Устройство для обнаружения неисправности генератора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСООИАЛИСТИЧЕСК ИХРЕСПУБЛИК 9) 01 3 К 5/00 5/19 151) ОСУДАРСТВЕННЫИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ МИТЕТ СССРЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАН ОБРЕТЕН СКОМУ СВИДЕ ВУ ера ние.Крюков ельство СССР5/00, 1985,ЕНИЯ НЕт быт 7) Изобретение мо вано в устройства управления при ре ь испольонизациивании и и в 3 ф(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОБНАРИСПРАВНОСТИ ГЕНЕРАТОРА контроле работоспособности ген торов. Цель изобретения - повыше надежности и быстродействия обнаружения отказа устройства. Для этого .необходимо обеспечить формирование сигнала отказа при неисправности основч 11 11 ного генератора типа постоя нныи 0 а также при неисправности обоих, генер а т ор ов типа постоянный " 0" или типа постоянная " 1 " . Устройство содержит блок 2 4 запуска, элементы И 3, 5 и 6, счетчик 4 импульсов , элемент 1 2 э ад ержки , триггеры 7 , 8 , элементы И- НЕ 9 и 1 0 , элемент ИЛИ 1 6, шины 1 9 и 2 О опорного и основного сигналов , шину 2 1 питания и шину 2 3 выходного143 1049 сигнала. Новым является введениеформирующего устройства 1, триггера14, элемента 13 задержки, элементовИ-НЕ 11 и 15, шины 22 логической единицы, шины 21 питания. При включениинапряжения питания формирующее устройство 1 вырабатывает сигнал, который опрокидывает триггер 2 блока 24запуска, Сигнал с его выхода поступает на элемент 12 задержки, и в случае отсутствия генерации на опорной Изобретение относится к импульсной технике, может быть использованов устройствах синхронизации и управ"ления при резервировании и контролеработоспособности генераторов, и является дополнительным к авт. св.Р 1246348.Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия обнаружения отказа устройства.На фиг. 1 представлена функцио,нальная схема устройства на фиг.2 -временные диаграммы работы устройства в случае отсутствия неисправнос 1 тей; на фиг. 3 - временные диаграммыработы устройства при отказе обоихгенераторов; на фиг. 4 - возможнаяреализация формирующего устройствана фиг, 5 - возможная реализацияэлемента ИЛИ; на фиг, 6 - возможнаяреализация дополнительного элементазадержки; на фиг. 7 - временные диаграммы элемента задержки,устройство содержит формирущцееустройство 1, триггер 2, первый логический элемент И 3, счетчик 4 импульсов, второй 5 и третий 6 логические элементы И, первый 7 и второй8 триггеры, первый 9, второй 10 и30третий 11 логические элементы И-НЕ,элемент 12 задержки, дополнительныйэлемент 13 задержки, дополнительныйтриггер 14, четвертый элемент И-НЕ 15,элемент ИЛИ 16, логический элементИ 17, делитель 18 частоты, шину 19 35опорного сигнала, шину 20 основногосигнала, шину 21 питания, шину 22логической "1", выходную шину 23,блок 24 запуска,шине сигнал отказа через логическиеэлементы И-НЕ 11 и 15 поступает навыходную шину 23. При увеличении значения контролируемой частоты опрокидывается триггер 8, при уменьшенииоба триггера 7 и 8 не опрокидиваются, при этом формируется сигнал отказа, При номинальном значении конт"ролируемой частоты опрокидываетсялишь триггер 7 и сигнал отказа неформируется, 7 ил. Вход формирующего 1 устройства подключен к шине 21 питания, а выход - к третьему входу (установки в "1") триггера 2, информационный вход которого подключен к шине 22 логической " 1", а выход - к одному из входов первого логического элемента И 3, к входу элемента 12 задержки, к первому входу логического элемечта И 17, к одному из входов элемента ИЛИ 16 и через дополнительный элемент 13 задержки на один из входов четвертого элемента И-НЕ 15, другой вход которого подключен к инверсному выходу дополнительного триггера 14, один вход которого подключен к одному из выходов счетчика 4 импульсов, а другой вход - к первым входам первого 7 и второго 8 триггеров. При этом выход первого триггера 7 подключен к одному из входов первого элемента И-НЕ 9, выход которого подключен к одному из входов второго элемента И-НЕ 10, другой вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 16, другой вход которого подключен к другому входу первого элемента И-НЕ 9 и к инверсному входу второго триггера 8, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И 6, а второй вход первого триггера 7 подключен к выходу второго элемента И 5. Шина 20 основного сигнала подключена к синхронизирующему входу триггера 2 и к второму входу логического элемента И 17, выход которого через делитель 18 частоты подключен к входу обнуления триггера 2, Шина 19 опорного сигнала подключена к другому вхо 1431049ду первого элемента И 3, выход которого подключен к синхронизирующемувходу счетчика 4 импульсов, выходыкоторого подключены к входам второго5 и третьего 6 элементов И, а входобнуления счетчика 4 подключен к выходу элемента 12 задержки и к другому входу дополнительного триггера 14,Выходная шина 23 подключена к выходутретьего элемента И-НЕ 11, один извходов которого подключен к выходувторого элемента И-НЕ 10, а другой -к выходу четвертого элемента И-НЕ 15.