, производится компенсация нечувствиельности релейного элемента 8.В момент окончания подготовительного периода формирователь 1 б задних фронтов импульсов вырабатывает импульс (фиг. 2 В), вновь сбрасывающий релейный элемент 8 (фиг. 2 д), нечувствительность которого, однако, уже скомпенсирована. Отключение релейного элемента 8 при этом не приводит к срабатыванию элемена ИЛИ - НЕ 13, поскольку на втором входе последнего уже появился сигнал с инверсного выхода генератора 1 (фиг. 2 г), время дейсвия которого 1 р является рабочим периодом нуль-органа, В рабочем периоде ключи 2 и 3 заперты и не закорачивают входы нуль-органа.Если в некоторый момент 1 О рабочего периода (фиг. 2 ж), алгебраическая сумма сравниваемых входных напряжений становится равной нулю, то наступает ситуация, тождественная той, которая уже была имитирована в предшествуоцее время подготовки в момент 1. Релейпый элемент 8 в момент 1, срабатывает (фиг. 2 д), и его выходной сигнал теперь проходит на Выход 18 нуль-органа (фиг. 2 з) через элемент И 17, на втором входе которого в рабочий период действует разрешаощий сигнал с инверсного выхода генератора импульсов 1.11 осле окончания рабочего периода вновь наступает период подготовки и все описанные процессы повторяются вновь.Таким образом, благодаря указанным выше отличительным признакам, периодически производится коррекция нечувствительности нуль- органа, что приводит одновременно и к повышению точности и к увсличению стабильности его работы. Достгается же это более простыми и надежными средствами, поскольку блок увеличения чувствительности в предложенном устройстве проще, чем применяемый с аналогичной целью усилитель постоянного тока в известных нуль-органах. Предмет изобретения Нуль-орган, содержащий узел сравнения входных сигналов, первый и второй входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого и второго источников входных сигналов, вторые выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, блок регулирования чувствительности, выход которого соединен со входом релейного элемента, и генератор импульсов, ол ич а ю щи й с я тем, что, с цельо повышения точности и надежности работы нуль-органа, он содержит элемент И и два ключа, каждый из которых подключен параллельно одному из источников входных сигналов, управляющие входы клю419839 1 чей подклгочсны к первому выходу генератоРа ИМПУЛЬСОВ, СОДЕРжац;ЕГО фОРМЦРОВатЕЛ 5 переднего и заднего фронтов импульсов, а блок регулирования чувствительности состоит из элемента 1 ЛЛИ - НЕ, входы которого подключень 5 ко входа 5 блока регулированиятт И-;1 ЧуВСТВИТЕЛЬНССТИ, а ВЫХОД ЭЛЕМЕНТа ты 1 Л - . НЕ соединен с катодом диода, анод которого через резистор соединен с выходом блока рсгулирования чувстви 1 ельцости, а через накопительный конденсатор - непосредственно и через последовательное соединение параллельцого РС-контура и третьего ключа - с шиной н ев( ТО по генциала, управл 5 пощпи вход третьего кл;оча соединен с выходами формирователей передних и задних фронтов 5 ияпульсов генератора и с управляюпцм ВХОдом релейного элемента, к входу которого ПОДКЛ 5 ОЧЕ;т ВЫХОД уЗЛа СраВНЕНПП ВХОдПЫХ спгпалов, а выход релейного элемента соединен с пегвымп входами элемента 1 Л ц блокан 10 регулирОВация чувстВптельностп, Второц Входкоторого сседппец со вторым входом элемента И И ВТОРЫМ ВЬтХОДОМ ГЕНЕРаТОРа ИМПУЛЬСОВ.