Сигнализирующее устройство

.Я 09 А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК М 59 0 01 Н 23/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа(56) 1. Авторское свидетельство СССР ф 900202 кл, 0 01 Н 23/00 07 04802. Гутников В. С. Интегральная электроника в интегральных"устройствах, Л., 1980, с. 68-69.(54)(57) СИГНАЛИЗИРУПЦЕЕ УСТРОЙСТВО,содержащее блок управления, первый вход которого является входом контролируемого напряжения, а первый выход соединен с первым входом порогового блока, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, первый и второй элементы И, первый реверсивный счетчик, выходы которого соединены с входами первого и второго дешифраторов, выхода которых соединены с установочными входами регистрирующего триггера и первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вторые входи которых соединены с вторым выходом блока управления, а третьи входы - с первым и вторым выходами порогового блока соответственно, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения надежности,в него введены второй реверсивный счетчик, третий и четвертый элементы И и первый и второй элементы ИЛИ, причем первые входы третьего и четвертого элементов И соединены с первым и вторым выходами порогового блока соответственно, вторые входы - с третьим выходом блока управления, а третьи - с выходами первого и второго дешифраторов соответственно, выход третьего элемента И соединен с входом прямого, а четвер- ЕР того элемента И - с входом обратного счета второго реверсивного счетчи .ка, выходы переполнения и переноса которого соединены с первыми входами С первого и второго элементов ИЛИ соответственно, вторые- входы которых соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, а выходы - с входами прямого и обратно- ) го счета первого реверсивного счетчика, выход регистрирующего триггера соединен с вторым входом блока управ- (,ления, третийвход которого является р входом опорного напряжения устройства.Изобретениеотносится к электроизмерениям,Известны сигнализирующие устройства на базе аналоговых компараторов,принцип работы которых основан насравнении контролируемого, напряженияс опорным Г 13.Иедостатком данных устройств является низкая надежность контроляпри .контролируемых напряжениях, изменяющихся незначительно в области значений, близких к опорному напряжению.,Более высокой надежностью контроляхарактеризуется сигнализирующее устройство, содержащее блок управления, 15вход которого. является входом контролиоуемого напряжения, а первый выходсоединен с первым входом пороговогоблока, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, первый и второй элементы И,первый реверсивный счетчик, выходыкоторого соединены с входами первогои второго дешифраторов, выходы которых соединены с установочными входа-,ми регистрирующего триггера и первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вторые входыкоторых соединены с вторым выходомсхемы управления, а третьи входы - спервым и вторым выходами пороговогоблока соответственно.Известное устройство обеспечиваетболее вь 1 сокую надежность, так как выдает результат контроля после Б-кратного подтверждения достижения или недостижения контролируемым напряжением опорного уровня 2 3.Однако при длительных сниженияхконтролируемого напряжения ниже но"."инального опорного значения, но не 40ниже минимально допустимого навыходе его возникает сигнал ложнойтревоги. Цель изобретения - повышение на дежности устройстваПоставленная цель достигается тем, что в сигналиэирующем устройстве, содержащее блок управления, первый вход которого является входом контролируемого напряжения, а первый выход соединен с первым входом порогового блока, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, первый и второй элементы И, первый реверсивный счетчик, выходы которого соединены с входами первого и второго дешифраторов, выходы которых соединень с установочными входами регистрирующего триггера и первыми входами первого и, второго элементов И 60 соответственно, вторые входы которых соединены с вторым выходом блока управления, а третьи входы - с первым и вторым выходами порогового блока соответственно, введены второй ревер. 65 сивный счетчик, третий и четвертый элементы И и первый и второй элементы ИЛИ, причем первые входы третьего и четвертого элементов И соединены спервым и вторым выходами пороговогоблока соответственно, вторые входы с третьим выходом блока управления, а третьи - с выходами первого и второго дешифраторов соответственно,выход третьего элемента И соединенс входом прямого, а четвертого элемента И = с входом обратного счетавторого реверсивного счетчика, выходы переполнения и переноса которогосоединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, вторы входы которых соединены свыходами первого и второго элементов И соответственно, а выходы - с входами прямого и обратного счета первого реверсивного счетчика, выход регистрирующего тгиггера соединен с вторым входом блока управления, третий вход которого является входом опорного напряжения устройства.