Блок 24 запуска содержит Р-триггер 52, выход которого подключен к одномуиз входов элемента И 17, выход которого через делитель 18 частоты подключен к входу обнуления триггера 2,информационный вход которого подключен к шине логической " 1", а синхрониэирукщий вход - к другому входулогического элемента И 17.Временные диаграммы на фиг. 2 и 3поясняют работу устройства, на нихпоказаны следующие напряжения: ана шине 19 опорного сигнала; б - нашине 20 опорного сигнала; в - на выходе формирующего устройства г - навыходе триггера блока запуска; д -на выходе первого триггера; е - наинверсном выходе второго триггера,ж - на выходе элемента ИЛИ; з - наинверсном выходе дополнительноготриггера, и - на выходе дополнительного элемента задержки, к - на выходной шине 23,Возможная реализация формирующегоустройства 1 представлена на фиг.4,где позициями обозначены первый пороговый элемент 25, второй пороговыйэлемент 26, формирователь 27 короткого импульса по фронту входного сигнала,Пороговое напряжение первого по-,.рогового элемента выбирается большепорогового напряжения второго порогового элемента, т,е, П, ) П.Возможная реализация элементаИЛИ 16 представлена на фиг. 5, который содержит формирователь 28 коротких 50импульсов по спаду входного сигнала,логический элемент НЕ 29, логическийэлемент ИЛИ 30,Возможная реализация дополнительного элемента 13 задержки представле на на фиг, 6, где позициями обозначены пороговое устройство 31, формирователь 32 коротких импульсов. Временные диаграммы, поясняющими работу дополнительного элемента 13 задержки, представлены на Фиг, 7: л - на входе элемента задержки, и - на входе порогового устройства, н - на входе формирователя коротких импульсово - на выходе элемента задержки,В качестве делителя 18 частотыможно использовать счетчик импульсов, причем последний разряд счетчика подключить к Формирователю короткого импульса, выход которого является входом делителя 18 частоты, Можно также выход делителя 18 частоты снимать с выхода переполнения счетчика.Устройство работает следующим образом.При нормальной работе генераторов (см. фиг. 2) при включении напряжения питания формирующее устройствовырабатывает сигнал (на фиг, 1 показан пунктиром), который устяначлилает все триггеры и счетчик в исходное состояние, Этот сигнал снимаетсячерез время, достаточное для выхода основного и опорного генераторов на режим. Затем формирующее устройство 1 формирует импульс напряжения, ко-, торый поступает на вход установки в "1" триггера 2. На выходе триггера 2 устанавливается сигнал " 1", и на вход делителя 18 частоты через элемент И 17 поступают импульсы с шины 20 основного сигнала, а на синхронизирующий вход счетчика 4 импульсов через элемент И 3 поступают импульсы с шины 19 опорного сигнала, Одновременно сигнал "1" поступает на вход элемента 13 задержки, на выходе которого формируется импульс напряжения, причем задержка выбирается из условия эззгде Т - период опорного генератора.Первый импульс с первого разряда счетчика 4 опрокидывает дополнительный триггер 14 и на инверсном выходе устанавливается сигнал "0", который поступает на вход четвертого элемента И-НЕ 15 и запрещает прохождение импульса с дополнительного элемента 13 задержки,Через определенное количество импульсов основного сигнала на выходе делителя 18 частоты Формируется импульс, а результате которого триггер 2 возвращается в исходное состояние5 14310и сигнал "0" запрещает прохождениеимпульса напряжения на синхронизирующий вход счетчика 4 импульсов. Счетимпульсов с опорной шины 19 прекращается. При этом на выходах счетчика 4импульсов устанавливается код, пропорциональный значению частоты генератора. Входы элемента И 5 подключенык выходам счетчика 4 таким образом,что на его выходе появляется сигналпри значении кода, равному нижнемупределу частоты генератора, а входыэлемента И 6 так, что на его выходепоявляется сигнал при значении кода,равному верхнему пределу частоты генератора.Если полученное значение кода всчетчике 4 импульсов соответствуетдопустимому значению частоты генератора, то в процессе счета на выходе второго элемента И 5 формируетсяимпульс напряжения и первый триггер7 опрокидывается. Таким образом, навходах первого элемента И-НЕ 9 устанавливаются сигналы логических "1",а на его выходе - сигнал логического "0".