Устройство контроля напряжений с двухсторонним допуском

Устройство контроля напряжений с двухсторонним допуском

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>983647

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 16.07.80 (21) 2958962/18-21 с присоединением заявки 1 4о—

Р М К з

С 05 В 1/01

Н 03 К 5/22

I осударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (331УДК 621.374.33 (088. 8) Опубликовано 23.1282. Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23.12.82 (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ

С ДВУХСТОРОННИМ ДОПУСКОМ

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано в аналоговых и цифровых системах контроля в качестве датчика допускового контроля и в устройствах технологического контроля устройств методом сравнения °

Известны устройства для контроля напряжений с двухсторонними допуска- 10 ми, содержащие первый двухвходовый элемент сравнения, первый интегратор и соединенные последовательно второй двухвходовый элемент сравнения и второй интегратор, выход которого соединен с первым входом первого и второго элементов сравнения, а также триггер, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента сравнения, а выход — с входом первого интегратора (1).

Недостатком таких устройств яв-: ляется низкое быстродействие, невозможность сравнения коротких импульсных напряжений, наличие переменной составляющей в выходном сигнале, а также сложность реализации .

Наиболее близким техническим решением является устройство для контроля напряжений с двухсторонним допуском, содержащее два источника смещения, резисторы, диоды и элемент сравнения, прямой вход которого подключен через резистор к первому источнику смещения и через диод к первой шине входных сигналов, а инверсный вход подсоединен через диод к второй шине входных сигналов (21.

Недостатком таких устройств является малая функциональная возмож-. ность.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет контроля поля допуска при произвольных входных напряжениях.

Для достижения поставленной цели в устройство для контроля напряжений с двухсторонним допуском, содержащее два источника смещения, резисторы, диоды и элемент сравнения, прямой вход которого подключен через резистор к первому источнику смещения и через диод — к первой шине входных сигналов, а инверсный вход подсоеди-.. нен через диод к второй шине входных сигналов, введен дополнительный элемент сравнения, прямой вход которого подключен через диод к второй шине входных сигналов, через резистор к инверсному входу элемента сравнения и через другой резистор †к

983647

55

Таким образом, на прямом входе элемента 13 сравнения действует положительный потенциал относительно инверсного входа,и на выходной шине

65 шине нулевого потенциала, инверсный вход подключен через резисторы соответственно к прямому входу элемента сравнения и второму источнику смещения и через диод — к первой шине входных, сигналов, при этом инверсный вход элемента сравнения через резистор подключен к шине нулевого потенциала, а выходы элементов сравнения соединены между собс и и подключены к шине выходных сигналов. 1О

На чертеже представлена принципиальная схема Устройства для контроля напряжений с двухсторонним допуском.

Устройство для контроля напряжений с двухсторонним допуском содержит шины 1 и 2 входных сигналов, одна из которых подключена к диодам 3 и 4, катод одного из них подключен к первому источнику смещения +Е через резистор 5 и через последовательно соединенные резисторы 6 и 7 к второму источнику смещения -Ес, а другая — к диодам 8 и 9, анод одного из них подключен к шине нулевого потенциала через резистор 10 и через по- 25 .следовательно соединенные резисторы

11 и 12, причем диоды 3,9 и 4,8 подключены соответственно к прямым и инверсным входам элементов 13 и 14 сравнения, выходами соединенных с 30 шиной 15 входных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим работу устройства при различных входных сигналах. 35

С л у ч а и 1. На шины нходных сигналов поданы два разных положительных напряжения U è U . Открыты диоды 3 и 9, на прямых входах элементов сравнения 13 и 14 действуют 40 напряжения, равные входным (прямое сопротивление диодов не учитываем).

На инверсных входах элементов сравнения 13 и 14 потенциалы ниже, чем на прямых за счет падения напряжения на резисторах 6 и 11 Соответстнен- 45 но на выходах элементов 13 и 14 сравнения — высокие потенциалы и на выходной шине 15 сигнал равно, С л у ч а и 2. На шину входных сигналов 1 устройства подано положи- 50 тельное напряжение U превышающее напряжение на шине 2 входных сигналов (U ).

