Частотное реле

 

„„Я0„„1030908

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3арН 01 Н4/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (21) 3420314/24-07 (22) 12.04.82 (46) 23.07.83. Бюл. и 27 (72) И.И. Родькин (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Н 230318, кл. Н 01 Н 51/32, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

l1 357617, кл. H 01 H 47/28, 1978.

3 ° Авторское свидетельство СССР

У.817786, кл. Н 01 Н 47/28, 1981. (54)(57) ЧАСТОТНОЕ РЕЛЕ, содержащее последовательно соединенные частотно" избирательный элемент, вход которого, соединен с входом реле, преобразователь синусоидального: сигнала в прямоугольный, диапазонный селектор импульсов по длительности и последовательно соединенные детектор, пороговый элемент и исполнительный элемент, выход которого соединен с выходом реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения ложных срабатываний, в него введены. различитель периодичности следования импульсов и бланкиратор, включенный между выходом диапазонного селектора импульсов по длительности и входом детектора, при этом управляющий вход бланкиратора подключен к выходу преобразователя синусоидального сигнала в прямоугольный через различитель периодичности следования импульсов, содержащий первый элемент И, два интегратора, первый и второй, и два

0-триггера, первый и второй, инверсные выходы которых соединены со своими 0-входами, а прямые выходы соединены со своими R-входами через инте- граторы, при этом С-вход первого

0-триггера подключен к входу различителя периодичности следования импульсов и первому входу первого элемента И, выход которого подключен к выходу различитеяя периодичности следования импульсов, другой вход - к прямому выходу второго О-триггера, O

С-вход которого подключен к инверс- Ф ному выходу первого 0-триггера, при. чем бланкиратор содержит инвертор, третий интегратор, второй элемент И и третий О-триггер, С-вход которого соединен с основным входом бланкиратора через инвертор, S-вход - с.управляющим входом бланкиратора, 0-вход {, ) с корйусам, имеющим нулевой уровень,. фф а R-вход через третий интеграторс прямым выходом третьего 0-тригге- < ра, соединенным с первым входом вто- < р рого элемента И, другой вход которого соединен с основным входом бланкиратора, а выход второго элемента И соединен с выходом бланкиратора; ю 1030

Изобретение относится к электро- технике, в частности к частотноселективной технике, и может быть ис пользовано в устройствах связи, телеуправления и телеавтоматики в качестве средств персонального вызова и частотной сигнализации.

Известно частотное реле, содержащее частотно-избирательный элемент, выпрямитель, пороговый и исполнительный элементы (1

Недостатками этого реле являются его низкая помехоустойчивость при воздействии импульсных широкополосных помех, на которые частотно-избирательный элемент реагирует как "звеня- щий" контур, образуя ложный сигнал, а также нестабильность порога срабатывания.

Известно также частотное реле, со- щ держащее частотно-избирательный элемент, вход которого соединен с входом реле, последовательно соединенные детектор, пороговый элемент и исполнительный элемент, выход кото- 25 рого соединен с выходом реле 12 .

Однако это реле обладает недостаточной помехоустойчивостью, так как оно реагирует на воздействие помех, частота которых лежит вне номинальной З, полосы пропускания частотно-избира тельного элемента, но внутри реальной полосы пропускания, определяемой величиной порога срабатывания.

Наиболее близким к предлагаемому является частотное реле, содержащее частотно-избирательный элемент, вход которого соединен с входом реле, последовательно соединенные детектор, пороговый элемент и исполнительный элемент, выход которого соединен с

40 выходом реле, последовательно соединенные преобразователь синусоидального сигнала в прямоугольный и диапазонный селектор импульсов по дли" . тельности, причем вход преобразователя подключен к выходу частотноизбирательного элемента, а выход селектора соединен с входом детектора Г3).

Недостатком известного реле являются ложные срабатывания при импульс ных помехах, при действии которых на выходе частотно-избирательного элемента образуются сигналы, часть из которых преобразуется преобразователем синусоидального сигнала в прямоугольные импульсы с длительностью, находящейся внутри заданного диапа908 2 зона длительностей селектора, в результате чего имеют место ложные срабатывания исполнительного элемента.

