Формирователь спаренных импульсов

Цсу" гонзнаМтэнтно-те;сиис;с снюз Советски циалнстическ Республик(и 78 МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ельное к авт, свид(5 8.12,78 (21) 2697548/18-21 Н 03 К 3/78 Н 03 К 5/13 нем заявки М осударственный комнт СССР не делам изобретений н открытий(71) Заявмтел 54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СПАРЕННЫХ ЬСОВ чкой соединения ре нсатором инвертиру стора с кон ей ЙС-цепи и Изобретение относится к области автоматики и телемеханики, в част" ности касается систем дистанционного управления, к которым предъявляются требования ограничения веса и энергопотребления при повышенном сроке службы и надежности.Оно предназначено для формирования двух импульсов; соответствующих переднему и заднему фронту входного сигнала, и распределителя этих импульсов по двум независимым каналам.Предлагаемое устройство может быть использовано для выдачи сигналов о подаче и снятии напряжения с целью дальнейшей передачи этих сигналов по телеметрическим каналам, для записи;на регистрирующих приборах или для использования их в качестве команд управления в аппаратуре автоматики и телемеханики.Известен формирователь, содержащий инвертор, вход которого соединен с одним из входов элемента И, а к его выходу подключен резистор инвертирующей йС-цепи, и элемент ИЛИ-НЕ с двумя входами, один иэ которых сое динен с входом инвертора и одним иэ входов элемента И, а другой - с вторым входом упомянутого элемента И и Е 12 .Недостатком этого устройства явля ется то, что при отсутствии входногосигнала элементы устройства находятся под напряжением и потребляют электроэнергию, что ухудшает энергетические характеристики систем, а так О же снижает ее надежность.Известно устройство, состоящее иэпреобразующего каскада импульсовзапуска, выполненного на двух транзисторах, импульсного трансформатора 1 с подвижным сердечником для регулирования коэффициента связи и выходного транзисторного усилителя 2.Такой формирователь может решитьоставленную задачу, однако схема 20 его слишком сложна, а конструкцияимеет большой вес и размеры.Известен формирователь, содержащий реле, обмотка которого шунтирована двумя параллельно соединенными 25 цепочками, каждая из которых содержит последовательно включенные диоди переменный резистор и подключенаодним выводом через времязадакацийконденсатор к отрицательному полюсу 30 источника питания, а другим выводом ".ачерез замыкающие контакты переключателя к положительному полюсу источ", ника питания и через размыкающие контакты того же переключателя к отрицательному полюсу источника питания, при этом первый выход формирователя подключен к положительному полюсу источника питания через последовательно соединенные замыкающий дополнительный контакт переключателя и замыкающий контакт реле, а второй ры- р ход формирователя подключен к положительному полюсу источника питания через последовательно соединенные размыкающий дополнительный контакт переключателя и замыкающий контакт. реле 33 . 13Это Устройство решает задачу формирования двух импульсов, сигнализирующих о подаче и снятии входного сигнала и распределения этих импульсов по двум выходам, однако оно име ет существенные недостатки, которые ограничивают возможности применения формирования в системах дистанционного управления.Эти недостатки заключаются в сле- ЯЯ дующем.Переключатель, коммутирующий цепь времязадающего конденсатора и выходные цепи устройства, при использовании формирователя в системе дистанционного управления должен быть вы. полнен в виде релейного элемента,обмотка которого находится в возбужденном состоянии в течение промежутка времени между включением и выключением входного сигнала.В аппаратуре телемеханики, для которой требование ограничения веса, объема и энергопотребления является определяющим, применяются малогабаритные электромагнитные реле, для 40 которых по техническим условиям суммарное время пребывания обмотки подтоком ограничено. Так, например, дляреле типа РЭС(РС 0.459.006 ТУ) ононе должно превышать 100 ч. 45При многократном поступлении на вход устройства импульсов большой длительности или при длительном пребывании формирователя под напряжением реле быстро вырабатывает свой ре р сурс, что вводит ограничение на время работы объекта, в котором приме"нен Формирователь.Кроме того, длительное пребывание обмотки реле под напряжениемувеличивает расход электроэнергиив системе и понижает ее надежность.Целью изобретения является увеличение срока службы, сокращение расхода электроэнергии й повышение на дежности. 