Устройство для контроля напряжения

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и регистрации. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости, которая достигается применением блоков статистич еской обработки элементов 2И-ИЛИ 7, ИЛИ 17, формирователей 15, 16, триггера 11, элемента ИЛИ 27. Устройство содержит также нуль-орган 1, пороговый элемент 2, элемент регулирования опорного напряжения 25, генератор 24, элементы 2И-ИЛИ 4, 5, 6, 8, триггеры 9, 10, формирователи 13, 14, одновибратор 12. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (51)5 G 01 R 19/00

Ail thT8 -

БАБл;: -;::"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4632118/24-21 (22) 04;01.89 (46) 15. 12.90, Бюл. и 46 (72) И;И.Ковбанюк, В.Б.Лудыкевич, В.А.Капуста и И.И.Завойский ,(53) 621.317.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1170359, кл. Г 01 К 19/00, 04.04.83.

Авторское свидетельство СССР

В 1337785, кл. С 01 R 19/00, 02.12.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

НАПРЯГ НИЯ (57) Изобретение относится к контИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительных приборах, системах автоматического контроля и регистрации.

Цель изобретения — повьппение помехоустойчивости.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для контроля напряжения; на фиг.2 - функциональная схема блока. статистической обработки; на фиг.3 — эпюры напряжений

B характерных точках устройства при контроле уровня постоянного напряжения в отрицательной полярности; на фиг.4 — эпюры напряжений в характерных точках устройства при контроле амплитуды гармонического сигнала в положительной полярности; на фиг.5— эпюры напряжений в характерных точках устройства при контроле амплиту„.80„„дц 3964 А 1 рольно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и регистрации. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости, которая достигается применением блоков статистической ооработкн элементов 2И-ИЛИ 7, ЗИЛИ 17, формирователей 15, 16, триггера 11, элемента ИЛИ 27. Устройство содержит также нуль-орган 1, пороговый элемент 2, элемент регулирования опорного напряжения 25, генератор

24, элементы 2-2И-ИЛИ .4, 5, 6, 8, триггеры 9, 10. формирователи 13, 14, одновибратор 12. 2 s.n. A-лы, 2 табл. 7 ил.

I ды импульсов импульсной последовательности в отрицательной полярности; на фиг.6 — эпюры напряжений в характерных точках устройства при контроле амплитуды импульсов импульсной последовательности в положительной полярности для случая, когда поступление сигналов прекращается в связи с катастрофическим отказом; на фиг.7 — то же, до и после катастрофического отказа, когда соотношение между опорным напряжением и амплитудой импульсов не изменяется.

Эпюры напряжений на фиг.3 — 5 даны для блока статистической обработки, изображенного на фиг. 1, а на фиг.б, 7 — для блока статистической обработки, изображенного на фиг. 2.

Устройство состоит из нуль-органа

1, лоро.гового элемента 2, блока 3 управления, первого 4, второго 5, 1613964 третьего 6, четвертого 7, пятого 8 элементов 2-2И-ИЛИ первого 9, второ- . го 10, третьего 11 триггеров, одновибраторя 12 с повторным запуском первого 13, второго 14, третьего 15, четвертого 16 формирователей импульса элемента ЗИЛИ 17, блока 18 статистической обработки, состоящего из первого 19, второго 20 элементов

2И, реверсивного счетчика 21 импульсов, элемента 2ИЛИ 22, триггера 23; генератора 24 импульсов, источника

25 дпорнаго напряжения, элемента 26 регулировки опорного напряжения, элемента 2ИЛИ 27.

Блок 28 статистической обработки (фиг.2) содержит счетчик 29 импульсов, первый 3(), второй 31 элементы

2И с инверсией на первых входах и выходе, триггер 32, |

Информационный D и тактовый С входы триггеров 23 и 32 подключены к общей шине устройства, входы сброса R триггеров 9 — 11 подключены к источнику высокого логического потенциала (не показан).

Вход нуль-органа 1 и первый вход порогового элемента 2 соединены между собой и являются входом устройства. Инверсный и прямой выходы нуль-органа 1 подключены к первым входам И соответственно первой и второй групп входов 2И первого элемента 2-2И-ИЛИ 4, прямой выход которого через первый формирователь 13 импульса подключен к входу одновибратора 12 с повторным запуском„ а его инверсный выход соединен с тактовым входом первого триггера 9.

Прямой и инверсный выходы порогового элемента 2 соединены с первыми входами И соответственно первой и второй групп входов 2И второго элемента 2-2И-ИЛИ 5, прямой выход которого подключен к входам установки первого

9 и второго 10 триггеров, а его инверсный выход соединен с первым входом И первой группы входов 2И третьего элемента 2-2И-ИЛИ 6, Общая шина устройства подключена к информационному входу первого триггера 9, выход которого соединен с информа.ционным входом второго триггера 10.