Последнее обстоятельство не позволяет использовать данное устройство при наличии высокого уровня электроискровых помех в условиях города и на под. вижных средствах.

Целью изобретения является исключение ложных срабатываний.

Поставленная цель достигается тем, что в частотное реле, содержащее последовательно соединенные частотноизбирательный элемент, вход которого соединен с входом реле, преобразователь синусоидального сигнала в прямоугольный, диапазонный селектор импульсов по длительности и последовательно соединенные детектор, пороговый элемент и исполнительный элемент, выход которого соединен с выходом реле, введены различитель периодичности следовамия импульсов и бланкиратор, включенный между выходом диа" пазонного селектора импульсов по дли. тельности и входом детектора, при этом управляющий вход бланкиратора подключен к выходу преобразователя синусоидального сигнала в прямоуголь. ный через различитель периодичности следования импульсов, содержащий пер. вый элемент И, два интегратора, первый и второй, и два О-триггера, первый и второй, инверсные выходы которых соединены со своими О-входами, а прямые выходы соединены со своими

R-входами через интеграторы, при этом

C-вход nepaoro О-триггера подключен к входу различителя периодичности следования импульсов и первому входу первого эЛемента И, выход которого подключен к выходу различителя периодичности следования импульсов, а дру. гой вход - к прямому выходу второго

О-триггера, С-вход которого подключен к инверсному выходу первого

D-триггера, причем бланкиратор содер. жит инвертор, третий интегратор, второй элемент И, и третий D-триггер, С-вход которого соединен с основным входом бланкиратора через инвертор, S-вход - с управляющим входом бланкиратора, О-вход - с корпусом, имеющим нулевой уровень, а R-вход через третий интегратор - с прямым выходом третьего О-триггера, соединенным с первым входом второго элемента И, другой вход которого соединен с основным входом бланкиратора, а выход

0908

30

S0

3 103 второго элемента.И соедийен с выходом бланкиратора.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого частотного реле; на фиг. 2 - временная диаграмма работы частотного реле.

Частотное реле (фиг. 1) содержит последовательно соединенные частотноизбирательный элемент 1, вход которого соединен с входом реле, преобразователь 2 синусоидального сигнала B прямоугольный, диапаЗонный селек-. тор 3 импульсов по длительности и последовательно соединенные детектор 4, пороговый элемент 5 и исполнительный элемент 6, выход которого соединен с выходом реле, различитель 7 периодичности следования импульсов и бланкиратор 8, причем последний включен между диапазонным селектором 3 импульсов по длительности и входом де-. тектора 4, а дополнительный вход его подключен к выходу преобразователя 2 синусоидального сигнала в прямоугольный через различитель 7 периодичности следования импульсов.

Раэличитель 7 периодичности следования импульсов содержит элемент

И 9, два интегратора 10 и 11 и. два

0-триггера 12 и 13, инверсные выходы которых соединены со своими 0-входами,. а прямые выходы соединены со своими R-входами через интеграторы 10 и 11, при этом С-вход первого 0-триггера 12 подключен к входу различителя 7 периодичности следования импульсов и первому входу элемента И 9, выход которого подключен к выходу различителя 7.периодичности следования импульсов, а другой вход - к прямому выходу второго О-триггера 13, С-вход которого подключен к инверсному выходу первого 0-триггера 12.

Бланкиратор 8 содержит инвертор

14, интегратор 15, элемент И 16 и

0-триггер 17, С-вход которого соединен с основным входом бланкиратора 8 через инвертор 14, S-вход - с дополнительным входом бланкиратора 8, О-вход, с корпусом, имеющим нулевой уровень, а R-вход через интегратор

15 - с прямым выходом 0-триггера 17» соединенным с первым входом элемента

И 16, другой вход которого соединен с основным входом бланкиратора 8, а выход элемента И 16 соединен с выходом бланкиратора 8. а

Частотное реле работает следующим образом.