По окончании цикла работы, когдатриггер 2 установится в исходное состояние (перепад напряжения с " 1" на"0"), элемент ИЛИ 16 сформирует импульс напряжения, который поступитна вход второго элемента И-НЕ 10,который не изменит его состояния,так как на другом его входе сформи рован сигнал "0" с выхода первогоэлемента И-НЕ 9. Таким образом, навходы третьего элемента И-ПЕ 11 поступают сигналы логических "1" и на40выходе устройСтва сохраняется потенциал "0", который свидетельствует онормальнбй работе генератора,При следующем цикле работы триггера 2 установиФся в единичное состояние от первого импульса с шины4520 основного сигнала. С выхода триггера 2 сигнал поступает на первыйэлемент 12 задержки, на выходе которого формируется импульс напряжения,который устанавливает в исходное состояние счетчик 4 импульсов и триггеры 7, 8 и 14, и цикл работы повторяется,Если полученное значение кода всчетчике 4 импульсов меньше допустимого значения частоты, то первыйтриггер 7 не опрокинется и на его выходе останется потенциал "0". Следо 49 6вательно, на выходе первого элементаИ-НЕ 9 сформирован сигнал "1", и поокончании цикла работы, когда на выходе элемента ИЛИ 16 сформируетсясигнал "1", на выходе второго элемента И-НЕ 1 О сформируется сигнал"0", а на выходе устройства - сигнал"1", свидетельствующий об отказе ге-нератора.Если полученное значение кода всчетчике 4 импульсов больше допустимого значения частоты, то на выходетретьего элемента И 6 сфбрмируетсясигнал, который установит инверсныйвыход второго триггера 8 в нулевоесостояние, в результате чего на выходе первого элемента И-НЕ 9 и навыходе элемента ИЛИ 16 установятсясигналы логических "1", На выходевторого элемента И-НЕ 10 сформируется сигнал "0", а на выходе устройства - сигнал "1", свидетельствующийоб отказе генератора.Частота импульсов на опорной 19и основной 20 шинах близки, а дляформирования кода в счетчике 4 импульсов с необходимой точностью требуется несколько периодов частоты сопорной шины, поэтому используетсяделитель 18 частоты, разрядность которого будет тем выше, чем большеточность требуется,При неисправности основного генератора типа "0" триггер 2 установится в единичное состояние импульсомс формирующего устройства 1 и импульсы с опорной шины через первый элемент И 3 поступают на синхронизирующий вход счетчика 4, Так как импульсы основного генератора отсутствуют,то триггер 2 не установится в исходное состояние и на выходе третьегоэлемента И 6 сформируется сигнал" 1", который опрокинет второй триггер 8. Следовательно, на выходе устройства вырабатывается сигнал " 1"(сигнал отказа).При неисправности обоих генерато"ров основного 20 и опорного 19 (см.фиг, 3) типа "0" или типа "1" триггер 2 установится в единичное состояние импульсом с формирующего устройства 1. Сигнал "1" с выхода триггера2 поступает на дополнительный элемент 13 задержки, на выходе которогосформируется импульс напряжения. Таккак импульсы с опорной шины 19 отсут"ствуют, то на выходе установки в "1"1 О 14310дополнительного триггера 14 постоян вно сформирован сигнал "О", а на егоинверсном выходе - сигнал "1". Таким образом, импульс с выхода дополнительного элемента 13 задержки поступает на вход четвертого элемента И-НЕ 15 и на его выходе образуется сигнал "О", а на выходе третьего элемента И-НЕ 1 1 - сигнал "1 (сигнал отказа),Формула изобретения 15Устройство для обнаружения неисправности генератора по авт. св.В 1246348, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительный триггер, дополнительный элемент задержки, третий и четвертый элементы И-НЕ, формирующее устройство, шина 49 8логической единицы и шина питания,подключенная к входу формирующегоустройства, соединенному с третьимвходом триггера блока запуска, информационный вход которого соединен сшиной логической единицы, один извходов дополнительного триггера под- .ключен к выходу счетчика импульсов,другой вход - к выходу элемента задержки, а инверсный выход дополнительного триггера - к одному иэ входов четвертого логического элемента И-НЕ, соединенного выходом с первым входом третьего логического эле.мента И-НЕ, выход которого соединенс выходом устройства, а второй входсвязан с выходом второго логическогоэлемента И-НЕ, причем другой входчетвертого логического элемента И-НЕчерез дополнительный элемент задержки подключен к выходу триггера блока запуска,1431049 Составитель Е.СуровТехред Л, Олийнык Корректор О. Кравцовач 9 иного тений 1130 н ауш лиграфическое предприятие, г. ужгород, ул, Проектн твенн роиэ Редактор Е, Заказ 5351/ Тир ВНИИПИ Госу по делам 35, Москва