Устройство для регистрации временных интервалов

(19) О 10/04 ОБРЕТЕНИЯЛЬСТВУ САНИ СВИД К АВТОРСН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) 1, Авторское свидетельство ССС й 530311, кл. С 04 Е 1 О/04, 1961.2. Авторское свидетельство СССР Й 152201, кл. С 04 Р 1 О/04, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ и ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее и накопительных ячеек, выполненных в виде тороидальных ферромагнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, снабженных обмоткой записи, а также конденсатор, включенный между шинами пйтания устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения достоверности регистрируемой информации, в устройство дополнительно введены компенсационный стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием,(и+1) ключей, и диодов и резисторов,а каждая накопительная ячейка снабжена дополнительно двумя обмоткамисчитывания и сброса, при этом выводы обмоток считывания являютсявыходами устройства, а обмотки сброса соединены между собой согласнопоследовательно, прицем начала обмоток записи соединены с выходом стабилизатора, а их каждый конец черездиод связан с выходом соответствующего ключа, который церез резисторсоединен с первым входом стабилизатора, первой шиной питания и началом обмотки сброса последней и-ойячейки, причем конец обмотки сбросапервой ячейки является входом сброса устройства, второй вход стабилизатора соединен с выходом (и+1)-гоключа, а третий вход стабилизаторасоединен с первыми входами всех ключей и второй шиной питания, при этомуправляющие входы и ключей являютсястоповыми входами устройства, а управляющий вход (и+1) ключа являетсястартовым входом устройства.Изобретение относится к электро"измерительной технике; в частностик измерению временных интервалов, япредназначено для регистрации и временных интервалов с общим пуском для 5.всех интервалов с целью контролямоментов срабатывания различного рода реле-контактных датчиков при исследовании их работоспособности и ра"бочих характеристик в условиях .воздействия на них перегрузки, создаваемой, например, при испытаниях вударных трубах.Известно устройство контроляинтервалов с произвольным порядком 15окончания относительно общего пуска, содержащее в качестве запоми нающего элемента счетчик импульсов (.11,Однако устройству присуща пог" 20ревность измерения длительности временных интервалов, равная времениперезаписи показаний счетчика в запоминающее устройство. Кроме этого,возможна запись ложной инфоРмации, 25обусловленная выводом .информации изсчетчика в момент наличия в нем переходного процесса при переключейииразрядов, обусловленного приемом оче.редного тактового импульса.30Наиболее близким к изобретениюявляется устройство, содержащее накопительную ячейку на основе то-,роидального сердечника с прямоугольной петлей гистереэиса. При нажатии на кнопку срабатывает цепь, ко"торая подает напряжение питания насердечник, перемагничивая его до момента размыкания контактов испытуемого реле. По уровню магнитного по-.тока, накопленного сердечником эа40время между подачей питания на релеи моментом срабатывания его контакта, возможно определить длительностьданного временного интервала2.45Недостатком известного устройства,является возможность записи ложнойинформации при подрабэтывании контакта реле в течение времени воздей"ствия верегруэки, Устройство, кроме того, не позволяет регистриро"вать временные интервалы, ограниченные, например, электрическими импуль-сами, и при обеспечении многоканальности измерений требует введения 55собственнойсхемы расщепления напояжения для каждой накопительной.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение достоверности регистрируемой информации.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации п временных интервалов, содержащее л накопительных ячеек, выполненных в виде тороидальных ферромагнитных сердечников . прямоугольной петлей гистерезиса, снабженных обмоткой записи, а также конденсатор, включенный между винами питания устройства,.дополнительно введены компенсационный стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, (и+1) ключей, и диодов и резисторов, а каждая накопительная ячейка снабжена дополнительно двумя обмотками - считывания и сброса, при этом выводы обмоток считывания являются выходами устройства, а обмотки сброса соединены между собой согласно - последовательно, причем начала обмоток запи. си соединены с выходом стабилизатора, а их каждый конец через диод связан с выходом соответствующего ключа, который через резистор соединен с первым входом стабилизатора, первой шиной питания и началом обмотки сброса последней и-ой ячейки, причем конец обмотки сброса первой ячейки является входом сброса устройства, второй вход стабилизатора соединен с выходом (и+1)-го ключа, а третий вход стабилизатора соединен с первыми входами всех ключей и второй шиной питания, управляющие входы и ключей являются стоповыми вхо" дами устройства, и управляющий вход (п+1) ключа является стартовым входом устройстваУказанное выполнение устройства обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства за счет регистрации команд "Старт". и "Стоп"в виде как замыканий ( размыканий)контролируемых контактовтак и электрических импульсов. Повышение достоверности регистрируемой информацииобеспечивается блокировкой включенного состояния ключа, начиная с момента прихода соответствующей коман-.