40Длядостижения указанной цели в формирователь спаренных импульсов, содержащий источник питания и"два" электромагнитных реле, обмотка первого электромагнитного реле зашунти рована двумя параллельно соединенны 1ми цепями, каждая из которых содер- "жит последовательно включенные диоди резистор, в одной цепи диод включенв прямом направлении,а в другой цепи - в обратном, первый вывод первого электромагнитного реле соединен через конденсатор с отрицательной клеммой источника входного сигнала, первый выход устройства соединен с положительной клеммой источника питания через последовательно соединенныезамыкающие контакты электромагнитныхреле, а второй выход устройства соединен с той же клеммой источника питания через замыкающий контакт первого электромагнитного реле и размыкающий контакт второго электромагнитного реле, введены транзисторы и дополнительные диоды, резисторы и конденсатор, при этом второй вывод первого электромагнитного .реле подключен через диод, включенный в проводящем направлении, к положительнойклемме источника входного сигнала,кэтому же выводу Упомянутого релеподключен эмиттер транзистора,коллектор которого непосредственно, а базачерез резистор соединены с отрицательной клеммой источника входногосигнала, положительная клемма которого соединена через резистор с базой упомянутого транзистора, а черездиод, включенный в прямом направлении, - с одним выводом параллельнойЙС-цепи, другой вывод которой черезобмотку второго электромагнитногореле подключен к отрицательной клемме источника входного сигнала.На чертеже приведена принципиальная схемаустройства.Устройство содержит обмотку электромагнитного реле 1 с контактами2 и 3, времязадающий конденсатор 4,диоды 5-8, переменные резисторы 9 и10, транзистор 11, резисторы 12 и13 делителя напряжения, конденсатор14, резистор 15, обмотку электромагнитного реле 16 с контактами 17и 18,Конструктивно формирователь вь 1 полнен следующим образом. Обмотка Формирующего реле 1 через времязадающийконденсатор 4 соединена с отрицательным полюсом источника питания и через диод 5, включенный в прямом направлении, - с входом устройства.Параллельно обмотке реле 1 подключеныдве цепочки, каждая иэ которых состоит из последовательно соединенныхпеременных резисторов 9 и 10 и диодов 7 и 8 соответственно.Между диодом 5 и обмоткой формирующего реле 1 подключен эмиттертранзистора 11, конденсатор которогосоединен с минусом источника питания, а база соединена со среднейточкой делителя напряжения, выполненного на резисторах 12 и 13 и включенного между входом и минусом источ-ника питания.Обмотка реле 16 одним выводом присоединена к минусу источника питания, а другим концом связана со входом формирователя через последовательно соединенные ЙС-цепь, состоящую из параллельно соединенных конденсатора 14 и резистора 15, и диод6, включенный в прямом направлении.Первый выход формирователя подключен через последовательно соединен-.10ные замыкающий контакт 17 переключателя и замыкающий контакт 2 формирующего реле к положительному полюсу источника питания, а второй выход подключен к тому же полюсучерез последовательно соединенные размыкающийконтакт 18 переключателя и замыкающий контакт 3 формирующего реле.Работает формирователь спаренныхимйульсов следующим образом. 20В исходном состоянии обмотки реле 1 и 16 обесточены, конденсаторы4 и 14 разряжены.При поступлении на вход формирователя положительного сигнала заряднымтоком времязадающего конденсатора4 через диод 5 возбуждается обмоткареле 1. Время заряда конденсатора 4,а следовательно, и время Т, возбужденного состояния обмотки реле 1 регулируются изменением величины сопротивления переменного резистора 9. Реле 1 при срабатывании замыкает своивключающие контакты в цепи выходовформирователя.Одновременно через диод 6 проис- З 5ходит заряд конденсатора 14, зарядным током которого возбуждается обмотка 16,Переключатель при срабатывании.замыкает свой контакт 17 и размыкает контакт 18. При этом на выходереле 1 появляется сигнал, начало которого соответствует моменту включения входного напряжения, а на выходе контакта 2 сигнал отсутствует,так как контакт 18 разомкнут.С момента поступления входногосигнала транзистор 11 находится взакрытом состоянии, что обеспечивает"ся подбором сопротивлений делителянапряжения из тех соображений, чтобыпадение напряжения на резисторе 12было меньше падения напряжения надиоде 5.