На фиг. 1 представлена функционалная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммами его работы.устройство содержит блок 1 управления, первый вход которого является входом контролируемого напряжения, а первый выход соединен с первым входом порогового бЛока 2, второй вход коорого соединен с выходом задающего генератора 3, первый 4 и второй 5 элементы И,первый реверсивный счетчик б, выходы которого соединены с входами первого 7 и второго 8 дешифраторов, выходы которых соединены с установочными входами регистрирующего триггера 9 и первьми входами первого и второго элементов И соответственно, вторые входы которых Соединены с вторым выходом схемы управления, а третьи входы - с первым и вторым выходами порогового блока соответственно, второй реверсивный счетчик 10, третий 11 и четвертый 12 элементы И и первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, причем первые входы третьего и четвертого элементов И соединены с первым и вторым выхода- и.порогового блока соответственно, вторые входы - с третьим выходом блока управления, а третьи - с выходами первого и второго дешифраторов соответственно, выход третьего элемента И соединен с входом прямого, а четвертого элемента И - с входом обратного счета второго реверсивного счетчика, выходы переполнения и переноса которого соединены с первыми .входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, вторые входы которых соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, а выходы - с входами прямого иобратного счета первого реверсивного ненных первом Рво и втором реверсивныхб и 10. Но в другом режимеУсчетчика выход регистрирующего триг-, счетчиках б и 1о а Б становится меньше гера соединен с вторым входом блока контроля, когдасписание суммы происходит управления, третий вход которого яв- Н ,. , спи ляется входом опорного напряжения только иэ первог р рвого еверсивного счетчика 6 и сигнализация срабатывает устройства.н лении. Это позволяетУстройство работает следующим об- при его обнулении.значительно увеличить время анализа разом.в оп стиНа первый вход блока 1 поступает восстановления величины Ц д у контролируемое переменное напряжение .мых пределахелах и обеспечить срабатыва/синусоидальной формы, предваритель 40 ние сигнализат р р0 то а и и надежном восх. но выпрямленное по двухполупериодной становлениенин П и быстродействующую схеме где сравнквается с заданным сигнализац Р хию и и сниженииниже опорным напряжением постоянного тока допустимого ир д , РУо и едела, Происходит это С поступающим на второй вход блока следующим образом.1 (ф 2 а) В езультате сравнения 15 Если относите ь дпоз тносительно длительное вреиг. а. РзН и регистрирующийи Бр блок 1 вырабатывает управля- мя ВН,; р и Р ющие импульсы (фиг, 2 б, которое че- ,триггер 9 Фиксирует 0 х ) 1 п, , тоез его первый выход поступают на выходы блока д2 соединены с входами рез его е10 последовательно соеди" первый вход порогового блока 2, на счетчика , ио лнного со счетчиком б. Тогда после первом и втором выходах которого по ненногоого 1-го периода измерения в являются соответственно пачки им- каждогог и 2 п. иг. 2 д). счетчиках 10 и б накапливается сумп 1 (фиг 2 г)и (фиг 2 д)с частотой задающего генератора 1 рнится условие (фиг. 2 в).ьДлительность пачек, а следователь но и количество импульсов и 1 и или.1(1)/1=1 определяются длительностью уйравляющих импульсов поступающих иэ блокаи 10,п авления, которые зависят от вели- где М - емкость счетч кауправления,Я - ко Ьвое число счетчика 6, на чины контролируемого напряжения 0. Я - кодВеличина опорного напряжения Ур которое нас ро д фрн ст оен дешифратор выбирается из такого расчета, чтобыФпри величине амплитуды контролируемо К - количество рт о пе иодов измерего напряжеНия П , равном амплитудех ния.олнения словия (1 ) мин имально допустимого значения В момент выиол ув каждом периоде измерения З 5 устройство сигнализирует о вов кажд восстановколичеСтво импульсов и было равно ленин 0, в допустимых пр леделах. При количеству импульсов и . Это условие этом выходы блока иока 2 подключаются кзьновесия для синусоидального сигна- входам счетчика . Р2а б. П и снижении конРэла выполняется, если принять тролируемого рнаи яжения до величинывсп,доп 1 240 П ц . п,сп и ап с 0 и после.со;, 45 = 0,707,каждого 1-го периода измерения содер 0 п 11 и опжимое счетчика б уменьрается на веНа фиг. 2 е приведены эпюры, иллю- личину дп; до тех иор, пока не выстрирующие данное соотношение. полнится условиеРабота устройства основана на том 45 М.у принципе, что во время каждого перио 1 - , д и. с 0, (2) да сравнения величины контролируемо- -1 го напряжения ц с опорным напряжениВ момен выполнения условил вия (2) ем Н в реверсивный счетчик записиоустройство сигнализирует о с вается разность ап между количестт о сниженииниже допустимого преде а.