Частотное реле

 

ЧАСТОТНОЕ РЕЛЕ, содержащее последовательно соединенные частотно-избирательный элемент, преобразователь синусоидального сигнала в прямоугольный , диапазонный селектор импульсов по длительности, детектор, пороговый элемент и исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия и помехоустойчивости, детектор выполнен с установочным вхоЧ1Н1ЬгИ дом, пороговый элемент - с входом установки порога, кроме того, в него введены датчик сбоев, регистр и цифреаналоговый преобразователь, подключенный выходом к входу установки порога порогового элемента, а входами - к выходам разрядов регистра , тактовый вход которого подключен совместно с входом датчика сбоев к выходу преобразователя синусоидального сигнала в прямоугольный, при этом установочный вход регистра подключен вместе с установочным входом детектора к выходу датчика сбоев, содержащего два последовательi но соединенных ждущих мультивибратора , инвертор и элемент И, подклнуlO ) ченный к входу датчика сбоев одним своим входом через последовательно соединенные ждущие мультивибраторы, а другим - через инвертор, при этом § выход элемента И является выходом датчика сбоев. Is9 00 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,Я0„„128300 A

315Р Н 01 Н 47/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ем

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3564941/24-07 (22) 17. 03. 83 (46) 07. 12.84. Бюл. В 45 (72) И.И.Родькин (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Белоус Б.П. Средства связи диспетчерского и технологического управления энергосистем. М., "Энергия", 1978, с. 160-172.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 817786, кл. Н 01 Н 47/28, 1981. (54)(57) ЧАСТОТНОЕ РЕЛЕ, содержащее последовательно соединенные частотно-избирательный элемент, преобразователь синусоидального сигнала в прямоугольный, диапазонный селектор импульсов по длительности, детектор, пороговый элемент и исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целы0 увеличения быстродействия и помехоустойчивости, детектор выполнен с установочным входом, пороговый элемент — с входом установки порога, кроме того, в него введены датчик сбоев, регистр и цифроаналоговый преобразователь, подключенный выходом к входу установки порога порогового элемента, а входами — к выходам разрядов регистра, тактовый вход которого подключен совместно с входом датчика сбоев к выходу преобразователя синусоидального сигнала в прямоугольный, при этом установочный вход регистра подключен вместе с установочным входом детектора к выходу датчика сбоев, содержащего два последовательно соединенных ждущих мультивибратора, инвертор и элемент И, подключенный к входу датчика сбоев одним своим входом через последовательно соединенные ждущие мультивибраторы, а другим — через инвертор, при этом выход элемента И является выходом датчика сбоев.

1128300

1О

Цель изобретения — повышение быстродействия и помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в частотном реле, содержащем последовательно соединенные частотно-избирательный элемент, преобразователь синусоидального сигнала в прямоугольный, диапазонный селектор импульсов по длительности, детек-З5 тор, пороговый элемент и исполнительный элемент, детектор выполнен с установочным входом, пороговый элемент — с входом установки порога, кроме того, в него введены датчик

40 сбоев, регистр и цифроаналоговый преобразователь, подключенный выходом к входу установки порога порогового элемента, а входами — к выходам разрядов регистра, тактовый вход ко- 45 торого подключен совместно с входом датчика сбоев к выходу преобразователя синусоидального сигнала в прямоугольный, при этом установочный вход регистра подключен вместе 50 с установочным вхбдом детектора к выходу датчика сбоев, содержащего два последовательно соединенных ждущих мультивибратора, инвертор и элемент И, подключенный к входу датчи- 55 ка сбоев одним своим входом через последовательно соединенные ждущие мультивибраторы, а другим — через

Изобретение относится к электротехнике, в частности к частотно-селективной технике, и может быть использовано в устройствах связи, телеуправления и автоматики в качестве средств персонального вызова и частотной сигнализации.

Известны устройства частотного разделения сигналов, используемые в системах связи и телемеханики (Ц .

Однако эти устройства характеризуются сложностью и низкой помехоустойчивостью.

Наиболее близким к изобретению

I по технической сущности и достигае- 15 мому эффекту является устройство, содержащее последовательно соединенные частотно-избирательный элемент, преобразователь синусоидального сигнала в прямоугольный, диапазонный 20 селектор импульсов по длительности, детектор, пороговый элемент и испол-. нительный элемент f 2).

Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и ниэ- 25 кая помехоустойчивость. инвертор, при этом выход элемента

И является выходом датчика сбоев.

На фиг.l представлена структурная схема частотного реле; на. фиг.2 — временные диаграммы его работы.

Частотное реле (фиг.1) содержит последовательно соединенные частотно-избирательный элемент I, преобразователь 2 синусоидального сигнала в прямоугольный, диапазонный селектор 3 импульсов по длительности, детектор 4, пороговый элемент 5 и исполнительный элемент 6, датчик 7 сбоев, регистр 8 и цифроаналоговый преобразователь 9, подключенный своим выходом к входу установки порога порогового элемента 5, а входами — к выходам разрядов регистра 8, тактовый вход которого подключен совместно с входом датчика 7 сбоев к выходу преобразователя 2 синусоидального сигнала в прямоугольный, при этом установочный вход регистра 8 подключен вместе с установочным входом детектора 4 к выходу датчика 7 сбоев, содержащего два последовательно соединенных между собой ждущих мультивибратора 10 и 11, инвертор 12 и элемент И 13, .подключенный одним своим входом к входу .датчика 7 сбоев через последовательно соединенные между собой ждущие мультивибраторы 10 и ll, а другим — через инвертор 12, при этом выход элемен- та И 13 является выходом датчика 7 сбоев.

