Устройство для контроля напряжения с двусторонним допуском (его варианты)

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - упрощение и повышение точности устройства. Устройство содержит компараторы, резисторные делители и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и обеспечивает линейную зависимость диапазона поля допуска от входного напряжения, т.е. позволяет с высокой точностью контролировать входные напряжения любой полярности и величины по принципу: контролируемое напряжение в допуске - вне допуска по сравнению с эталонным. Высокая точJ ,ность устройства обеспечивается за счет исключения из его схемы нелинейных элементов с температурно-зависимыни параметрами, 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (58 4 С 05 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: 7У

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ изобретения — упрощение и повышение точности устройства. Устройство содержит компараторы, резисторные делители и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и обеспечивает линейную зависимость диапазона поля допуска от входного напряжения, т.е. позволяет с высокой точностью контролировать входные на пряжения любой полярности и величины по принципу: контролируемое напряжение в допуске — вне допуска по сравнению с эталонным. Высокая точ,ность устройства обеспечивается за счет исключения из его схемы нелинейных элементов с температурно-зависимыми параметрами 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3881435/24-24 (22) 08.04.85 (46) 07. 10.86. Бюл. 37 (72) М.М. Найдич, Э.M. Кесельман и А.И. Башкатов (53) 621.374.33(088.8) (56) Радио, 1976, № 4, с.60.

Авторское свидетельство СССР

¹ 983647, кл. С 05 В 1/01, °

Н 03 К 5/22, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ С ДВУСТОРОННИМ ДОПУСКОМ (ЕГО ВАРИА11ТЫ) (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель

„„SU„„1262456 А 1

1262456

3. На входах 1 и 5 действуют полсжительные потенциалы,.значительно отличающиеся по величине (вне пределов допуска устройства), причем на входе 1 напряжение вышее. Тогда на выходе компаратора 2 действует высокий потенциал, а на выходе компаратора 6 — низкий, так как на инверсном входе компаратора 6 в этом слу1О чае потенциал положителен, чем на

его прямом входе. В этом случае на. выходе элемента. 9 появляется высокий потенциал . ("Не равно", "Вне пределов допуска"). Аналогично устройство работает и тогда, когда на входе 5 напряжение больше, чем на входе 1, а также при различных отрицательных входных напряжениях, В последнем случае один из компараторов открыт, а второй закрыт. Схема сохраняет работоспособность и при разнополярных напряжениях на входах, показывая, что они не равны ("Вне пределов допуска").

Резисторные делители выбираются, исходя из заданной ширины поля допуска.

Выполнение соотношений

Ц (— -L)cU

1 R3+R и (Й ) с П

К

30

Устройство работает следующим образом.

1. На входах t и 5 близкие или равные положительные напряжения.

В этом случае на прямых входах элементов сравнения компараторов 2 и 6, 40 потенциалы более положительны, чем на инверсных входах, соответственно на выходах этих компараторов — высокие потенциалы и на выходе логического элемента 9 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ действует низкий потенциал (Равно

"В пределах допуска 1).

2. На входах 1 и 5 близкие или равные отрицательные напряжения. Тогда на прямых входах .элементов 2 и 6 50 сравнения (компараторов) действуют потенциалы более отрицательные, чем на инверсных входах. На выходах обоих компараторов — низкие потенциалы и на выходе логического элемента 9

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ также действует низкий потенциал (Равно", "В пределах допуска").

- с- 8-—

02 R7+в8 — "Равно" ("В поле допуска") .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть быть использовано в системах контроля цифровых и аналоговых сигналов в качестве датчика допускового контроля, а также в системах технологического контроля изделий методом сравнения, Цель изобретения — упрощение и повышение точности устройства.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства, на фиг.2— то же, выходной сигнал выдается в инверсной форме, на фиг.3 — пример получаемого поля допуска.

Устройство содержит первый вход

1 устройства, первЬ и элемент 2 сравнения (компаратор), резисторы 3 и 4 делителя напряжения, второй вход 5 устройства, второй элемент 6 сравнения (компаратор), резисторы 7 и 8 делителя напряжения, элемент 9 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход 10 устройства.