ела вом импульсов. и и и, поступившимгий и вы- Как видно из выражениний (1) и (2) соответственно на суммирующий и вывательно, временачитающий входы. При этом р э1 гаэностьК й К и, следовательи налиэатора Т в перЬп может изменяться от периода к перио- .Т во втором случае ду как по модулю, так и по узнак в зави-вом случае и Тг во второр виях условиях эначитель. симооти от изменения величины контро- и и прочих равннхР Рно отличаются, так как лируемого напряжения О. В этой связивремя накопления в счетчиках заданной1суммы или списания ее имеет функцио- Т:к г Я Т =М(3)н ла ьнуюзависимость от величины конэц, 60ролируемого напряжения ц.частота контролируемого наВ режиме контроля, когда величина где Г - частота контростановится больше минимально до- пряжения.аботу схемыо значения, в каждом х-в пе- Рассмотрим подробно ра отуп сигвализирующего устройства в двух риоде измерения накопление суммы Ьп.происходит в последовательно соеди.- 65 режимах.В 1-м режиме работы исходным условием будем. считать положение, когда относительно длительное время имеет место соотношение 0 х ) УВЬ Аоп Сумма в счетчике б достигает кодового числа н, на которое настроен де шифратор 7, и на его выходе появляется сигнал, устанавливающий регистрирующий триггер 9 в положение, при котором с его прямого выхода поступает сигнал "Логическая 1" в блок 1, 10 информирующий, что ц) 0 При этом на втором управляющем выходе блока 1 появляется запрещающий потенциал, а на третьем управляющем выходе - разрешающий. Тогда элементы 11 и 12 закрыты, а элементы 4 и 5 подготовлены к открытию, т.е. выходы блока 2 подключены к входам реверсивного счетчика б.Одновременно с выхода дешифратора 7 запрещающий потенциал поступает на третий вход элемента 4, не давая возможности импульсам, поступающим с первого выхода блока 2, переполнить счетчик б. Теперь задача сигнализатора состоит в том, чтобы определять, когда и до какой степени контролируемое напряжение 0 станет меньше 0 еп опПроцесс считывания происходит по следукщему алгоритму. Так как элемент И 4 закрыт, то. сначала проходят только импульсы с второго выхода блока 2 через элементы И 4 и ИЛИ 14 на вычитающий вход реверсивного счетчика б и уменьшают его содержимое на величину и . При этом на выходе дешифратора 7 восстанавливается разрешающий потенциал, который подготавливает элемент И 4, через который с первого выхода блока 2 проходит на сумми рующий вход счетчика 6 импульсная последовательность п 1. Так как и 7 п1 то счетчик б опять заполняется до величины и и дешифратор 7 запрещающим потенциалом закрывает вход элемента И 4, не давая оставшимся от импульсной последовательности п, импульсам переполнить счетчик б. Данный процесс продолжается до тех пор, пока не наступит момент, при котором У(ц ; ,при этом ии и дп принимает отрицательное значе,ние. Следовательно, с каждым периодом измерения содержимое счетчика б уменьшается на величину ап, модуль которой становится тем больше, чемменьше величина контролируемого напряжения Б,Как только содержимое .счетчика 6станет равным нулю, которое наступит при условиик 2М - 2 дп 01на выходе дешифратора 8 появляетсязапрещающий потенциал, который устанавливает регистрирующий триггер 9 всостояние, при котором на его прямом выходе появляется сигнал "Логический 0". Одновременно запрещающийпотенциал с выхода дешифратора 8 поступает на входы элементов И 5 и 12Информация об изменении состояниярегистрирующего триггера 9 поступаетна второй вход блока 1, на втором итретьем выходах которого появляютсясоответственно разрешающий и запрещающий потенциалы, которые поступаютна входы соответственно элементовИ 11, 12 и 4, 5. Выходы блока 2 черезэлементы И 11 и 12 подключаются квходам реверсивного счетчика 10,последовательно соединенного через элементы ИЛИ 13 и 14 со счетчиком б,Теперь регистрирующий триггер 9сохраняет свое еостояиие, пока непроизойдет восстановление 0 до величины больше 0 ;, при которомдп ) О, и в счетчиках 10 и б не накопится сумма, удовлетворяющая услоЬию,Е Лп, т ИВ1Тогда на выходе дешифратора 7 появляется сигнал, который устанавливает регистрирующий триггер 9 в противоположное состояние,1Предлагаемое устройство по сравнению с известными обладает более высокой надежностью контроля, так как оно анализирует действуюцее значение контролируемого напряжения переменного тока синусоидальной йормы н обеспечивает время срабатывания сигнализации, имеющее Функциональную зависимость от величины контролируемого напряжения, как кри снижении напряжения ниже минимально допустимого значения, так и при восстановлении егов допустимых пределах.1070489 кт аказ 11675/43 Тираж 711. Подписное ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти 3035, Москва, Ж, Раушская наб ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фнл Составитель В. Латиаев Рачкулинец Техреду.Надь Корректор А. Зимокосо