На фиг.2 приведены: сигнал на выходе преобразователя синусоидального сигнала в прямоугольный (o), сигнал на выходе первого ждущего мультивибратора (Я), сигнал на выходе второго ждущего мультивибратора Я), сигнал на выходе инвертора детектора сбоев (г), сигнал на выходе детектора сбоев (q), график изменения порога . срабатывания порогового элемента (кривая 11 и график изменения выходного сигнала детектора (кривая П,6) Частотное реле, работает следующим образом.

Входной сигнал фильтруется частотно-избирательным элементом 1 с заданным затуханием вне номинальной полосы пропускания и поступает на преобразователь 2, где преобразуется в прямоугольные импульсы, длитель1 1 283

55 ность которых определяется частотой входного сигнала. Эти импульсы поступают на вход диапазонного селектора 3, датчика 7 сбоев и регистр

8 сдвига. Если длительность указан5 ных импульсов имеется внутри заданного диапазона длительностей, то на

I выходе селектора 3 имеется сигнал, частота которого равна частоте поступающих на его вход импульсов. Ес-. ли длительность этих импульсов лежит вне заданного диапазона., сигнал на выходе селектора 3 отсутствует. Сигнал с выхода селектора 3 поступает на вход детектора.4., 15

Поступившие на вход датчика 7 сбоев импульсы анализируются на наличие сбоев. Анализ заключается в следующем. Если в последовательности импульсов, поступивших от преобразователя 2, имеется отклонение от наперед заданного значения частоты их следования в ту или иную сторону, то датчиком 7 сбоев вырабатывается сигнал, который устанавливает в исходное состояние детектор 4 и регистр 8 сдвига. Происходит это следующим образом. Задним фронтом . сформированной преобразователем 2 последовательности импульсов запускается ждущий мультивибратор 10

30 на время т -6(1,(т, где Т вЂ” период следования импульсов, сформированных преобразователем 2;

9- длительность импульсов, сформированных преобразователем 2; („- длительность импульса, вы- 40 рабатываемого ждущим мультивибратором 10.

От заднего фронта импульсов ждущего мультивибратора 10 производится запуск ждущего мультивибратора 11,45 который вырабатывает импульс с длительностью 1 T †- 1.,1 . Этот импульс поступает на элемент И 13, на второй вход которого поступают инвертированные импульсы от преобразователя 2. Если частота следования импульсов от преобразователя 2 синусоидального сигнала в прямоугольный находится в заданных пределах, то совпадений в элементе И 13 нет, и следовательно, нет сигнала на на вьиоде датчика 7 сбоев. Если же происходит отклонение частоты сле00 дования импульсов преобразователя 2, то в элементе И 13 происходит сов— падение импульса от ждущего мультивибратора 11 и инвертированного импульса от преобразователя. 2, т.е. формирование сигнала .,сбоя на выходе датчика 7 сбоев.

В исходном состоянии на выходе разрядов регистра 8 сдвига устанавливается цифровое значение, обеспечивающее за счет преобразования в цифроаналоговом преобразователе 9 высокое значение порога срабатывания порогового элемента 5.

При отсутствии сбоев в импульсной последовательности преобразователя 2 этими импульсами производится сдвиг информации регистра 8 и, как след ствие этого, измечение цифрового значения на выходах разрядов регистра в сторону уменьшения. В результате порог срабатывания порогового элемента 5 будет ступенчато уменьшаться до уровня срабатывания порогового элемента 5. Величина шага изменения порога может задаваться подключением разрядов .регистра 8 либо в цифроаналоговом преобразователе 9. Для начального момента выбирается значение порога срабатывания порогового элемента 5 таким, чтобы обеспечивалась требуемая вероятность ложного срабатывания реле, т.е. требуемая помехоустойчивость; Выбором величины шага изменения порога и количеством таких измерений до уровня срабатывания пороГового элемента 5 обеспечивается требуемое быстродействие реле, т.е. получение требуемого быстродействия не связано с уменьшением начального порога, и следовательно, помехоустойчивости.

Процессы приема последнего сигнала и помехи поясняются временными диаграммами работы реле (фиг.2).

Порог срабатывания порогового элемента устанавливается достаточно высоким, а сформированная преобразователем прямоугольная последовательность импульсов анализируетоя на наличие сбоев датчиком сбоев. Если на входе устройства действует полезный сигнал (посылка гармонического сигнала), то на выходе датчика сбоев отсутствует сигнал, и происходит накопление сигнала,на входе устройства. в импульсной последовательности, сфор)128300

l) ) ) I I! 1

11 (11 11

Составитель Е.Пантелькин

Техред И.Асталош Корректор А.Зимокосов

Редактор А.Шишкина

Заказ ) О) 24 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делай изобретений и открытий

))3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 мированной преобразователем, наблюдаются сбои. Датчик сбоев в эти моменты формирует сигнал, который устанавливает в исходное состояние детектор и порог срабатывания порогово- 5

ro элемента (тем самым предотвращая ложное; срабатывание реле). Процесс исключения ложных срабатываний поясняется временНыми диаграммами (HP Z)

Нредлагаемое устройство обладает малой вероятностью 1ложного срабатыji

ui .>, 1 вания от импульсных помех, что упрощает его использование и расширяет область применения.

Устройство позволяет повысить надежность и уменьшить время исполнения команд управления и снизить эксплуатационные расходы за счет использования более дешевых (менее качественных)линий передач сигналов управления.