Устройство сравнения амплитуд двух электрических сигналов

Устройство сравнения амплитуд двух электрических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<1 788071

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 150179 (21) 2714581/18-21 (5! )М. Кл. с присоединением заявки HP (23) Приоритет

G 05 В 1/Ol

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.12,80 Бюллетень Но 46 (5З) ПЖ881. Зэг. ,.85(O88.8) Дата опубликования описания 153. 280 (12) Автор изобретения

В .Т.Кондратов (71) Заявитель

Ордена Ленина институт кибернетики AH . Украинской ССР (54)УС1РОЙС1ВО СРАВНЕНИЯ АИНЛИ1УД ДВУХ

ЭЛЕК1РИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к информационно преобразовательной и измерительной технике и может быть использовано при построении инфранизкочастотных умножителей частоты, фазомеров,MocToB и ком- .пенсаторов переменного тока, аналогоцифровых преобразователей, фаэочувствительных вольтметров, а также в системах регулирования и контроля длительно протекающими процессами и в другой электронной аппаратуре диапазона низких и инфранизких частот, ° Известен комгаратор сигналов, обеспечивающий сРавнение двух или более электрических величин, содержащий 15 пороговые устройства, конденсаторы, ключи, элемент ИЛИ (lj

Известный компаратор обладает недостаточной помехозащищенностью и точ

"ностью определения моментов равенства 20 амплитуд сравниваемых сигналов, Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство сравнения амплитуд входных сигналов, содержащий два компаратора, генератор лз пилообразного напряжения, электронный переключатель, блок определения полярности (2), Недостатком известного устройства является низкая точность . 30

Цель изобретения - повью ение точ ности, Поставленная цель достигается тем, что в устройство сравнения амплитуд двух электрических сигналов, содержа« щее два амплитудных компараторв, первые входы которых подключены ко входным шинам, а вторые входы соединены между собой, и генератор пилообразного напряжения, два выхода которого подключены к неподвижным контактам электронного переключателя, вход управления которого соединен с выходом блока определения полярности, введены два сумматора одновибратор, двухвходовый и трехвхо довый логические элементы И, первые вхсды которых соединены с третьим выходом генератора пилообразного напряжения, а вторые входы. подключены к выходам амплитудных компараторов, причем выход двухвходового логического элемента И через одновибратор соединен с третьим входом трехвходового v логического элемента И,входы первого сумматора соединены со входными шинами,а его. выход подключен ко входу блока определения полярности и первому входу второго сумматора,.второй вход которого подключен к подвижному контакту электронного переключателя, 788071 а выход соединен с вторыми входами амплитудных компараторов.

f!a чертеже представлена блок-схема устройства сравнения.

Устройство сравнения содержит амплитудные компараторы 1 и 2,сумматоры

3 и 4,блок 5 определения полярности, электронный переключатель 6, генератор

7 пилообразного напряжения, двухвходовый, и трехвходовый логические элементы И 8 и 9, соответственно, одновибра-tO тор 10. Превые входы компгргторов 1 и

2 напряжения соединены со входгми первого сумматора 3 и подключены к входным шинам 11 и 12, Выход сумматора

3 соединен непосредственно с первым входом второго сумматора 4, г через блок 5 определения полярности - с цепью управления электронного переключателя 6.Входы переключателя 6 под. ключены к парафазным выходам генератора 7 пилообразного напряжения,а вы- 20 ход егo соединен со вторым входом сумматора 4,выход которого подключен к соединенным между собой вторым входам компараторов 1 и 2. Выходы компараторов 1 и 2 подключены к первым 25 вход м элементов И 8 и 9, вторые вхо.ды которых соединены между собой и подключены к дополнительному выходу генератора 7 пилообразного напряжения.

Выход элемента И 8 через одновибра- щ0 тор 10 соединен с третьим входом элемента И 9,выход которого подключен к выходной шине и является выходом устройства.

3S

1 гботг устройства сравнения заклю-. чается в следующем.

Иг. первые входы компаргторов 1 и 2 напряжения поступают исследуемые гармонические колебания U„(t) и U<(t) .