На фиг,З обозначено U, — напряжение на первом входе 1, U — напряжение на втором входе 5. На входы 1 и 5 устройства могут быть поданы либо близкие по величине напряжения (в поле допуска), либо отличающиеся на величину более допустимой (вне поля допуска). Входные напряжения могут быть произвольной полярности и величины. соответствует "Равно" (" Поле допуска") (- — — -) ц

R4

4 .Я +R 2

Выполнение соотйошеннй

U (— — -з — ) П

8 соответствует "Не равно" ("Вне поля допуска").

Таким образом, если отношение напряжений на входах больше коэффициента деления резисторного делителя, то устройство показывает "Не равно" и если это соотношение меньше коэффициента деления делителя—

"Равно", т.е.

U R

1 с Не равно (Вне

11 11 1!

R +R поля допуска"), 3

1262456

Для получения симметричного поля допусков устройства делители выбираются одинаковыми, На фиг.3 изображено симметричное

257 поле допусков устройства для 5 конкретно заданных номиналов делителей (в этом случае выбраны номиналы.

Н = К = 75 кОм, К = Н = 25 кОм), Таким образом, предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью контролировать напряжения любой полярности и величины. Но так как входные напряжения устройства не должны превышать диапазона допустимого синфазного сигнала компараторов,1 то при необходимости расширить верхний предел сравниваемых величин, к входам устройства подключаются дополнительные резисторы (делители).

Устройство по фиг.2 позволяет получить (при необходимости) инвертированный выходной сигнал по отношению к тому сигналу, который в первом варианте, В этом случае достаточно поменять местами входы одного из компараторов. Например, вход 5 подключить к инверсному входу элемента 6 сравнения, выход делителя на резисторах 3 и 4 — к его прямому входу, При этом в поле допуска на выходе 10 бу- З0 дет единичный сигнал, а вне поля допуска — нулевой.

Точность предлагаемого устройства определяется точностью номиналов резисторов делителей и качеством при- 35 меняемых компараторов. Применение точных резисторов и компараторов типа 521САЗА. позволяет оценивать поле допуска при входных напряжениях порядка единиц милливольт при дрейфе 40 порога — порядка единиц микровольт на.1 С.

Исключение из измерительных цепей нелинейных и температурно-зависимых элементов (диоды), используемых в М известном устройстве, позволяет значительно повысить точность предлагаемого устройства и упростить его.

Формула изобретения50

1. Устройство для контроля напряжения с двусторонним допуском, содержащее первый и второй элементы сравнения и два делителя напряжения из 55 последовательно соединенных первого и второго резисторов, первый вывод первого резистора первого делителя напряжения соединен с прямым входом второго элемента сравнения, а второй вывод — с инверсным входом первого элемента сравнения и с первым выводом второго резистора первого делителя напряжения, второй вывод которого подключен к общей шине устройства, первый вывод первого резистора второго делителя напряжения соединен с прямым входом первого элемента сравнения, а второй вывод — с инверсным входом второго элемента сравнения и с первым выводом второго резистора второго делителя напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения точности устройства, в него введен элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИПИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов сравнения, а выход является выходом устройства, первый и второй входы устройства подключены соответственно к прямым входам первого и второго элементов сравнения, второй вывод второго резистора второго делителя соединен с общей шиной устройства.

2. Устройство для контроля напряжения с двусторонним допуском, содержащее первый и второй элементы сравнения и два делителя напряжения из последовательно соединенных первого и второго резисторов, первый вывод первого резистора первого делителя напряжения соединен с инверсным входом второго элемента сравнения, а второй вывод — с инверсным входом первого элемента сравнения и с первым выводом второго резистора первого делителя напряжения, второй вывод которого подключен к общей шине устройства, первый вывод первого резистора второго делителя напряжения соединен с прямым входом первого элемента сравнения, а второй вывод— с инверсным входом второго элемента сравнения и с первым выводом второ— го резистора второго делителя напря— .жения, о т.л и ч а ю щ е. е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности устройства, в него введен элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и вгорой входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов сравнения, а выход является выходом устройства, первый

1262456 Ь тов сравнения, второй вывод второго резистора второго делителя соединен с общей шиной устройства. и второй входы устройства подключены соответственно к прямому и инверсным входам первого и второго элемен

Фиг. 3

Составитель В. Иванов

Редактор Г. Волкова Техред Л.Олейник Корректор С. Черни

Заказ 5426/45 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4