Устройство для контроля напряжений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки Й 6 05 В 23/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относится к области автоматизированного контроля и может быть использовано в контрольноизмерительной технике.Известны устройстваЦн 12, содержащие блоки сравнения напряжений, ключи и блоки контроля напряжений. Недостатками таких устройств являются низкие быстродействие, точность и информативность контроля. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля напряжений 3), содержащее блок управления, первый выход которого через первый ключ соединен с первым входом блока регистрации и первым входом нуль-органа,второй выход - с первым входом второго ключа, третий выход - с первым входом сумматора, четвертый выход - со входом коммутатора и вторым входом блока регистрации, а вход " с выходом нуль-органа, второй вход которого подключен к третьему входу блока регистрации и выходу усилителя постоянного тока. Второй вход первого ключа соединен с выходом источника зталонного напряжения и со вторым входом второго ключа,третий вход которого подключен к третье" му входу первого ключа и выходу коммутатора.Недостатком устройства являетсяограниченная область его применения, определяемая одним значением измеряемого напряжения.Целью изобретения является рас ширение области применения устройства.Эта цель достигается тем, чтоустройство содержит блок памяти, четыре ключа, генератор импульсов и 15 три преобразователя код-проводимостьПятый выход блока управления подключен через блок. памяти к соответствую.щим вторыми входам сумматора, выходы которого соединены с соответствующи" 20 ми первыми входами третьего, четвертого и пятого ключей, первые выходы которых через соответствующие преоб" разователи код-проводимость подключены к выходу второго ключа, а вто рые выходы - ко входу усилителя постоянного тока. Выход шестого ключа соединен с третьим входом сумматора, а первый и второй входы подключены соответственно к выходу генератора 30 импульсов и нуль-органа.Нд чертеже изображена структурнаясхема устройства.Устройство содержит первый, второйи третий ключи 1,2,3,источник этьлонного йапряжения 4, сумматор Ъ, блокпамяти 6, коммутатор 7, генераторимпульсов 8, нуль-орган 9, блок ре-гистрации 10, блок управления 11,усйлитель постоянного тока 12, четвертый, пятый и шестой ключи 13, 14,15, первый, второй и третий преобразователи код-проводимость 16, 17,18, регистр 19 и входные клеммы 20;21 и 22.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии сумматор 5" "привбдится в нулевое состояние импульсов,:поступающим с блока 11, Навыходе коммутатора 7 сигналотсутствует. Ключи 1, 2, 3, 13, 14 и 15закрыты, и на выходе УПТ напряжениеравно нулю.Приработе устройства в режимеконтроля отклонения напряжения в абсолютных единицах по сигналу, поступающему с блока 11 на управляющиевходы ключей 1 и 2, выход коммутатора 7 соединяется через ключ 1 совходом нуль-органа 9 и блока 10,вы-:ход источника 4 подключается к выходу ключа .2, а коммутатор 7 подсоединяет первое из входных напряжений(клемма 20) .По команде, поступающей с блока11, ключ 15 начинает пропускать импульсы с генератора 8 на вход сумматора 5,который суммирует эти импульсы и своими выходами коммутирует ключи 3, 13 и 14. В этом случае (когда сумматор работает как. двоичный счетчик, а проводимостипреобразователей 16, 17, 18 изменяются по двоичному закону) на выходеусилителя 12 появляется ступенчатоизменяющееся напряжение. Величинаэтого напряжения равна: - - "- -аЪ,=До Л; 4(7где Й-. сопротивлейие обратной связи усилителя .12- Проводимости преобразовате( лей 16, 17, 18;и - количество разрядов сумматора 5,з - напряжение источника 4;О; - 0 или 1 в заВисимости оттого, выключен или включенсоответствующий ключ 3,13 и 14.Так как напряжение на выходе усилителя 12 ступенчато нарастает, тоочевидно, в некоторый момент будетсправедливо равенство"лэо =4с=1 ггде Р -, входно= напряжение, снимаемое с клемма 20, которое прикладывается к одному из входов нуль-органа 9.При выполнении равенства (1);срабатывает нуль-орган 9, своим выходным сигналом закрывает ключ 1 и подает этот сигнал на блок 11. Состояние сумматора 5, в котором он находился в момент срабатывания нуль-органа 9, запоминается в блоке б,хранится там в течении времени койтроля. Команда для запоминания в блокб поступает с блока 11,Блок 11 генерирует команду на ком-.мутатор 7 для подключения следующего входного напряжения.15 Цикл работы устройства повторяется до тех пор, пока не будут преобразованы в цифровую форму все входные напряжений и запомнены их цифровые эквиваленты в блоке б. После 2 О этого устройство осуществляет циклконтроля напряжений и ик нестабильности.По команде, поступающей с блока11, коммутатор 7 подключает первоевходное напряжение (клемма 20), ас блока б происходит считывание запомненного кода соответствующегопервому напряжению в сумматор 5 чисЛовых величин. Напряжения с выходакоммутатора 7 и усилителя 12 поступают на входы блока 10.Величина этого напряжения равнаюи=я-ц,а,-ц,(ц Щ 35 г- аПосле первого входного напряженияподключается второе и т.д.