Устройство для измерения мгновенных значений изменяющегося напряжения постоянного тока различной полярности

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ч 473955 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. б 01 г 19/04 м заявки-с присоединен ааударатвенныи комитетСовета Министров СССРао делам иэооретенийи открытий 32) Приори(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА РАЗЛИЧНОЙ ПОЛЯРНОСТИИзобретение относится к области электро- измерительной технички и может быть использовано в системах автоматического контроля параметров сложных систем.Известно устройство для измерения мгновенных значений изменяющегося напряжения постоянного тока различной полярности по основному авт, св.411379, которое не может быть иопользовано как устройство для автоматичесоаого определения производных в точках (областях точек), в которых осуществляется определение мгновенных значений исследуемой функции У,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.Для достижения этой цели в предлагаемое устройство введены реверсивный двоичный счетчик, триггер, устройство индикации знака производной напряжения, причем входы реверсивпого двоичного счетчика соединены с выходами триггера, входами устройства индикации знака производной и через ключевые схемы - с выходами двоичного счетчика и ггреобразователя напряжвния, выходы реверсивного двоичного счетчика подключены к входам триггера и через ключевую схему - ко входам регистрирующего устройства, первый, второй, третий и четвертый выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами ключевых схем на выходах преобразователя напряжения идвоичного счетчика, на входе и выходе реверсивного двоичного счетчика, пятый выходблока управления связан с входами двоич 5 ного счетчика и реверсивного двоичного счетчика и нулевыми входами триггера.На фиг. 1 изображена структурная схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2 - осциллограммы напряжения.1 О Преобразователь 1 величины изменяющегося напряжения У,. в код, выполненный,напрюер, на квантовом преобразователе, генерирует импульсы с частотой следованияпропорциональной величине мгновенных зна.чений напряжения У,. + Уа, где Уо - опорное напряжение квантового преобразователя.Двоичный счетчик 2, управляемый ключевой схемой 3, осуществляет фиксированиеимпульсов с частотой следования )20 Реверсивный двоичный счетчик 4, управляемый ключевыми схемами 5, б и 7 на входах и выходе, осуществляет определение алгебраической разности мгновенных значениймежду предыдущей и последующей точками25 (областями точек) функции О, Алгебраическая разность мгновечных значений, выраженная в числе импульсов, пропорциональнапроизводной в предыдущей мгновенной точкещие и последующие мгновенные точки 1 и 11, 111 и 1 У, Ч и И. Разности мгновенных значений ЛУ 1, ЬУЬУ 2 при достаточно малых значенияхМ = ЬЬ 2=Ь 12пропорциональны значениям производных в точках 1, 111 и Ъ,Для управления режимами счетчика 4 и устройства 8 индикации знака производной служит триггер 9.Генератор 10 импульсов с блоком управления 11 формируют фиксированные во времени команды управления элементамиустройства. Блок управления имеет управляющие выходы;,первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15, пятый 16. Генератор импульсов 10 формиру ет импульсы с частотой следова- НИЯ 2, ПРИЧЕМ На вход преобразователя 1 подается напряжение У выход преобразователя 1 через ключевую схему 3 соединен со счетным входом счетчика 2 и через схему 7 - со счетным входом реверсивного счетчика 4, выходы двоичного счетчика 2 через ключевую схему 5 соединены со входами ЦВМ и входами реверсивного счетчика 4, выходы которого через ключевую схему 6 соединяются со входами ЦВМ, генератор 10 импульсов соединен со входом блока 11 управления, выходы 12 - 15 которого соединены с управляющими входами ключевых схем 3, 5, 7 и 6 соответственно, пятый выход 16 соединен со входами сброса счетчиков 2 и 4 в исходное положение и нулевым входом триггера 9, выходы которого соединены со входами индикаторного устройства 8 и счетчика 4, выход последнего соединен с единичным входом триггера 9.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы на вход преобразователя 1 подается напряжение У, . На блок 11 подается команда Исходное, по которой триггер 9 переводится в нулевое состояние и формирует команду Вычитание ( - ) в реверсивном счетчике 4, а устройство 8 переводит на показаниев(производная отрицательная); осуществляется сброс счетчиков 2 и 4 в исходное состояние, закрывается вход блока 11. Включа 1 оъся генератор 10 и преобразователь 1.