При этом потенциал базы будет положителен по отношению к эмиттеру, 55что обеспечивает закрытие транзисто-ра. По окончании заряда времязадающего конденсатора 4 через промежутоквремени Т реле 1 отпускает, контакты 2 и 3 размыкаются, при этом кон- щтакт 2 снимает сигнал с выхода реле 1,По окончании заряда конденсатора14 переключатель отпускает, приэтом размыкается его контакт 17 и 65 замыкается контакт 18. Время заряда конденсатора 14 выбирается немного больше, чем конденСатора 4, чтобы возврат в исходное состояние контактов 17 и 18 переключателя происходил позже контактов 2 и 3 реле и не влиял на длительность выходных импульсов.При снятии сигнала с входа формирователя транзистор 11 запитывается напряжением конденсатора 4, при этом к базе через резистор 13 будет приложено отрицательное напряжение, что приведет к открытию транзистора,образуется разрядная цепь койденсатора 4 через обмотку реле и переход эмиттер-коллектор транзистора.При этом от разрядного тока время-задающего конденсатора 4 обмотка реле 1 вновь возбуждается на время разряда конденсатора. Время Т возбужденного состояния обяотки реле 1 регулируется изменением переменного резистора 10, При повторном срабатывании реле 1 вновь замыкаются его контакты 2 и 3, но так как переклю" чатель повторно не срабатывает, то через его размыкающий контакт 18 на выход 2 поступает сигнал, начало которого соответствует моменту снятия входного напряжения, а,длительность импульса равна Тд .После разряда конденсатора 4 через транзистор 11 и конденсатора 14 через резистор 15 формирователь приходит в исходное состояние. Таким образом, в выходе 1 и выходе 2 появляются поочередно импульсные сигналы, длительность, которых равна соответственно Т, и т , а интервал между ними соответствует Т - времени между поступлением и снятием входного сигнала,Из вышеизложенного следует, что релейные элементы устройства находятся в сработанном состоянии кратковременно, благодаря чему значительно увеличивается ресурс работы устройства. Импульсный характер работы переключателя при дистанционном управлении приводит к значительному снижению расхода электроэнергии.Кроме того, бесконтактная коммутация зарядно-разрядной цепи времязадающего конденсатора увеличивает надежность работы формирователя.По предварительным данным использо-вание предлагаемого формирователя в системах дистанционного управления вместо устройства, выполненного по схеме прототипа, может увеличить ресурс работы системы на 2-3 порядка, при этом расход электроэнергии сократится в 3-5 раз и на порядок повысится надежностьФормула изобретенияФормирователь спаренных импульсов, содержащий источник входного сигна730171 Составитель Ш,ШТехред М,ПеткоВЮЮЮЮТираж 995сударственного кам изобретений иосква, Ж, Райш яповКорректо шетн актор Г. Прусоваюаэ 9343/23ВНИИПИ Г Подписмитета СССРоткрытийокая наб., д. 3035,иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,ла, источник питания и два электромагнитных реле, обмотка первогоэлектромагнитного реле зашунтирована двумя параллельно соединеннымицепями, каждая из которых содержитпоследовательно включенные диоды ирезистор,в одной цепи диод включенв прямом направлении, а в другойцепи - в обратном, первый вывод первого электромагнитного реле соединенчерез конденсатор с отрицательнойклеммой источника входного сигналапервый выход устройства соединен сположительной клеммой источника питания через последовательно соединенные Замыкающие контакты электромаг.нитных реле, а второй выход устройства соединен стой же клеммой источника питания через замыкающий контакт первого электромагнитного реле и размыкающий контакт второго электромагнитного реле, о т л и ч а ю щ н й с я тем,что, с целью увеличения срокаслужбы, сокращения расхода электроэнергии и повышения надежности, в устройство введены транзистори дополнительные диоды, резисторы и конденсатор, при этом второй выводпервого электромагнитного реле подключен через диод, включенный в проводящем направлении, к положительнойклемме источника входного сигнала,к этому же выводу упомянутого релеподключен эмиттер транзистора, коллектор которого непосредственно, абаза через резистор соединены с отрицательной клеммой источника входногосигнала, положительная клемма которого соединена через резистор с базойупомянутого транзистора, а черездиод, включенный в прямом направлении, - с одним выводом параллельнойВС-цепи, другой вывод которой через15 обмотку второго электромагнитногореле подключен к отрицательной клемме источника входного сигнала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизещ 1, Авторское свидетельство СССР9 426314, кл. Н 03 К 5/13, 1974.2. Патент Японии 9 51-41308,кл. 98(5), опублик, 1976.3. Авторское свидетельство СССР5 М 454678, кл. Н 03 К 3/78, 1974 (прототип).