Устройство для регистрации @ временных интервалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ п ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащее п накопительных ячеек, выполненных в виде тороидальных ферромагнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, снабжённых обмоткой записи, а также конденсатор, включенный между шинами питания устройства , отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения достоверности регистрируемой информации, в устройство дополнительно введены компенсационный стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием. (п+Т) ключей, п диодов и резисторов, а каждая накопительная ячейка снабжена дополнительно двумя обмоткамисчитывания и сброса, при этом выводы обмоток считывания являются выходами устройства, а обмотки сброса соединены между собой согласнопоследовательно , причем начала обмоток записи соединены с выходом стабилизатора , а их каждый конец через диод связан с выходом соответствующего ключа, который через резистор соединен с первым входом стабилизатора , первой шиной питания и началом обмотки сброса последней п-ой ячейки, причем конец обмотки сброса первой ячейки является входом сброW са устройства, второй вход стабилизатора соединен с выходом (п+1)-го ключа, а третий вход стабилизатора соединен с первыми входами всех ключей и второй шиной питания, при этом управляющие входы п ключей являются стоповыми входами устройства, а управляющий вход (п+1) ключа является стартовым входом устройства. N5 Ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

З(я) G 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3262500/18-21 (22) 18. 03. 81 (46) 07.06.83. 6юл. 1г 21 (72) А.С. батурин, Е.А. Ракин и M.Æ.Õàéðåòäèíîâ (53) 621.317(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 530311, кл. G 04 F 10/04, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР 152201, кл. G 04 F 10/04, 1976. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ и В РЕМЕ ННЫХ ИНТЕ РВАЛОВ, содержащее и накопительных ячеек, выполненных в виде тороидальных ферромагнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, снабженных обмоткой записи, а также конденсатор, включенный между шинами пйтания устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения достоверности регистрируемой информации, в устройство дополнительно введены компенсационный стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, „„SU„„1022109 A (и+1) ключей, и диодов и резисторов, а каждая накопительная ячейка снабжена дополнительно двумя обмоткамисчитывания и сброса, при этом выводы обмоток считывания являются выходами устройства, а обмотки сброса соединены между собой согласнопоследовательно, причем начала обмоток записи соединены с выходом стабилизатора, а их каждый конец через диод связан с выходом соответствующего ключа, который через резистор соединен с первым входом стабилизатора, первой шиной питания и началом обмотки сброса последней и-ой ячейки, причем конец обмотки сброса первой ячейки является входом сброса устройства, второй вход стабилизатора соединен с выходом (n+1)-ro ключа, а третий вход стабилизатора соединен с первыми входами всех ключей и второй шиной питания, при этом управляющие входы и ключей являются стоповыми входами устройства, а управляющий вход (и+1) ключа является стартовым входом устройства.

1022109

Изобретение относится к электро" измерительной технике; в частности к измерению временных интервалов я предназначено для регистрации и временных интервалов с общим пуском для 5 .всех интервалов с целью контроля моментов срабатывания различного рода реле,,-контактных датчиков при исследовании их работоспособности и ра" бочих характеристик в условиях .воздействия на них перегрузки, создаваемой, например, при испытаниях в ударных трубах.

Известно устройство контроля интервалов с произвольным порядком 15 окончания относительно общего пуска, содержащее в качестве запоми нающего элемента счетчик импульсов 1.1), Однако устройству присуща пог- 2О ревность измерения длительности временных интервалов, равная времени перезаписи показаний счетчика в запоминающее устройство. Кроме этого, возможна запись ложной информации, обусловленная выводом .информации из счетчика в момент наличия в нем переходного процесса при переключейии разрядов, обусловленйого приемом очередного тактового импульса.

5О

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее накопительную ячейку на основе то-, роидального сердечника с прямоугольной петлей гистереэиса. При нажатии на кнопку срабатывает цепь., которая подает напряжение питания на сердечник, перемагничивая его до момента размыкания контактов испытуемого реле. По уровню магнитного по-. тока, накопленного сердечником эа

40 время между подачей питания на реле и моментом срабатывания его контакта,. возможно определить длительность данного временного интервала (21.

-45

Недостатком известного устройства, является возможность записи ложной информации при подрабатывании контакта реле в течение времени воздействия верегруэки. Устройство, кро- 50 ме того, не позволяет регистрировать временные интервалы, ограниченные, например, электрическими импуль- сами, и при обеспечении многоканаль-. ности измерений требует введения 55 собственной схемы расщепления напояжения для каждой накопительной.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и. повышение достоверности регистрируемой информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации п временных интервалов, содержащее и накопительных ячеек, выполненных в виде тороидальных ферромагнитных сердечников . прямоугольной петлей гистерезиса, снабженных обмоткой записи, а также конденсатор, включенный между винами питания устройства,.дополнительно введены компенсационный стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием, (и+1) ключей, и диодов и резисторов, а каждая накопительная ячейка снабжена дополнительно двумя обмотками - считывания и сброса, при этом выводы обмоток считывания являются выходами устройства, а обмотки сброса соединены между собой согласно - последовательно, причем начала обмоток записи соединены с выходом стабилизатора, а их каждый конец через диод связан с выходом соответствующего ключа, который через резистор соединен с первым входом стабилизатора, первой шиной питания и началом обмотки сброса последней и-ой ячейки, причем конец обмотки сброса первой ячейки является входом сброса устройства, второй вход стабилизатора соединен с выходом (n+1)-го ключа, а третий вход стабилизатора соединен с первыми входами всех ключей и второй шиной питания, управляющие входы п ключей являются стоповыми входами устройства, и управляющий вход (п+1) ключа является стартовым входом устройства

Указанное выполнение устройства обеспечивает расширение функциональHbIx возможностей устройства за счет регистрации команд "Старт" и "Стоп"

s виде как замыканий (размыканий) контролируемых контактов так и электрических импульсов. Повышение достоверности регистрируемой информации обеспечивается блокировкой включенного состояния ключа, начиная с момента прихода соответствующей коман-. ды. Благодаря этому исключается дозапись информации, обусловленная, например, дребезгом контролируемых контактов.

