Устройство для определения параметров экстремумов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистических Реслубликс присоединением заявки МФ(23) ПриоритетОпубликовано,07.0183. бюллетень Йо 1 Государственный омитет СССР по делам изобретений и открытий"Дата опубликования описания 07. 01. 83 ъ.с.йроиеров, с,нвадимов и к.-х. ФХйве (рдр)севовОДЕССКИЙ ОрдЕНа ТрудОВОГО КраСНОГО ИиаоМЕйй-ИойотЕКНИЧСКИЙинститут(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЪРЛИЕТРОВ ЭКСТРЕМУМОВ Недостатком известного цифрово, го указателя экстремумов является ненадежная его работа сбой в ра" Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматических цифровых регуляторах для ввода в них экстремаль"ных значений .сигналов, например, максимального значения тока якорной це-.пи двигателя вентильного электроцривода на интервале проводимости вентиля. .. 10Известно устройство, содержащееблоквфиксациИ моменэа возникновения амплитудного значения тока 1 1.Недостатком этого, устройства .является наличие начальной зоны нечувствительности, вносимой диодами 15и транзисторными ключами, включенными последовательно во входной цепиустройства, к которой поступает.измеряемый сигнал.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является цифровой указательэкстремумов,. содержащий нуль-орган,реверсивный .счетчик, формировательуравновешивающего напряжения, вход. 25которого подключен к выходу счетчика, выход - к входам нуль-органов,и триггер знака экстремума, входыкоторого подключены к. выходам нуль"органов 2). 30 2В этом устройстве происходиту срабатывание одного из нуль-органов при условии, что входной сигнал становится больше (меньше ) выходного сигнала формирователя уравновешивающего напряжения. Срабатывание нульоргаьа вызывает увеличение ( уменьшение ) на единицу числа в счетчике и соответственное изменение выходного сигнала формирователя уравновешивающего напряжения. При этом разность. сигналов на входе сработавшего нуль-органа становится меньше порога его срабатывания, и нуль-орган переходит в исходйое состояние. Если при каждом превышении величины порога разностью сигналов изменяющегося входного и формирователя уравновешивающего напряжения происходит срабатывание в зависимости от. знака разности одного иэ:нуль- органов, процесс происходит аналогично.:В результате в счетчике накапливается число, равное количеству дискрет в измеряемом входном сигнале.боте ) при больших скоростях изменения входного сигнала.Действительно, при нормальномФункционировании устройства поддействием возникшей на входе разностисигналов один из нуль-органов срабатывает, вызывая увеличениеумень 5шение ) числа в счетчике на единицу и соответствующее изменение напряжения на выходе формирователя,что приводит к возврату нуль"органа1 в исходное состояние. Для образования напряжения на выходе Формирователя требуется некоторый временнойинтервал, определяемый суммой временсрабатывания цепи: нуль-орган, счет.чик, Формирователь уравновешивающего напряжения,Если скорость изменения входного сигнала такова, что его величина успевает дополнительно изменяться хотя бы на одну дискрету за время формирования уравновешивающего напряжения, срабатывающий нуль-орган висходное состояние не возвращается,и устройство перестает следить заизменением входного сигнала, т.е. воз никает сбой в. работе устройства.Кроме того, недостатком известного устройства является возможностьизмерения напряжений, обладающих лишьнулевым начальным значением например,.устройство неприменимо в томслучае, когда надо измерять несколькодва и более-сигналов, подаваемых припомощи коммутатора. При этом характер сбоя будет аналогичным описанному).Цель изобретения - увеличение надежности работы устройства.Поставленная цель достигается тем,что устройство для определения пара. - 4 Ометров экстремумов, содержащее первыйи второй нуль-органы, последовательносоединенные реверсивный счетчики формирователь уравновешивающегонапряжения, выход которого соединен спервыми входами нуль-органов, вторыевходы которых соединены между собойи с входом устройства, триггер, входы которого соединены с выходами нульорганов, а выходы являются выходами устройства, содержит генераторимпульсов, первый и второй элементыИ, первые входы которых соединеныс выходом генератора, вторые входыс выходами соответственно первого ивторого нуль-органов, а выходы эле- ээментов И соединены с входами реверсивного счетчика.С целью своевнеменного полученияинформации о начале аварийного режима устройство содержит дополнитель- ц)ный нуль-орган, вход которого соединен с входом устройства.Зона нечувствительности дополнительного нуль-органа соответствуетаварийному значению входного сигна ла в отличие от первых двух нуль-органов, имеющих зону нечувствительности, определяемую разрядностьюсчетчика и формирователя уравновешивающего напряжения.Наличие дополнительного нуль-органа позволяет использовать устройстВо, например, в качестве цифровогодатчика тока в системах управлениявентильными преобразователями электроприводов постоянного тока, гдепомимо измерения в цифровой формеэкстремальных значений тока на интервале проводимости вентиля в нормальных режимах необходимо своевременное получение информации оначале аварийного режима,На чертеже изображена функциональная схема устройства.