Сигнализирующее устройство

Сигнализирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИГНАЛИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок управления, первый вход которого является входом контро лируемого 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 коториах соединены с установочными входами регистрирующего триггера и первыми входа ми первого и второго элементов И соответственно , вторые входы которых соединены с вторым выходом блока управления , а третьи входы - с первьм и вторым выходами порогового блока соответственно, отличающееся 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 первыгл и вторым выходами порогового блока соответственно, вторые входы - с третьим выходом блока управления г а третьи - с выходами первого и второго дешифраторов соответственно , выход третьего элемента И соединен с входом прямого, а четвер- § того элемента И - с входом обратного счета второго реверсивного счетчика , выходы переполнения и переноса которого соединешл 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 и обратного счета первого реверсивного счетчика , выход регистрирующего триггера соединен с вторым входом блока управления , третий вход которого является ВХОДО1И опорного напряжения устройства .

СОЮЗ t;QBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

М59 G 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABT0PCHQMY СВИДЕТЕУМэСТВУ (21 ) 3433937/18-21 (22) 30.04.82 (46 ) .30. 01. 84. Бюл. М 4 (72) A. А. Сорокин, A. A. Селиванов, В. В. Румянцев, Л. р. Мондрус и A. С. Грузов (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа (53) 621.317(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 900202, кл. G 01 R 23/00, 07.04 ° 80.

2. 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, выхоЛг которых соединены с установочными входами регистрирующего триггера и первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вторые входи которых

„SU„„9 А 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- Е

Ф того элемента И вЂ” с входом обратного счета второго реверсивного счетчи .ка, 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 и обратно- )

ro счета первого реверсивного счетчика, выход регистрирующего триггера соединен с вторым входом блока ynpas- (, ления, третий вход которого является р входом опорного напряжения устройства.

1070489

Изобретение относится к электроизмерениям.

Известны сигнализирующие устройства на базе аналоговых компараторов, принцип работы которых основан на сравнении контролируемого .напряжения с опорным С13.

Недостатком данных устройств является низкая надежность контроля при .контролируемых напряжениях, изменяющихся незначительно в области зна- 1О чений, близких к опорному напряжению.

Более высокой надежностью контроля характеризуется сигнализирующее устройство, содержащее блок управления, 15 вход которого. является входом контролируемого напряжения, а первый выход соединен с первым входом порогового блока, второй вход которого соединен с выходом задающего генера- 2р тора, первый и второй элементы И, первый реверсивный счетчик, выходы которого соединены с входами первого и второго дешифраторов, выходы которых соединены с установочными входа-, 25 ми регистрирующего триггера и первыми 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.

Известное устройство обеспечивает более вь1сокую надежность, так как выдает результат контроля после N кратного подтверждения достижения или недостижения контролируемым напряжением опорного уровня (2 3.

Однако при длительных снижениях контролируемого напряжения ниже но".инального опорного значения, но не 40 ниже минимально допустимого, на выходе его возникает сигнал ложной тревоги.

Цель изобретения — повышение на- 45 дежности устройства..

Поставленная 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 соединены с установочными входами регистрирующего триггера и первыми входами первого и, второго элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с вторым выходом блока управления, а третьи входы — с первым и вторим 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 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 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, вторы входы которых соединены с выходами 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 функциональ ная 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 ко орого 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 выходаи.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 вЂ” 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, à выходы — с входами прямого и

1070489 обратного счета первого реверсивного ненных первом р во и втором реверсивных

6 и 10. Но в другом режиме

У счетчика выход регистрирующего триг-, счетчиках 6 и 1 о а U становится меньше гера соединен с вторым входом блока контроля, когда списание суаееа происходит управления, третий вход которого яв- П,.„ „, спи ляется входом опорного напряжения только иэ первог р р вого еверсивного счетчика 6 и сигнализация срабатывает устройства. н лении. Это позволяет

Устройство работает следующим об- при его обнулении. значительно увеличить время анализа разом. в on стиНа первый вход блока 1 поступает восстановления величины Ц„д у контролируемое переменное напряжение . мых пределах елах и обеспечить срабатыва/ синусоидальной формы, предваритель40 ние сигнализат р р

° 0 то а и и надежном восх но выпрямленное по двухполупериодной становлени енин U и быстродействующую схеме где сравнквается с заданным сигнализац р х ию и и снижении ниже опорным напряжением постоянного тока допустимого пр д . р

I о п едела. Происходит это

U поступающим на второй вход блока следующим образом.

1 (ф 2а) В езультате сравнения 15 Если относите ь д

pÄ по з тносительно длительное вреиг. а. рз

Ц . и регистрирующий .