В этом случае на прямом входе элемента 13 действует U1, на прямом входе элемента 14 — U, на инверсном входе элемента 13 — U -U на ин11 нерсном входе элемента 14 — U1-Up

U 6 „U< падение напряжения на ре11 зисторах 6 и 11. 60

15 устройства — положительный потенциал.

У элемента 14 сравнения на прямом входе действует U, а на инверсном

rp 1

U — U, причем, если U U

1-ом случае, выдает сигнал равно, В этом случае разность напряжений не превышает поля допуска, определяемого падением напряжения на резисторе 6.

Однако, если Б1-U< > U>, т . е . раз— ь ность напряжений больше поля допуска, то потенциалы на входах элемента

14 сравнения изменятся на противоположные, т.е. на инверсном входе окажется потенциал более положительный, чем на прямом. Тогда на выходе элемента 14 сравнения окажется низкий потенциал, и так как выходы элементов

13 и 14 сравнения объединены, то на выходной шине 15 устройства появится низкий потенцил не равно .

Аналогично работает схема, если U )Б

1 и при разности напряжений, превышающих допуск, элемент сравнения 13 выдает низкий потенциал не равно .

При подаче на входы схемы отрицательных напряжений работают диоды

4 и 8, и, соответственно, если U более отрицательно, чем U2 то поле допуска определяет резистор 6, а если U2 более отрицательно, чем Uq, то поле допуска определяет резистор 11.

Резисторы 5,7,10,12 и 6,11 выбираются одинаковыми, если необходимо получить симметричное поле допуска, а величина поля допуска определяется соотношением, например, R6/R +В6.

Поле допуска устройства по абсолютной величине пропорционально величине входных сигналов, так как задается током через резисторы 6 или ll а устройство позволяет сравнивать заранее неизвестные ни по полярности, ни по величине напряжения, устанавливая только допустимый разброс, например, 10%.

При сравнении напряжений, близ— ких к нулю, поле допуска может стать сравнимым с дрейфом нуля схем сравнения, что вызовет недостоверность работы устройства. Для исключения этого в схему введены источники смещения +Е, и -Е „,, подключенные соответстненно через резисторы делителя к прямому и инверсному входам элементов 13 и 14 сравнения. Таким образом, устройство не реагирует на сИгналы ниже 2Е „,.

Преимуществом устройства является пропорциональное расширение поля допуска при унеличении входных напря983647

Формула изобретения

ВИИИПИ Заказ 9920/55 Тираж 914 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 жений, что позволяет сравнивать две, заранее неизвестных, величины и выдавать сигнал разногласия при разности напряжений, превышающих заданный процент разницы.

Это необходимо в технологических устройствах контроля методом сравнения, устройствах технологической проверки узлов Р3А.

Быстродействие устройства ограничивается только временными характе- 10 ристиками двухвходовых схем сравнения и может составлять десятые доли микросекунды. Высокое быстродействие позволяет использовать устрой ñòÂÎ для контроля цифровых устройств ° )5

Устройство позволяет также раздельно устанавливать допуск для положительных и отрицательных напряжений, а также разные допуски для случаев U„ И и и 20

Таким образом, по сравнению с известным, предлагаемое устройство значительно проще и обладает более широкими функциональными возможностями.

Устройство для контроля напряжений с двухсторонним допуском, содержащее два источника смещения, резис30 торы, диоды, и элемент сравнения, прямой вход которого подключен через резистор к первому источнику смещения и через диод — к первой шине входных сигналов, а инверсный вход подсоединен через диод к второй шине входных сигналов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет контроля поля допуска при произвольных входных напряжениях, в него введен дополнительный элемент сравнения, прямой вход которого подключен через диод к второй шине входных сигналов, через резистор — к инверсному входу элемента сравнения и через другой резистор — к шине нулевого потенциала, инверсный вход подключен через резисторы соответственно к прямому входу элемента сравнения и второму источнику смещения и через диод — к первой шине .входных сигналов, при этом инверсный вход элемента сравнения через резистор подключен к шине нулевого потенциала, а выходы элементов сравнения соединены между собой и подключены к шине выходных сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 599342, кл. Н 03 К 5/19, 15.12.76.

2. Радио, 1976, Р 4, с. 60 (прототип).