Тактовый вход второго триггера 10 подключен к входу одновибратора 12 с повторным запуском и первому входу

И второй группы входов 2И пятого элемента 2-2И-ИЛИ 8. Первый вход И

ЗО

55 первой группы входов 2И пятого элемента 2-2И-ИЛИ 8 связан с выходом генератора 24 импульсов. Выход второго триггера 10 подключен к первому входу И второй группы входов 2И третьего элемента 2-2И-ИЛИ 6, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока 18 статистической обработки, Выход пятого элемента

2-2И-ИЛИ 8 подключен к третьему входу блока 18 статистической обработки.

Выход одновибратора 12 с повторным запуском подключен к тактовому входу третьего триггера 11,и через второй формирователь 14 импульса — к первому входу элемента ЗИЛИ 17, второй и третий входы которого подключены к выходам третьего 15 ., четвертого 16 формирователей импульса соответственно. Прямой и инверсный выходы третьего элемента 2-2И-ИЛИ 6 соединены соответственно с входами третьего 15 и четвертого 16 формирователей импульса. Выход элемента ЗИЛИ

17 подключен к четвертому входу блока 18 статистической обработки, пятый вход которого подключен к седь-. мому выходу блока 3 управления.

Первый и второй выходы блока 18 статистической обработки подключены соответственно к первым входам И первой и второй групп входов 2И четвертого элемента 2-2И-ИЛИ 7, Вторые входы И первой и второй групп входов

2И четвертого элемента 2-2И-ИЛИ 7 подключены соответственно к пятому и шестому выходам блока 3 управления. Первый и второй выходы блока 3 управления подключены соответственно к вторым входам И первых и вторых групп входов 2И первого 4 и второго 5 элементов 2-2И-ИЛИ. Третий и четвертый выходы блока 3 управления подключены соответственно к вторым входам первых и вторых групп входов 2И третьего 6 и пятого 8 элементов 2-2ИИЛИ. Второй вход порогового элемента

2 через элемент 26 регулировки опорного напряжения подключен к выходу источника 25 опорного напряжения, первый и второй управляющие входы которого соединены с одноименными выходами блока 3 управления. Третий выход блока 18 статистической обработки подключен к входу установки третьего триггера .11, информационный вход которого соединен с общей

161 3964 точкой устройства, а выход является вторым выходом устройства и подключен к второму входу элемента

2ИЛИ 27, первый .вход которого является первым выходом устройства и соединен с выходом четвертого элемента 2-2И-ИЛИ 7. Выход элемента

2ИЛИ является третьим выходом уст1 ройства. Первые входы И соответственно первого 19 и второго 20 элементов 2И являются первым и вторым входами блока 18 статистической обработки, третий вход которого соединен с вторыми входами И элементов

2И 19 и 20. Выходы первого 19 и второго 20 элементов 2И подключены соответственно к входам суммирования и вычитания реверсивного счетчика 21 импульсов, выходы переноса и заема которого соединены соответственно с входом установки и сброса триггера 23, инверсный и прямой выходы которого являются первым и вторым выходами блока 18 статистической обработки. Выходы переноса и заема реверсивного счетчика 21 импульсов подключены к первому и второму входам элемента 2И 22 с инверсией на входах и выходе„ выход которого является третьим выходом блока 18 статистической обработки, четвертый и пятый вхадн которого подключены к тактовому и информационному входам реверсивного счетчика 21 импульсов.

В блоке 28 статистической обработки вторые вь.хоцы соответственно первого 30 и второго 31 элементов

2И с инверсией на первом входе являются первым и вторым входами блока

28 статистической обработки, третий вход которого подключен к входу вычитания счетчика 29 импульсов. Тактовый и информационный входы счетчика 29 импульсов являются соответственно четвертым и пятым входами блока 28 статистической обработки.

Выход заема счетчика 29 импульсов является третьим выходом блока статистической обработки, первый и второй выходы которого подклкчены к инверсному и прямому выходам триггера 32.Входы установки и сброса триггера 32 соединены с выходами соответственно первого 30 и второго 31 элементов 2И с инверсией на первом входе и выходе, первые входы которых соединены с входами заема счетчика

29 импульсов.

55 входы источника 25 опорного напряжения.

Если критерий исправности не нарушен, то высокий логический потенциал на инверсном выходе порогового элемента 2 через второй 5 и третий

6 элементы 2-2И-ИЛИ поступает на второй вход блок» 18 статистической обработки, кр< мс. того, низкий логический потенциал устанавливается на

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от соотношения на входе устройства между контролируе5 мым уровнем постоянного )Uzzl или амплитудой гармонического или импульсного сигнала lAeyl и опорным на- пряжением ) U < устройство может находиться в трех устойчивых состояниях ИСПРАВНО/НЕИСПРАВНО/ОТСУТСТВИЕ

ВХОДНОГО СИГНАЛА в соответствии с критериями и режимами работы, указанньми в табл.1.

