Устройство для допускового контроля параметра

Союз СоветскихСоциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 954949Ьоудеротеенный комитет СССР ио делам изобретений н открытий(7 ) Заявите ХЧ съ Киевский институт автоматики(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТР 1Изобретение относится к технике .автоматического управления и контроля и может быть использовано дляконтроля соответствия какого-либо параметра, представленного в аналоговойформе, заданному значению, например,5в системах контроля эа проведениемэкспериментов на аэродинамическихустановках,Известно устройство для контроляза ходом какого-либо процесса, в котором информация о величине контролируемого параметра представлена в виде аналогового сигнала. Такое устрой-ство представляет собой схему сравнения, содержащую два компаратора(нуль-органа), на первые входы которых подается контролируемый сигнал,а выходы которых соединены с входомблока сигнализации (схемой управле- ония) и два источника опорных напряжений (Оомн и Ооп,макс) выходы которых соединены с вторыми входами со.ответствующих компараторов. Первый компаратор осуществляет сравнение контролируемого сигнала (напряжения), поступающего на его первый вход, с напряжением, поступающим на второй вход компаратора от первого источника опорного напряжения (Цп м), уровень напряжения которого определяет нижнюю границу поля допуска. Второй компаратор осуществляет сравнение контролируемого сигнала, поступающего на его первый вход, с напряжениемпоступающим на второй его вход от второго источника опорного напряжения (Оои макс), уровень напряжения которого определяет верхнюю границу поля допуска 1 .Недостатком данного устройства пр использовании его в системах контроля является недостаточная точность контроля. Точность контроля недостаточна из-эа того, что ширина поля допуска определяемая интервалом между уровнями напряжений первого и второго (ООП рщнОоп макс) источнико954949 5 1 О 15 зо ции 2.опорных напряжений, постоянна чтоприводит к изменению предельной относительной погрешности в зависимостиот уровня контролируемого параметра.При изменении уровня контролируемогопараметра предельная относительнаяпогрешность контроля изменяется взависимосТи от уровня контролируемого параметра, что приводит к снижению,точности контроля. Кроме того, устройство сложно из-за использованиядвух источников опорных напряжений,предназначенных для создания полядопуска,Наиболее близким к предлагаемомупо технической, сущности является устройство, которое содержит два компаратора и блок сигнализации, причемоба инвертирующих входа компараторовсоединены через соответствующие резисторы с источником напряжения, пропорционально текущему значению пара-.метра, оба неинвертирующих входа компэраторов соединены через соответствующие резисторы с источником напряжения, пропорционального заданномузначению параметра, оба неинвертирующих входа компаратора соединены черезсоответствующие резисторы с шиной"земля", а выходы компараторов соединены с входом блока сигнализации.На инвертирующие входы компараторовчерез соответствующие резисторы отисточника напряжения, пропорционального. текущему значению параметра,поступает напряжение, пропорциональное текущему значению контролируемогопараметра, на неинвертирующие входыкомпараторов через соответствующиерезисторы от источника напряжения,пропорционального заданному значению параметра, поступает напряжение,пропорциональное заданному значениюпараметра. более отрицательным, чем напряжение,поступающее от источника напряжения, пропорционального заданному значению параметра на неинвертирующий вход компаратора, то напряжение на выходекомпаратора принимает высокий уровень (логическая "1"). Когда напряжение, поступающее от источника напряжения, пропорционального текущемузначению параметра на инвертирующийвход компаратора, снанет более положительным, чем напряжение на неинвертирующем входе, то напряжение навыходе компаратора принимает низкийуровень (логический "0"). На неинвертирующий вход каждого компаратора поступают напряжения с выходов делителей напряжения, образованных резисторами, подключенными к источнику напряжения, пропорционального заданному значению и к шине "земля", Уровни этих напряжений определяют верхнюю и нижнюю границы поля допуска,для образования которого необходимо установить в делителе, подключенном к неинвертирующему входу первого компаратора, резисторы, отношение сопротивлений которых отличается от отношения сопротивлений резисторов делителя, подключенного к неинвертирующему входу второго компаратора,вследствие этого будут различны и напряжения, поступающие на неинвертирующие входы компараторов, а следо. вательно, различны и уровни срабатыЗ 5вания компараторов. Разница между уровнями срабатывания компараторов и определяет ширину поля допуска.Для вывода информации о состоянии компараторов, а следовательно и отом, выше, ниже или в пределах допуска находится уровень контролируемого параметра, служит блок сигналиэа Кроме того, неинвертируюс.ие входы компараторов через соответСтвующие резисторы присоединены к общей шине "земля". Таким образом, на неинвертирующие входы компараторов подается напряжение, определяемое соотношением сопротивлений резисторов, подключенных к источнику напряжения, пропорционального заданному значению параметра и общей шине "земля". Если напряжение, поступающее от источника напряжения, пропорционального текущему значению параметра, на инвертирующий вход компаратора станет Недостатком такого устройства является недостаточная точность контроля вследствие того, что постояннаяширина поля допуска приводит также,как и в описанном устройстве, к из менению, в зависимости от уровня.контролируемого параметра, предельнойотносительной погрешности допускового контроля, т, е, приводит к тому,что точность допускового контроля 55 зависит от значения контролируемогопараметра.Цель изобретения - повышение точности устройства эа счет измененияс прямого выхода генератора б, ключ8 - импульсами, поступающими с инверсного выхода генератора б. Комму-.