Входной сигнал фильтруется частотно=избирательным элементом 1 с заданным затуханием вне номинальной полосы пропускания и поступает на преобра" зователь 2, где преобразуется в пря" моугольные импульсы, длительность которых определяется частотой входного

1О сигнала. Эти импульсы поступают на входы диапазонного селектора 3 и раз= личителя 7 периодичности следования импульсов.

Если длительность указанных импуль15 сов имеется внутри заданного диапазо" на длительностей, то на выходе селектора 3 имеется сигнал, частота которого равна частоте поступающих на его вход импульсов. Если длитель2О ность этих импульсов лежит вне заданного диапазона, то сигйал на выходе селектора 3 отсутствует. Сигнал с выхода селектора 3 поступает на основной вход бланкиратора 8.

При поступлении импульса на вход различителя 7 периодичности следования импульсов происходит установка первого 0-триггера 12 в единичное состояние по его С-входу. В этом состоянии 0-триггер 12 находится до тех пор, пока сигнал на R-входе, подаваемый через интегратор 10 с его прямого выхода, не достигнет единичйого уровня. При установке в нулевое состояние на инверсном выходе 0-триг гера .12 образуется рабочий перепад для С-входа второго О-.триггера 13, который устанавливается в единичное состояние и находится в нем до тех пор, пока сигнал íà R-входе, подаваемый через интегратор 11 с его. прямого выхода, не достигнет единич" ного уровня. Параметры интеграторов

10 и 11 определяют диапазон различаемой периодичности следования импульсов. Если периодичность следования импульсов, подаваемых с преобразователя 2, соответствует различаемой,. то на выходе различителя 7 появляются импульсы, благодаря совпадениям в элементе И 9. Если периодичность импульсов на выходе преобразователя 2 не соответствует заданной, то в элемент И 9 совпадения отсутст. вуют,.и на выходе различителя 7 не будет импульсов.

В бланкираторе 8 от импульсов селектора 3 происходит установка в ну- . левое состояние 0-триггера 17 по

5 103

С" входу через инвертор 14. При этом прекращается доступ импульсов селектора 3 к детектору 4 из-за отсутствия совпадений в элементе И 16. Если на дополнительном входе бланкиратора 8 появляется импульс периодич,ности, то происходит установка

0-триггера 17. в единичное состояние по S-входу и тем самым обеспечивается прохождение импульса от селек тора 3 через элемент И 16 на детектор 4. Благодаря такой работе бланкиратора 8, на детектор 4 поступают импульсы от селектора 3 только в случае действия на входе реле полезного сигнала. Наличие связи R sxoда 0-триггера 17 через интегратор 15 с его прямым входом повышает надежность работы бланкиратора 8, так как в этом случае обеспечивается установка 0-триггера 17 в нулевое состояние даже при отсутствии импульсов от селектора 3, Процесс приема полезного сигнала и импульсных помех предлагаемым частотным реле поясняется временной диаграммой .(фиг. 2), где a - входной сигнал частотного реле, представляю0908 6 щий собой полезный сигнал и импульсную помеху; б - сигнал на выходе час тотно-избирательного элемента 1; Bпрямоугольный сигнал, на выходе преобразователя 2 синусоидального сигнала в прямоугольный; ъ - сигнал на выходе диапазонного селектора 3 импульсов по длительности; д — сигнал на инверсном выходе первого 0-триг1р гера 12 и С-входе второго 0-тригге" ра 13; в - сигнал на прямом выходе второго 0-триггера 13 и втором входе элемента И 9; м. - сигнал на выходе различителя 7 периодичности; 3 — сигнал на прямом выходе 0-триггера 17 бланкиратора 8 и первом входе элемента И 16 ; И - сигнал на выходе бланкиратора 8.

Использование изобретения позво о ляет исключить ложные срабатывания реле от импульсных помех, повысить точность и надежность работы реле в условиях действия интенсивных импульсов помех, что позволит снизить тре2 бования к качеству линий передачи сигналов управления реле и требования к электромагнитной совместимости аппаратуры.

1030908

Заказ,5229/54

Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . i)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Е. Пантелькин

Редактор И. Николайчук Техред Т.Фанта Корректор А. Ференц