ды. Благодаря этому исключается дозапись информации, обусловленная, например, дребезгом контролируемых контактов.На фиг, 1 изображена функциональ10221 3импульсные диаграммы работы; наФиг, 3. - характеристика тороидального сердечника,Устройство состоит из и накопительный ячеек 1 (фиг,1), и исполнительных пороговых ключей 2, стартового порогового ключа 3, стабилизатора Й напряжения, конденсатора 5,диодов 6, резисторов 7. При реализа.ции по данной схеме возможны два ре жима питания - за счет энергии, накапливаемой конденсатором 5 от внешнего источника, и с постоянно подключенным источником питания. Цервыйвариант существенно. уменьшает габариты собственно регистрирующей аппаратуры, которая должна по условиямиспытаний иметь минимальные габариты,обусловленные бортовым вариантомконтроля, Заряд конденсатора 5 в этом случае осуществляется .по прово. дам, а источник отключается за некоторое время до воздействия.Работа устройства в режиме питания .от предварительно .заряженного :конденсатора 5 следующая.Сигналом по входу "Сброс" началь.нйй уровень магнитного потока вячейках 1 устанавливается равнымФ (Фиг.Э)От внешнего источника постоянного30 тока напряжением .Е заряжается конденсатор 5 (А, фиг.2). Схема устройства в этом состоянии практически не потребляет энергию, так как ключи 2 и 3, выполненные, например, на тиристорах, закрыты. Разряд конденсатора 5 осуществляется практически только током утечки конденсатора 5.В момент времени 1, фиксирующий начало нагружения объекта (Б, ф Фиг,2), замыкается пусковой контактный датчик, подключенный к старто- вому входу устройства, Включается ключ 3, управляющий стабилизатором Ь, На выходе стабилизатора 4 появляет ся напряжение Оет(В, фиг.2). Через обмотки записи в 1 и ячеек 1 начинает протекать ток, перемагничивающий их из исхОДнОГО состОЯниЯ фчв по ложительном направлении (фиг,3)., В 50 момент времени й (Г, фиг.2) происходит срабатывание. контролируемого контакта реле или датчика (команда "Стоп" ), обусловленное. их реакцией на динамическое воздействие. Включается соответствующий ключ 2 и на диод 6 подается напряжение смеще= 09 4ние тока через обмотки записи Ю дан" . ной ячейки памяти прекращается. Таким образом, протекание тока по обмотке Щ ячейки 1 происходцт в течение Временного интервала йщС-Ц 1 (Д,фиг.2).Напряжение на конденсаторе 5 падает вследствие его разряда через ключи 2, 3 и стабилизатор 4. В мо- мент времени й напряжение на конденсаторе 5 достигает значения 0 при котором выключается ключ 3 и напряжение на выходе стабилизатора пропадает. Емкость конденсатора 5 в этом режиме питания выбирается исходя из условия обеспечения работы стабилизатора 1 в течение времени, перекрывающем с запасом временной интервал, на котором ожидается срабатывание контролируемых датчиков, При этом напряжение на соответствующем резисторе 7 после поступления команды "Стоп" должно удовлетворять условию ООт в течение всего вре" мени формирования стабилизированного напряжения; что также определяется емкостью конденсатора 5. В момент вре мени й спада напряжения на конденсаторе 5 до значения 0 происходит выключение сработавших пороговых ключей 2.Информация о временных интервалах между командой "Старт" и командами "Стоп", записанная в виде накопленных ячейками 1 уровней магнитного потока, сохраняется и после отключения питания. Алгоритм работы устройства при при постоянном питании аналогичен опи санному. При этом снижаются требования к величине емкости конденсатора .5, который должен при разряде после отключения питания обеспечить необходимое разнесение во времени последовательности выключения стартового и стоповых ключей. Считывание информации осуществгеется подачей от внешнего генератора на обмотку (Юд импульса фиксированной амплитудыи длительностью, обес" печивающей надежное переключение ячейки 1 в состояние + фч. Момент переключения в .состояние Фф (состояч ние насыщения) определяется по,скачкообразному падению величины внутреннего сопротивления цепи считывания ячейки 1. Время переключения ячейки 1 из состояния промежуточной1022109 Фным способом, например, измерителемвременных интервалов.Определение уровня накопленногопри записи потока осуществляется поформулеффъ-11) где Ы- количество витков обмоткисчитывания.Зная величину ЬФ и параметры цепи записиЩ,Ю можно определить длительность зарегистрированного временного интервалаЬфу Юл Ь+ а. + ц ЖсТПростота схемы позволяет осуществить градуирование каждой ячейки 1 с помощью тестовых сигналов. Регулирование диапазона измерениякаждой ячейки возможно кроссированием обмотки ч в режиме записи резистором й, (Вк- номинал кроссирую щего реЗистора),Предлагаемое устройство отличается от известного более широкими функциональными возможностями, так какобеспечивает измерение временных ин О тервалов между командами, заданнымикак в виде замыканий ( раэмыканий )контактов, так и в виде электрических импульсов.Кроме того, предлагаемое устрой ство повышает по сравнению с известным достоверность регистрируемой придинамических испытаниях информацииблагодаря надежному блокированиюцепи записи после прихода соответст вующей команды.