Запомненные и текущие значениянапряжений поступают в блок 10. Втечение времени контроля нестабильности каждое из входных напряжениймногократно подается на вход блока10 и сравнивается со своим первоначально запомненным значением, согласно уравнению (2).45 Если в течение времени напряжение Р; изменилось и стало равно .Ц =У,+а У, )учитывая выРажения (1) и (2) мож О но переписать(3)Из уравнений (3) видно, что между входами блока 10 действует напряжение, величина которого равна абсолютному изменению входного напряжения. Блок 10 регистрирует этиизменения входных напряжений .синхрониэированно с работой коммутатора7. Синхронизацию осуществляет блок60 11.При работе устройства в режимеконтроля отклонения напряжения вотносительных единйцах первоначально устройство находится в исходном 65 состоянии. По команде, поступающей30 с блока 11 на входы ключей 2 и 3,они открываются,и коммутатор 7 подключает первое иэ входных напряжений.По команде, поступающей с блока11, ключ 15 начинает пропускать импульсы с генератора 8 на вход сумматора 5. Сумматор 5 суммирует этиимпульсы и управляет по своим выходам ключами 3, 13 и 14, В соответствии с кодами, поступающими с сумматора 5 коммутируются ключами 3, 13и 14,В результате на выходе усилителя12 формируется ступенчато-изменяющееся напряжение. Его величина равняется и 15ВОК-"оЕ д (4 ос1где ( - входное напряжение, снимаемое с клеюы 20,20Напряжение поступает на входнуль-органа 9, на другой вход которого подается напряжение с источника 4. Напряжение на выходе усилителя 12. ступенчато нарастает, наступает момент, когда удовлетворяетсяравенствогде- напряжение, поступающее систочника 4,При выполнении равенства (3) срабатывает нуль-орган 9 и генерируетсигнал, поступающий на входы ключа 3515 и блока 11, Ключ 1 закрывается,аблок 11 подает команду на блок б,по.которой в нем происходит запоминание кода сумматора 5, Затем коммутатор 7 по команде от блока 11 подключает следующее входное напряжение.Цикл работы устройства повторяет-ся, пока не будут преобразованы все.входные напряжения, а коды сумматора б записаны в блок б, 45. После этого устройство осуществляет цикл контроля входных напряжений по нестабильности.При этом покоманде, поступающей с блока 11, коммутатор 7 под:;лючает первое входноенапряжение, В это же время происходит считывание кода соответ твующего первому напряжению из блока б всумматор 6. Напряжения с выхода усилителя 12 и ключа 3 поступают навходы блока 10. Величина этого напряжения равнад - Ц,ЩО,-Уу у(4)Р о Игде Ц (1) - текущее значение входно Ого напряжения,После первого входного напряженияподключается второе и т.д, Как и впервом случае при контроле абсолютного отклонения напряжения в тече ние времени контроля нестабильности каждое из входных напряжений многократно подается на вход блока 10 и там сравнивается со своим первоначально запомненным значением.Пусть в течение времени напряже" ние Ц изменилось на величину ьО и стало равноу д +дцгде- первоначально запомненноезначение ГнапряженияС учетом формул (3) и (4) можно переписаттр Д(5)р= уЛИз формулы (5) видно, что между входами блока 10 приложено напряжение, равное относительному изменению входного напряжения.Из приведенного описания работы устройства видно, что устройство можно применять при контроле отклонений напряжений в относительных и абсолютных единицах от различных номинальных значений, что обеспечивает расширение области примененияустройства по сравнению с известными решениями. Формула изобретенияустройство для контроля напряжений, содержащее блок управления, первый выход которого через первый ключ соединен с первым входом блока регистрации и первым входом нуль- органа, второй выход - с первым входом второго ключа, третий выход - с первым входом сумматора, четвертый выход - со входом коммутатора и вторым входом блока регистрации, а, вход - с выходом нуль-органа, второй вход которого подключен к третьему входу блока регистрации и выходу усилителя постоянного тока, второй вход первого ключа соединен с выходом источника эталонного напряжения и совторым входом второго ключа, третий вход которогоподключен к третьему входу первого ключа и выходу коммутатора, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит блок памяти, четыре ключа, генератор импульсов и три преобразователя код-проводимость, пятый выход блока управления подключенчерез,блок памяти к соответствующим вторым входам сумматора, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами третьего, четвертого и пятого ключей, первые выходы которых через соответствующие преобразователи код-проводимость подключены к выходу второго ключа, а7 74643 а Составитель Н, Белинковадактор Л. Утехина Техред И. Асталош Корректо жо сное аказ 3941/36 ЦНИИПИ Г по де 113035, 4/5 т, г, Ужгород, ул, Проектная т иал ППП ф вторые выходы - ко входу усилителяпостоянного тока, выход шестогоключа соединен с третьим входом сумматора, а первый и второй входыподключены к выходу генератора импульсов и выходу нуль-органа,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе тираж 956 сударственного ам изобретений осква, Ж, Р 1. Авторское свидетельство СССР У 364902, кл . С 01 В 19/26, 19 702. Авторское свидетельство СССР Р 364925, кл, 6 05 В 23/02, 1970.3. Автоматический контроль радиоэлектронного и электротехнического оборудования. Под.ред Шляндина М.Э, 1972, с. 15 (прототип). Подкомитета СССРи открытийаушская наб., д