Одновременно эти колебания поступают 40 на вход первого сумматора 3, коэффициент передачи пс каждому из входов которого равен 0,5. В результате с помощью сумматора 3 формируют гармоническое колебание U>(t) равное по- 45 лусумме исследуемых гармонических колебаний. Полученное гармоническое колебание поступает на блок 5 определения полярности, с помощью котоРого определяется знак скорости из- 50 менения колебания U (t), С помощью генератора 7 генерируют пилообразное напряжение повышенной частоты и пилообразное напряжение, инвертированное по.отношению к первому на 180 . Кап- 55

1 ряжение с генератора 7 в зависимости от положения электронного переключателя 6 поступает на второй вход сумматора 4, Положение электронного пере» ключателя 6 устанавливается в зависимости от знака скорости изменения ко- 60 лебания U (t) . При положительном знаке переключатель 6 устанавливается в положение, указанное на чертеже, а при отрицательном знаке - в противоположное положение. 65

С помощью сумматора 4 суммируют колебание с сумматора 3 и с генератора 7. В результгте нг вторые входы компгргторов 1 и 2 поступают колебания суммарного напряжения с выхода сумматора 4 °

Гармонические колебания с входных шин 11 и 12 сравнивают с помощью компграторов 1 и 2 нгпряжения. В момен— ,ты равенства амплитуд сравниваемых колебаний формируют с помощью компараторов 1 и 2 короткие импульсы соответственно в моменты времени t;и t . При4+ ( чем каждому периоду пилообргэнаго напряжения повышенной частоты соответствует определенная пгрг коротких импульсов .

Первые импульсы пары (в моменты времени t,) с выхода компгргтора 1 поступают через элемент И 8 нг вход одновибргторг 10. Вторые импульсы пары (в моменты времени t„, ) с выходг компгратора 2 поступают нг первый вход элемента И 9 ° Вторые входы элементов 8 и 9 подключены к дополнительному выходу генератора 7, С дополнительного выхода генератора 7 нг вторые входы элементов И 8 и 9 поступает в течение прямого хода пилообразного напряжения положительный (разрешающий) потенциал, а в течение обратного хода - отрицательный или нулевой (запрещающий) потенциал. Это позволяет в схеме устройства исключить действие коротких импульсов„ возникающих на выходах компараторов 1 и 2 при обратном ходе пилообразного напряжения, следовательно исключить возможность ложного срабатывания схемы устройства.

С помощью одновибргтора 10, запускаемого короткими импульсами, проходящими через элемент И 8, формируют импульсы длительностью г, равные длительности измерительного интервала времени .

При совпадении во времени импульсов с выходов компараторг 2, одновибргтора 10 и дополнительного выхода генератора 7 на выходе элемента И 9 в моменты равенства амплитуд гармонических колебаний U„ (t) и U () появляются короткие импульсы, которые поступают на выход устройства.

Повышение точности в предлагаемом устройстве обеспечивается путем Формирования опорного высокочастотного напряжения специальной формы, адаптивного изменения формы опорного высокочастотного напряжения с учетом скорости изменения полусуммы исследуемых гармонических колебаниЯ,преобразования колебаний и выделения полезной измерительной информации строго по определенному закону.

Повышение помехозащищенности определения моментов равенства амплитуд двух гармонических колебаний достигается путем преобразования аналого788071

Формула изобретения

Составитель A .Артюх

Редактор h! . Ткач Техред N.Ïåòêî Корректор Н. Григорук

I ю «е\ ° ем «е «

«« Ф

Заказ 8349/54 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитата СССР по делам изобретения и открытий

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

Филиал ППП Патент, г .Ужгород, ул .Проектная,4 вых величин в дискретные и представ ление измерительной информации в виде последовательности коротких импульсов, формирования в определенные моменты времени измерительных интервалов времени, формирования измерительных интервалов времени длительностью Г, намного меньшей периода пилообразного напряжения повышенной частоты, выделения полезной измерительной информации как результата логического совпа- g дения трех сигналов строго заданных на временной оси путем соответствующего преобразования.

Устройство сравнения амплитуд двух электрических сигналов, содержащее два амплитудных компаратора, первые входы которых подключены ко входным 20 шинам, а вторые входы соединены мея..ду собой, и генератор пилообразного напряжения, два выхода которого подключены к неподвижным контактам электронного переключателя, вход управ- 25 ления которого соединен с выходом блока определения полярности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены два сумматора . однсвибратор, двухвходовый и трехвходовый логические элементы И первые входы которых соединены с третьим выходом генератора пилообразного напряжения, а вторые входы подключены к выходам амплитудных компараторов, причем выход двухвходового логического элемента И через одновибратор соединен с третьим входом трехвходового логического элемента И, входы первого сумматора соединены со входными шинами, а его выход подключен ко входу блока определения полярности и первому входу второго сумматора, втсрой вход которого подключен к подвижному контакту электронного переключателя, а выход соединен с вторыми входами амплитудных компараторов;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акцептованная заявка Великобритании Р 1330436, кл. r, 1 А, 19.09.73.

2. Авторское свидетельство СССР

9 405104; кл . G 05 B 1/01, 27 .06 .72 .