На фиг. 1 изображена функциональ10221

3 импульсные диаграммы работы; на фиг. 3. - характеристика тороидального сердечника, Устройство состоит из и накопительный ячеек 1 (фиг.1 ), и исполнительных пороговых ключей 2, стартового порогового ключа 3, стабилизатора 4 напряжения, конденсатора 5, диодов 6, резисторов 7. При реализации по данной схеме возможны два ре- 10 жима питания - за счет энергии, накапливаемой конденсатором 5 от внешнего источника, и с постоянно подключенным источником питания. Цервый вариант существенно уменьшает габа.риты собственно регистрирующей аппаратуры, которая должна по условиям испытаний иметь минимальные габариты, обусловленные бортовым вариантом контроля. Заряд конденсатора 5 в этом случае осуществляется .по прово. дам, а источник отключается за неко-. торое время до воздействия.

Работа устройства в режиме питания .от предварительно .заряженного

:конденсатора 5 следующая.

Сигналом по входу "Сброс" началь.нйй уровень магнитного потока в ячейках 1 устанавливается равным@ (фиг ° 3) °

От внешнего источника постоянного

30 тока напряжением .Е заряжается конденсатор 5 (А, фиг.2). Схема устройства в этом состоянии практически не потребляет энергию, так как ключи 2 и 3, выполненные, например, на тиристорах, закрыты. Разряд конденсатора 5 осуществляется практически только током утечки конденсатора 5.

В момент времени t<, фиксирующий начало нагружения объекта (Б, фиг.2), замыкается пусковой контактный датчик, подключенный к старто- вому входу устройства. Включается ключ 3, управляющий стабилизатором 4.

На выходе стабилизатора 4 появляется напряжение Оет(В, фиг.2). Через обмотки записи щ и ячеек 1 начина-. ет протекать ток, перемагничивающий их из исходного состояния -ф,,в положительном направлении (фиг.3).. В 50 момент времени t< (Г, фиг.2) происходит срабатывание. контролируемого контакта реле или датчика (команда

"Стоп" ), обусловленное. их реакцией на динамическое воздействие. Вклю- у чается соответствующий ключ 2 и на диод 6 подается напряжение смеще=

0g 4 ние тока через обмотки записи Ю дан" . ной ячейки памяти прекращается. Таким образом, протекание тока по обмотке Щ ячейки 1 происходцт в течение временного интервала gtt -t11 (Д,фиг. 2) .

Напряжение на конденсаторе 5 падает вследствие его разряда через ключи 2, 3 и стабилизатор 4. В мо- мент времени t напряжение на конденсаторе 5 достигает значения U„,, при котором выключается ключ 3 и напряжение на выходе стабилизатора пропадает. Емкость конденсатора 5 в этом режиме питания выбирается исходя из условия обеспечения работы стабилизатора 4 в течение времени, перекрывающем с запасом временной интервал,. на котором ожидается срабатывание контролируемых датчиков.

При этом напряжение на соответствую-. щем резисторе 7 после поступления команды "Стоп" должно удовлетворять условию U „„ 2U > в течение всего времени формирования стабилизированного

-напряжения; что также определяется емкостью конденсатора 5. В-момент вре мени t4 спада напряжения на конденсаторе 5 до значения U< происходит выключение сработавших пороговых ключей 2.

Информация о временных интервалах между командой "Старт" и командами

"Стоп", записанная в виде накопленных ячейками 1 уровней магнитного потока, сохраняется и после отключения питания. Алгоритм работы устройства при при постоянном питании аналогичен опи санному. При этом снижаются требования к величине емкости конденсатора

5, который должен при разряде после отключения питания обеспечить необходимое разнесение во времени Rocледовательности выключения стартового и стоповых .ключей.

Считывание информации осуществля- . ется подачей от внешнего генератора на обмотку (Dg импульса фиксированной амплитуды Ц „ и длительностью, обеспечивающей надежное переключение ячейки 1 в состояние + фч. Момент переключения в .состояние ф„(состоя ние насыщения) определяется по,скачкообразному падению величины внутреннего сопротивления цепи считывания ячейки 1. Время переключения ячейки 1 из состояния промежуточной

102210Я

S ным способом, например, измерителем временных интервалов.

Определение уровня накопленного при записи потока осуществляется по формулем ® где Ы - количество витков обмотки считывания.

Зная величину b Ô и параметры цепи записиЩ, MJ можно определить длительность зарегистрированного временного интервала сьФ-у л ь+ Ф + 1 () сТ

Простота схемы позволяет осуществить градуирование каждой ячейки 1 с помощью тестовых сигналов.

Регулирование диапазона измерения каждой ячейки возможно кроссированием обмотки и в режиме записи резистором R (R„ - номинал кроссирую5 щего резистора

Предлагаемое устройство отличается от известного более широкими функциональными возможностями, так как обеспечивает измерение временных ин1О тервалов между командами, заданными как в виде замыканий (раэмыканий ) контактов, так и в виде электрических импульсов.

Кроме того, предлагаемое устрой15 ство повышает по сравнению с известным достоверность регистрируемой при динамических испытаниях информации благодаря надежному блокированию .цепи записи после прихода соответст20 вующей команды.

1022109

ВНИИПИ Заказ 4038/39 Тираж 411 Подписное