Резервированное аналоговое устройство с индикацией отказов

Резервированное аналоговое устройство с индикацией отказов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (tI) 463971

Союз Советских

Социалистичевких

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 04.09.72 (21) 1825629/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.03.75. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 16.06,75 (51) М. Кл. G 061 11/00

G 05b 19/32

Государственный комитет

Совета Мииистров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.062..8(088.8) (72) Авторы изобретения

М. Н. Глазов, В. Д. Марголина и М. Х. Сахартов

С ИНДИКАЦИЕЙ ОТКАЗОВ

Предлагаемое устройство предназначено для резервирования и контроля исправности аналоговых устройств и может быть использовано в системах автоматического управления, регулирования и контроля.

Известны резервированные аналоговые устройства с индикацией отказов, содержащие и-канальный усилитель с суммированием выходных сигналов и отрицательными обратными связями с общего выхода усилителя на вход каждого канала усилителя, соединенного через развязывающий резистор с выходом соответствующего резервируемого аналогового блока, пороговые элементы и индикаторы отказа.

Выявление отказов резервируемых аналоговых блоков в известных устройствах осуществляется с помощью пороговых элементов, подключенных к индикаторам отказа и осуществляющих сравнение выходных сигналов резервируемых блоков между собой или со средним сигналом, выделяемым дополнительным мажоритарным элементом.

Недостатком таких устройств является то, что из-за разброса статических и динамических характеристик резервируемых аналоговых блоков, свойственного реальным устройствам, их выходные сигналы могут заметно отличаться, в результате чего необходимо принимать специальные меры для предотвращения ложной сигнализации отказов. Особые трудности возникают при резервировании аналоговых блоков, которые содержат интеграторы, не охваченные отрицательными об5 ратными связями.

Целью предлагаемого изобретения является коррекция отказов резервируемых каналов, обеспечивающая выравнивание выходных сигналов резервируемых аналоговых бло10 ков при их исправности, благодаря чему упрощается выявление неисправных блоков по отклонению их выходных сигналов от среднего сигнала, выделяемого на выходе резервированного устройства.

Это достигается за счет того, что в каждый канал и-канального усилителя введен предварительный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью через резистор и

20 положительной обратной связью через пороговый элемент, выполненный, например, на двух встречно включенных стабилитронах и резисторах, образующих делитель напряжения. Выход усилителя соединен со входом

25 оконечного усилителя канала, входом соответствующего резервируемого аналогового блока и через пороговый элемент — с индикатором отказа, а выход оконечного усилителя соединен через резистор с общим выходом и-ка30 нального усилителя.

463971

15

На чертеже представлено предлагаемое трехканальное резервированное аналоговое устройство с индикацией отказов (аналогичным образом выполняется схема и для большего числа резервируемых блоков).

В состав устройства входят три резерви руемых аналоговых блока 1 — 3, трехканальный усилитель, каждый канал которого содержит предварительный дифференциальный усилитель 4, охваченный отрицательной обратной связью через резистор 5 и положительной обратной связью через пороговый элемент, выполненный на двух встречно включенных стабилитронах 6 и 7, и резисторы 8 и 9, образующих делитель напряжения, оконечный усилитель 10, резистор 11, подключающий оконечный усилитель к выходу устройства, резистор общей отрицательной обратной связи 12, входной развязывающий резистор 13 и индикатор отказа,14.

Подобным же образом построены второй и третий каналы усилительной схемы, резисторы на выходе которых вместе с резистором 11 образуют сумматор, формирующий выходной сигнал устройства .U»<>.

Рассмотрим вначале работу устройства, когда все резервируемые аналоговые блоки вместе с соответствующими каналами усилителя исправны.

В этом случае сигналы Ui, Uz и Ua, действующие на входах усилительной схемы, близки по величине благодаря наличию корректирующих обратных связей U„, — U„, поступающих с выходов дифференциальных усилителей на соответствующие каналы. Для того, чтобы показать это, предположим, что входные сигналы Ui — U отличаются и удовлетворяют неравенствам U (U (U>.

Такое расхождение сигналов U — U> при исправности резервируемых аналоговых блоков и отсутствии коррекции может быть вызвано, например, смещением нуля.или,различием коэффициентов передачи блоков. Тогда при достаточно больших коэффициентах усиления оконечных усилителей на выходе устройства формируется средний сигнал

U,„„= med I U„U„U, I = U,.

При этом сигнал дифференциального усилителя второго канала усилительной схемы

4 практически равен нулю (U„„, — 0), а сигналы на выходах других дифференциальных усилителей U,, и U<,, имеющие противоположные знаки, воздействуют на резервируемые аналоговые блоки 1 и 3, подстраивая их выходные сигналы U и Ua в .соответствии,с сигналом Ug. В результате достигается выравнивание сигналов Ui — U>, напряжения U<, — U,, на выходах дифференциальных усилителей находятся ниже пороговых уровней соответствующих стабилитронов и,сигналы неисправности U„отсутствуют.

При неисправности одного из резервируемых аналоговых блоков нарушается действие поступающего на нето сигнала коррекции, и при недопустимом отклонении выходного сигнала отказавшего блока от,,У„„ происходит пробой стабилитронов соответствующего дифференциального усилителя. Этот усилитель переходит в релейный режим, и возникает сигнал неисправности U„ который обеспечивает включение индикатора отказа.

Предмет изобретения

Резервированное аналоговое устройство с индикацией отказов, содержащее и-канальный усилитель с суммированием выходных сигналов и отрицательными обратными связями с общего выхода усилителя на вход каждого канала усилителя, соединенного через развязывающий резистор с выходом соответствующего резервируемого аналогового блока, пороговый элемент и индикатор отказа, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью коррекции отказов резервируемых каналов, в каждый канал усилителя введен предварительный дифференциальный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью и положительной обратной связью через пороговый элемент, выполненный, например, на двух встречно включенных стабилитронах и резисторах, образующих делитель напряжения, причем выход усилителя соединен с входом оконечного усилителя канала, входом соответствующего резервируемого аналогового блока и через пороговый элемент — с индикатором отказа, а выход оконечного усилителя соединен через резистор с общим выходом и-канального усилителя.

463971

Редактор Г. Семанова

Заказ 1340/5 Изд. № 1251 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Глазов

Тскред T. Миронова

Корректоры: Л. Котова и 3. Тарасова