Устройство содержит первый нульорган 1, второй нуль-орган 2, ревер-сивный счетчик 3, триггер 4 знакаэкстремума, первый элемент И 5, второй элемент И б, генератор 7 импульсов, Формирователь 8 уравновешивающего напряжения, регистр 9 памяти,дополнительный нуль-орган 10.На входы нуль-органов 1 и 2.поступают сигналы: входной, параметрыэкстремума которого подлежат определению, и обратной связи - с выходаформирователя 8 уравновешивающегонапряжения, Выходы нуль-органов 1и 2 связаны с входами элементов Исоответственно 5 и 6. Вторые входыэлементов И 5 и б подключены к генератору 7 импульсов. Выход первогоэлемента И 5 соединен с входом сложения реверсивного счетчика 3, авыход второго элемента И 6 - с входом вычитания счетчика 3. Выходы реверсивного счетчика 3 подключены квходам формирователя 8 уравновешивающего напряжения и регистра 9 памяти.Нуль органы 1 и 2 переходят внасыщенное состояние, если модульразности сигналов на их входах превышает величину эоны их нечувствительности, причем первый нуль-орган1 насыщается при положительной разности сигналов на его входе, а второй нуль-орган 2 - при отрицательнойИсходное состояние схемы - входной сигнал П равен нулю, нуль-органы находятся в ненасыщенном состоянии, их выходные сигналы равнынулю, элементы И 5 и 6 заперты, кодв реверсивном счетчике 3 равен нулю,на выходе Формирователя 8 напряжениетакже равно нулю.Если при изменении входного сигнала его величина превысит величинузоны нечувствительности, в зависимости от знака приращения входногосигнала произойдет насыщение одногоиз нуль-органов. Например, если приращение входного сигнала положительное при монотонном или скачкообразном характере, насыщается нуль-орган 1, подавая при.этом импульс напереброс триггера 4 в состояние,соответствующее фиксации максимума,и открывая элемент И .5. Через открытый элемент И 5 на вход сложениясчетчика 3 начинают поступать, импульсы от генератора 7. Число в счетчике3 увеличивается на,1 с приходом очередного импульса генератора 7, Пропорционально числу импульсов, зафиксированному счетчиком 3, растет напряжение на выходе формирователя 8,которое поступает к нуль-органам, ..вычитаясь на входе нуль-органа 1 извходного сигнала,Когда на входе нуль-органа 1 напряжение станет меньше зоны нечувствительности, сигнал на выходе нульоргана 1 изменится от единичного донулевого, закроется элемент И 5 иимпульсы от генератора 7 не смогутпоступать на вход счетчика 3. ЕслиВходной сигнал достигнув максималь-ного значения, начнет уменьшаться,:образуется разность сигналов на входе нуль-органов 2, причем с уменьшением входного сигнала знак рассогласования становится отрицательным, икак только абсолютное значение рассогласования превысит величину зонынечувствительности, произойдет насыщение нуль-органа -2, которое вызовет переброс триггера 4,что свидетелвствует о прохождении экстремума, в данном случае максимуМа.Одновременно подается отпирающийсигнал на элемент И 6. Очевидно,что при переходе через минимальное значение произойдет обратный переброс триггера.Таким образом, при прохожденииэкстремумов изменяется состояниетриггера 4 под воздействием импульсовс .выходов нуль-органов .Взависимости от того, из какого состояния триггер переходит в новое, фиксируется либо прохождениемаксимума, либо прохождение минимума. По сигналу с одного из выходовтриггера, поступающему на управляющий вход цифрового регистра памяти,в него заносится численное значение1 максимума либо минимума.На выходе дополнительного нульоргана 10 появляется единичный сиг"нал в момент достижения входнымсигналом порога срабатывания (зонынечувствительности ), что соответству-,ет аварийному режиму,Использование изобретения позволит реализовать предельное быстро"10 действие при прямом цифровом регулировании тока вентильных.преобразователей комплектных электроприводовфпостоянного тока третьего поколения. формула изобретения1. Устройство для определения па- .раметров экстремумов, содержащее;И первый и второй нуль-органы, последовательно соединенные реверсивный счет.чик и формирователь уравновешивающего напряжения, выход которого со-.;единен с первыми входами нуль-органов, вторые входы которых с.единенымежду собой и с входом устройства,триггер, входы которого соединеныс выходами нуль-.органов, а выходыявляются выходами устройства, о тЗ 0 л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности, оносодержит генератор импульсов, первый и второй элементы И, первый входы которых соединены с выходом ге-нератора, вторые вхсды - с выходами соответственно первого и второгонуль-органов, а выходы элементов Исоединены с входами реверсивного1счетчика.2.,устройство по п. 1, о т л и 40 ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюсигнализации о начале аварийногорежима, оно соедержит дополнитель-,ный нуль-орган, вход которого сое-.динен с входом устройства., ,45 Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРУ 661702, кл. Н 02 Р 5/06, 1976.2, Авторское свидетельство СССР50 Р 652496, кл. 0 05 В 13/02, 1975987576 4 щ да оррект Реда Огар к тент",жгороду улс ПроектнаЯр иал Составитель В, ФунтоАг. Шандор Техред Л.Пекарь ОЗО 1/35 Тираж 872 ВНИИПИ ГосударственнОго к по делам изобретениЯ и 113035, Москва, Ж, Рауюска