тация ключей 7 и 8 происходит в противофазе. Синхронно поступающие на суммируются, это обеспечивается подключением к входу нуль-органа соответпоступившего в этот момент от генератора, К импульсному току постояннбйамплитуды, поступающему от генератого и заданного значений параметра, Таким образом, амплитуда суммарна вход нуль-органа 2, пропорциональ.на заданному и текущему значениямконтролируемого параметра, Кроме того, на вход нуль-органа 2 поступаетпостоянный ток, равный разности токов, поступающих от разнополярныхисточников напряжения через резисторы 3. и 4. До тех пор, пока разностный ток меньше совпадающих с ним по знаку импульсов суммарного импульсного тока, нуль-органбудет переключаться, вырабатывая последовательблока 1 сигнализации, который, вэюм случае, сигнализирует о нахождевысокий (логическая "1") или низкий(логический "0") уровень. Блок сигнализации в зависимости от полярности источников напряжений, пропорциоВыходная характеристика устройствапри различных соотношениях реэисто 5 954949 6ширины поля допуска в зависимости от резисторов 9 и 10. Так как управлеуровня контролируемого параметра иние коммутацией ключей осуществляетполучения в результате этого постоян" ся с помощью генератора 6, то частоной предельной относительной погреш- та импульсного тока, поступающегоности, т. е. точности допускового з на вход нуль-органа 2 от прямого вы.контроля во всем диапазоне изменения хода генератора 6, равна частоте импульсного тока поступающего на вход)Поставленная цель достигается тем, .нуль-органа 2 от источников напряжечто в устройство, содержащее нуль- ний через управляемые ключи. Ключ 7орган вход которого через первый ре О управляется импульсами, поступающимиорган,эистор соединен с источником напряжения, пропорционального текущемузначению контролируемого параметра,через второй резистор - с источникомнапряжения пропорционального инверс" Иному значению заданного параметра, авход нуль-органа 2 импульсные токивыход соединен с входом сигнализациидополнительно введены генератор прямоугольных импульсов, два управляемых ствующим ключом того источника, наключа, третьи и четвертый Резисторы. 20 пряжение которого имеет полярность,причем прямой. и инверсный выходы ге- соответствующую полярности импульса,нератора прямоугольных импульсов соединены с управляющими входами управляемых ключей, информационнные вхо.ды которых через третьи резисторы 2 з ра 6, прибавляется импульсный ток,подключены соответственно к источни- амплитуды которого зависит от текущекам напряжений, пропорциональных текущему и инверсному заданному значениям параметра, а выходы - .к входу ного импульсного тока, поступающегонуль-органа, и через четвертый ре- щзистор - к прямому выходу генераторапрямоугольных импульсов,На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - выходные характеристики устройства (после допуска)при различных соотношениях величинрезисторов.Устройство содержит блок 1 сигна"лизации, нуль-орган 2, первый 3, вто"рой 4 и четвертый 5 резисторы, гене- вратор 6 прямоугольных импульсов, управляемые ключи 7, 8, третьи реэисто- . ность импульсов, поступающих на входры 9, 10 и источники напряжений, пропорциональных текущему значению конт"ролируемого параметра 11 и инверсному нии контролируемого параметра в полезначению заданного параметра 12. допуска. Если же разностный ток преУстройство работает следующим об- высит совпадающие с ним по знаку имразом, пульсы суммарного импульсного тока,На вход нуль-органа 2 с прямого то на выходе нуль-органа установитсявыхода генератора б через резистор505 поступает импульсный ток. Крометого, на вход нуль-органа 2 поступаюттакже импульсные токи от источниковнапряжений (не показаны), пропорцио- нальных заданному и текущему значенинальных заданному 1) ри текущему ям параметра, покажет выше или нижеО значениям параметра и сформи- допустимого значения находится контИпортрованные соответствующими управляе- ролируемый параметр,мыми ключами 7 и 8, Величины этихтоков определяются сопротивлениямиров 3, 4, 9, 10 показана на фиг. 2,где область допустимых отклоненийзаштрихована. Сформированное суммарным импульсным током поле допускаизменяет свою ширину в зависимости5от уровней напряжений, пропорциональных заданному и текущему значениямпараметра. Ширина полученного полядопуска зависит от заданного значенияконтролируемого параметра, увеличиваясь или уменьшаясь пропорциональноего величине.Таким образом, предлагаемое устройство формирует переменное, в .зависимости от значения контролируемого параметра, поле допуска, что позволяет получить постоянную во всемдиапазоне изменения параметра предельную относительную погрешность 2 вдопускового контроля,Формула изобретения25Устройство для допускового контроля параметра, содержащее нуль-орган, вход которого через первый резистор соединен с источником напряжения, пропорционального текущему зна- ЗВ чению контролируемого параметра, че-. рез второй резистор - с источникомнапряжения, пропорционального инверсному значению заданного параметра, авыход соединен с входом блока сигнализации, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены генератор прямоугольных импульсов, два управляемых ключа, третьи и четвертый,резисторы, причем прямой и инверсныйвыходы генератора прямоугольных импульсов соединены с управляющими входами управляемых ключей, информационные входы которых через третьи резисторы подключены соответственно кисточникам напряжений, пропорциональных текущему и инверсному заданномузначениям параметра, а выходы - квходу нуль-органа и через четвертыйрезистор - к прямому выходу генератора прямоугольных импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРйф 366417, кл, 6 01 В 15/08, 19692, Поплавко В. М, Аналоговые устройства допусковогоконтроля. Сб.статей. "Электронная техника в автоматике". Под ред. Ю. И. Конева,Вып. 3, М "Советское радио", 1972Тираж 914 По ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Рауаская ю е е