Б» и Up блок 1 вырабатывает управля- мя U „> Ц,„;„,р„и P ющие импульсы (фиг. 26i), которое че-,триггер 9 фиксирует 1 х ) 1;„р„, то ез его первый выход поступают на выходы блока д

2 соединены с входами рез его е

10 последовательно соедипервый вход порогового блока 2, на счетчика, по л нного со счетчиком б. Тогда после первом и втором выходах которого по- 20 ненного ого -го периода измерения в являются соответственно пачки им- каждого

r H » иг. 2д) . счетчиках 10 и б накапливается сумр) с частотой задающего генератора 1 р нится условие (фиг. 2в). ьДлительность пачек, а следователь-25 но и количество импульсов п 1 и и ап ° >l, Х (1)

1=1 определяются длительностью уйравляющих импульсов поступающих иэ блока и 10 ° .и авления, которые зависят от вели- где М - емкость счетч ка управления, N — ко овсе число счетчика 6, на чины контролируемого напряжения Вх 30 и код

Величина опорного напряжения Up которое нас ро д фр н ст оен дешифратор выбирается из такого расчета, чтобы

I при величине амплитуды контролируемо К„ — количество р т о пе иодов измерего напряжеиия U, равном амплитуде х ния. олнения словия (1 ) мин имально допустимого значения В момент выпол У в каждом периоде измерения З5 устройство сигнализирует о во в кажд восстановколичеСтво импульсов и было равно ленин U» в допустимых пр д еделах. При количеству импульсов n . Это условие этом выходы блока и

1 ока 2 подключаются к звновесия для синусоидального сигна- входам счетчика . р

2 а б. П и снижении конрз б ла выполняется, если принять тролируемого р нап яжения до величины х Nin QOA 1

40 П <Б . n ñn и Qn <0 и после

45 = 0 707 р1л р каждого i-го периода измерения содерО пi и *on жимое счетчика 6 уменьрается на веНа фиг. 2е приведены эпюры, иллю- личину др, до тех пор, пока не выстрирующие данное соотношение. полнится условие

Работа устройства основана на том 45 kg принципе, что во время каждого перио— X Л:; io. (2) да сравнения величины контролируемоЗИ го напряжения U с опорным напряжени»

В момент выполнения услови л вия (2) ем U в peBepcHBHblA счетчик записио устройство сигнализирует о с вается разность ап между количест 50 т о снижении ниже допустимого преде а. ела вом импульсов. и и и, поступившим

2 ий и вы- Как видно из выражени ний (1) и (2) соответственно на суммирующий и вывательно, времена читающий входы. При этом р э аэность К A К и, следователь и налиэатора Т в nepbn может изменяться от периода к перио- . т во втором случае ду как по модулю, так и по у знак в зави- вом случае и т во второ р вньх условиях эначитель. симооти от изменения величины контро- и и прочих равньх р р но отличаются, так как лируемого напряжения U>. В этой связи время накопления в счетчиках заданной

1 1

cyMMb1 m H cn caH a ee MeeT фу

1 1 2ЕХ 2= 2 2Е» н л а ьную зависимость от величины конэц . 60 ролируемого напряжения U». частота контролируемого наВ режиме контроля, когда величина где Г„- частота контро становится больше минимально до- пряжения. аботу схемы х о значения, в каждом i-m пе - Рассмотрим подробно ра оту в сигнализирующего устройства в двух риоде измерения накопление суммы Ьв„. происходит в последовательно соеди.-.. 65 режимах.

1070489

В 1-м режиме работы исходным условием будем. считать положение, когда относительно длительное время имеет место соотношение 0х ) УММ Ао

Сумма в счетчике б достигает кодового числа N, на которое настроен де- 5 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 U „> 01„„ 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 6. Теперь задача сигнализаI тора состоит в том, чтобы определять, когда и до какой степени контролируемое напряжение Uz станет меньше

UlnSn *On.

Процесс 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- 49 рующий вход счетчика 6 импульсная последовательность п 1 Так как n „) n « то счетчик 6 опять заполняется до величины N и дешифратор 7 запрещающим потенциалом закрывает вход элемента 45

И 4, не давая оставшимся от импульсной последовательности и импульсам переполнить счетчик б ° . Данный процесс продолжается до тех пор, пока не наступит момент, при кОтОРОМ U)((U 111 д у при этОм и 1( и п принимает отрицательное значе,ние. Следовательно, с каждым периодом измерения содержимое счетчика б уменьшается на величину дп, модуль которой становится тем больше, чем меньше величина контролируемого напряжения U>, Как толька содержимое .счетчика 6 станет равным нулю, которое наступит при условии

1с2

М- лп. (0, ;-1 1 на выходе дешифратора 8 появляется запрещающий потенциал, который устанавливает регистрирующий триггер 9 в состояние, при котором на его прямом выходе появляется сигнал "Логический 0". Одновременно запрещающий потенциал с выхода дешифратора 8 поступает на входы элементов И 5 и 12..

Информация об изменении состояния регистрирующего триггера 9 поступает на второй вход блока 1, на втором и третьем выходах которого появляются соответственно разрешающий и запрещающий потенциалы, которые поступают на входы соответственно элементов

И 11, 12 и 4, 5. Выходы блока 2 через элементы И 11 и 12 подключаются к входам реверсивного счетчика 10,последовательно соединенного через элементы ИЛИ 13 и 14 со счетчиком б.

Теперь регистрирующий триггер 9 сохраняет свое Оостояиие, пока не произойдет восстановление U до величины больше 0 ;„ „, при котором

hn ) О, и s счетчиках 10 и 6 не накопится сумма, удовлетворяющая услоЬию и

Е rtn ) 1 ° 1

i=-1

Тогда на выходе дешифратора 7 появляется сигнал, который устанавливает регистрирующий триггер 9 в противоположное состояние.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными обладает более высокой надежностью контроля, так как оНо анализирует действуюцее значение контролируемого напряжения переменноFO 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 его в допустимых пределах.

1070489

U, Тираж 711. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Уосква, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ 11675/43

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Латышев

Редактор И. Рачкулинец Техред Y.Надь Корректор A. Зимокосов