Устройство для сравнения переменныхсигналов

и 11424106 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихбоциалистицескихРеслублик(32) ПриоритетОпубликовано 15,04.74, Бюллетень14Дата опубликования описания 13.09.74 51) М. Кл. б 05 Ь 1/О осударственный комитетСовета Министров СССРпа делам изооретенийи открытий(5 621,317(088.8) Долгих, В. В, Михайлов, А. Е, Ольсевич и Ю, И. Левовочеркасский ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт им. Серго Орджоникидзе 72) Авторы изобретени 71) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ПЕРЕМЕННЪСИГНАЛОВ Изобретение относится к области релейной защиты и противоаварийной автоматики.Известны устройства для сравнения переменных сигналов, содержащие зарядные усилители и запоминающие ячейки, охваченные обратной связью, зарядный ключ и нуль-орган.Предложенное устройство отличается от известных тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, оно содержит блок выдержки времени, дифференцирующую цепь, ячейку запрета и селектор импульсов по длительности, причем вход блока выдержки времени подключен к выходу одного из зарядных усилителей, а выход - к управляющему входу ячейки запрета и через дифференцирующую цепь - ко входу разрядного ключа; вход ячейки запрета соединен с выходом нуль-органа, а выход - со входом селектора импульсов по длительности.На фиг. 1 приведена блок-схема предложенного устройства.Устройство состоит из зарядных усилителей 1 и запоминающих ячеек 2, охваченных отрицательной обпатной связью, зарядного ключа 3 и нуль-с 1 ргана 4, подключенных к выходам запоминающих ячеек 2, К выходу одного из зарядных усилителей 1 подключен блок 5 выдержки времени, выход которого связан с управляющим входом ячейки запрета 6 и через дифференцирующую цепь 7 - со входомключа 3. Вход ячейки запрета 6 подключен квыходу нуль-органа 4, а ее выход - ко входу селектора импульсов 8 по длительности,На фиг. 2 и 3 приведены временные диаграммы напряжений в наиболее характерныхточках устройства сравнения; на фиг. 4характеристика устройства сравнения в комплексной плоскости.Здесь: У, - входное напряжение, превышение которого над другим определяется устройством; Ь, - входное напряжение, с которым сравнивается У,; Ьзхц д и -величины напряжений, запомненные запоминающими ячейками, пропорциональные амплитудным значениям напряжений У иУ 8 х,; р - сдвиг фаз между напряжениями20 Уэ, и У,: У,.з - напряжение на выходезарядного усилителя; У - напряжение навыходе блока выдержки времени; 1 Б.Б - времявыдержки блока выдержки времени; У -напряжение на выходе нуль-органа; Ь, - на 25 пряжение на выходе ячейки запрета;длительность импульса на выходе ячейки запрета; У, - выходное напряжение устройства сравнения; 1, - уставка селектора импульсов по длительности; К вектор отношения30 входных напряжении,25 30 35 40 45 50 55 Устройство сравнения работает следующим образом.При поступлении на входы зарядных усилителей 1 синусоидальных напряжений У, и У, напряжение на выходе зарядных усилителей представляет собой синусоидальные импульсы длительностью в 90 эл. град (Увызу на фиг. 2 и 3). Такая форма достигается благодаря большому коэффициенту усиления зарядных усилителей 1, влиянию нелинейности диодно-емкостных запоминающих ячеек 2 и глубокой отрицательной обратной связи, В исходном состоянии на выходе блока 5 выдержки времени имеется потенциальный сигнал (фиг. 2 и 3), который запрещает прохождение напряжения с выхода нуль-органа 4 через ячейку запрета 6 на вход селектора импульсов 8 по длительности. Запуск блока 5 выдержки времени производится задним фронтом напряжения с выхода соответствующего зарядного усилителя 1. 1-1 апряжение на выходах запоминающих ячеек после достижения соответствующим входным сигналом амплитудного значения остается постоянным (Ув и Увхи на фиг, 2 и 3).В процессе нарастания напряжений У,и 0, выходные напряжения запоминающих ячеек 2 по форме повторяют напряжения У, и У., (фиг, 2 и 3), На выходе нуль-органа имеется напряжение, отличное от нуля только тогда, когда мгновенное значение напряжения 1-го канала превышает напряжение 2-го капала (фиг. 2 и 3).По истечении выдержки времени на выходе блока выдержки времени вновь появляется напряжение, передний фронт которого через дифференцирующую цепь 7 включает ключ 3, Ключ разряжает конденсаторы диодно-емкостных запоминающих ячеек 2, сбрасывая запомненные показания (фиг. 2 и 3), На вход селектора импульсов 8 по длительности напряжение с выхода нуль-органа может проходить только в течение выдержки времени блока выдержки времени.Если У, ) Ув, то время наличия сигнала на выходе нуль-органа 4 превышает время выдержки 1 в и через ячейку запрета 6 проходит импульс, длительность которого превышает уставку селектора импульсов 8: г)1 с. В этом случае на выходе устройства сравнения имеется импульсный выходной сигнал (фиг. 2).Если Увх, (Уи угол сдвига фаз между ними мал, то длительность импульса на выходе ячейки запрета 6 мала и на выходе селектора импульсов 8 напряжение равно нулю 1 фиг. 3). Длительность импульса 1 в общем случае зависит от сдвига фазмежду сравниваемыми напряжениями и отношения их амплитудных значений, Поэтому характеристика устройства сравнения в комплексной плоскости имеет вид, отличный от окружности (фиг, 4). Устройство срабатывает при равенстве входных напряжений, если угол сдвига фаз между ними ср ( оА, а также при ч )Ов,вВ диапазоне а 1,( г ( о 1 в в срабатывание устройства происходит при величине комплексного переменного Ф", равного отношению сравниваемых величин, меньше 1. Причем, если шов.в - оА ) - , то имеется некоторый диапазон изменения , в котором устройство срабатывает при модуле комплексного переменного 1 Г О. После очередного измерения соотношения входных сигналов происходит разрядка конденсаторов запоминающих диодно-емкостных ячеек 2 и затем процесс запоминания амплитудных значений сигналов и измерения повторяется.Таким образом, предлагаемое устройство сравнения переменных сигналов обеспечивает сравнение векторных значений входных сигналов с учетом сдвига фаз между ними. Причем характеристика срабатывания может регулироваться соответствующим выбором длительности выдержки времени блока выдержки времени и установки селектора импульсов по длительности. Время срабатывания устройства сравнения не превышает одного периода входных сигналов. Предмет изобретения Устройство для сравнения переменных сигналов, содержащее зарядные усилители и запоминающие ячейки, охваченные обратной связью, зарядный ключ и нуль-орган, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, оно содержит блок выдержки времени, дифференцирующую цепь, ячейку запрета и селектор импульсов по длительности, причем вход блока выдержки времени подключен к выходу одного из зарядных усилителей, а выход - к управляющему входу ячейки запрета и через дифференцирующую цепь - ко входу разрядного ключа; вход ячейки запрета соединен с выходом нуль-органа, а выход - со входом селектора импульсов по длительности.424106 Составитель С. Беландактор Б. Нанкина Техред Е. Борисова Корректор Л. Орлова ПодписиСР а к аз 2376/13ЦНИИПИ Гос Типография, пр. Сапунова Изд.149рственногоо делам изосква, Ж,Тираж 760 омитета Совета Министров ретений и открытийРаушская наб., д. 4/5