По команде Замер открывается вход блока 11 и,первый же импульс с генератора 10 формирует сигнал на выходе 12 блока 11. При этом ключевая схема 3 открывается и счетчик 2 фиксирует импульсы частоты 1, до момента прихода второго импульса с генератора 10. Второй импульс снимает сиг нал с выхода 12 и формирует сигнал на выходе 13, ключевая схема 3 закрывается, а ключевая схема 5 открывается, и с выходов счетчика 2 сигнал в виде двоичного кода (мгновенное значение напряжения Ух ) пе 1 4739554редается на вход ЦВМ и в реверсивный счетчик 4.Третий импульс снимает сигнал с выхода 13 и формирует сигнал на выходе 14, ключевая схема 5 закрывается, а ключевая схема 7 открывается. Импульсы частоты 11 (мгновенное значение напряжения Ух ), поступающие на счетный вход счетчика 4, осуществляют последовательное вычитание им.пульсов из ранее записанного результата.В зависимости от значения Уи У1 Х 2которое будет зафиксировано в промежутке времени между третьим и четвертым импульсами генератора 10, возможны три случая.Если У,У то в момент равенства2 1значений У, и У, на выходе счетчика 4х 2 1формируется сигнал, по которому триггер 9 переходит в единичное состояние. При этом 20на выходе триггера формируется команда, по которой счетчик 4 переводится в режим суммирования, а устройство 8 на показание положительной производной. В счетчике 4 фиксиру ется число импульсов, пропорциональное значению положительной производной.Если У, = У , то при окончании процесса вычитания в счетчике остается число импульсов, пропорциональное отрицательной производной.Если У, = У, то счетчик 4 находится в2 1нулевом состоянии и производная равна нуЗ 5 лю.Четвертый импульс снимает сигнал с выхода 14 и формирует сигнал на выходе 15, ключевая схема 7 закрывается, а ключевая схема 6 открывается. Результат счетчика 4 40 списывается на вход ЦВМ.Пятый импульс снимает сигнал с выхода 15 и формирует сигнал на выходе 16, действие которого аналогично команде Исходное.45 С приходом шестого и последующих импульсов процесс замера второго, третьего и т. д. мгновенных значений напряжения Уи производной в точках (областях) замера продолжаетсяся.50 При отсутствии напряжения У на входе преобразователя 1 счетчик 2 будет в моменты времени 1 О, 11, 1(фиг. 2 б) фиксировать двоичные числа У=ЖО, пропорциональные значению напряжения Уо.55 При подключении на вход преобразователя 1 напряжения У, положительной полярности, двоичные числа на выходе устройства в моменты времени 10, 11, 12," 1, будут иметь значения Л)Ио, пропорциональные Уо+У,60При У, отрицательной полярности двоичные числа на выходе устройства в моменты времени 10, 1 12 1 будут иметь значения У)ЖО, пропорциональные Уо - У65 По команде Исходное устройство пре.5кращает замеры мгновенных значений иустанавливается в исходное положвние. По команде Замер замер мгновенных значений У+У, может быть продолжен,Устройство можно использовать в качестве преобразователя фазы в двоичный код, если на вход преобразователя 1 (фиг. 1) подключить фазовый детектор и на вход детектора подать переменные напряжения юдинаковой частоты и сдвинутые по фазе, тогда с выхода фазового детектора будет сниматься сигнал постоянного тока положительной или отрицательной полярности, пропорциональный сдвигу по фазе. При включении устройства в работу, на вход ЦВМ с выхода двоичного счетчика 2 через ключевую схему 5 будут подаваться сигналы в двоичном коде, пропорциояальные сдвигу по фазе.По величине двоичного кода можно оценить и знак сдвига по фазе: если У)УО, где Уо - значение двоичного сигнала на выходе устройства при Л, = О, то знак сдвига положительный; если У Л 1 о - знак сдвига отрицательный; если У= Уо - сдвиг по фазе отсутствует. 4739556Предмет изобретенияУстройство для измерения мгновенныхзначений изменяющегося напряжения постоянного тока различной полярности по авт.5 св.411379, отличающееся тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, в,него введены реверсивчый двоичный счетчик, триггер, устройство индикации знака производной напряжения, причем входы10 реверсивного двоичного счетчика соединены свыходами триггера, входами устройства индикации знака производной и через ключевые схемы - с выходами двоичного счетчика и преобразователя напряжения, выходы реверсив ного двоичного счетчика подключены к входам триггера и через ключевую схему - ко входам регистрирующего устройства, первый, второй, третий и четвертый выходы блока управления соединены соответственно с уп равляющими входами ключевых схем на выходах преобразователя напряжения и двоичного счетчикана входе и выходе реверсивного двоичного счетчика, пятый выход блока управления связан с входами двоичного 25 счетчика и реверсивного двоичного счетчикаи нулевыми входами триггера.Корректор А, Дзесова 1 едактор И, Шубина МОТ, Загорский филиал Заказ 5501 Изд.1499 Тираж 902 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5