Блок 3 управления формирует на своих выходах логические управляющие сигналы, программирующие режим работы (контроля) устройства согласно табл.2, 20 Пусть устройство запрограммировано для контроля постоянного напряжения по максимально допустимому уровню в отрицательной полярности (шестая строка табл.?) °

25 Контролируемое напряжение U> ïîступает на первый вход порогового элемента 2, где сравнивается с опор- 1 ным напряжением отрицательной полярности U „,. которое формируется на выходе элемента 26 регулировки опорного напряжения путем деления выходного напряжения источника 25 опорного напряжения. В качестве элемента 26 регулировки опорного напряжения мо- жет быть использован цифроаналого35 вый преобразователь в дальнейшем

ЦАП) или потенциометр. Ня фиг. 1 цепи цифрового управления I/M не показаны. В качестве источника 25 опорного напряжения могут быть использованы стабилитроны, формирующие отрицательное и положительное опорное напряжение, которое через коммутирующие элементы, в зависимости от поляр 45 ности. контролируемого сигнала, подключается на выход источника 25 опорного напряжения. Управление коммутирующими элементами осуществляется через первый и второй управляющие

I3964

7 16 первом входе блока 18 статистической обработки. Низкий и высокий логические потенциалы на соответственно первом и втором входах блока 18 статистической обработки запрещают IIocтупление импульсов с выхода пятого элемента 2-2И-ИЛИ 8 через первый элемент 2И 19 на вход суммирования реверсивного счетчика 21 импульсов и разрешают поступление импульсов через второй элемент 2И 20 на вход вычитания реверсивного счетчика 21 импульсов (фиг.3) . Если критерий исправности не нарушается в течение времени t (t g К), где <, — период импульсов генератора 24 импульсов; К -- емкбсть реверсивного счетчика 21 импульсов, то реверсивный счетчик 21 импульсов переполняется и в момент перехода в нем кода из

00...0 в 11...1В (В-признак двоичного кода), при действии счетного импульса на входе вычитания, на выходе заема периодически формируется импульс, равный по длительности паузе между импульсами генератора 24 импульсов. Импульс заема, поступая на вход сброса триггера 23, удерживает его прямой . вьгяод в состоянии низкого логического потенциала ко торый также удерживается на выходе четвертого элемента 2-2И-ЫПИ 7 U

Вьй1 и выходе элемента 2ИЛИ 27 Uö„ 3 .

Состояние U q> y < и U gq -. (низкий логический потенциал) удерживается неизменным в течение неограниченного числа периодов генератора 24 импуль= сов, если критерий исправности не нарушается. Фактически с периодом л ь К происходит подтверждение (формирование импульса заема) низкого логи- ческого потенциала U ;, U bö3, При нарушении критерия (U6 J)

)(U><1 инверсный выход порогового элемента 2 переходит в состояние низкого логического потенциала и соответственно на первом и втором входах блока 18 статистической обработки устанавливаются высокий и низкий логические потенциалы, которые через первый элемент 2И 19 разрешают поступление импульсов на вход суммирования реверсивного счетчика 21 импульсов, а через второй элемент 2И 20 запрещают поступление импульсов на вход вычитания реверсивного счетчика 21 импульсов. По фронту в момент перехода из низкого и высокий логический потенциал прямого выхода третьего элемента 2-2И-ИЛИ 6 третий формирователь 15 импульса формирует короткий импульс, поступаю-. щий через элемент ЗИМ 17 на четвертый вход блока 18 статистической обработки (на тактовый вход реверсивного счетчика 21 импульсов). По тактовому импульсу в реверсивный счетчик 21 импульсов заносится двоичный код М (например, в соответствии с фиг.3 код 10В, а реверсивный счетчик 21 импульсов выполнен двухраэрядным), установленный предварительно на его информационном входе (седьмом выходе блока 3 управления, пятом входе блока 18 статистической обработки). Если после формирования тактового импульса крите;лй исправности

1 нарушается в течение времени с (t < ъ 1." (K-N ), Njс К), то в момент перехода кода из 118 в 002 при действии счетного импульса на входе суммирования, на выходе перекоса реверсивного счетчика 21 импульсов формируется короткий импульс, равный го длительности паузе между импульсами генератора 24 импульсов. Импульс переноса поступает на вход установки триггера 23, устанавливая его прямой выход в состояние высокого логического потенциала, которое также устанавливается на выходе четвертого элемента 2=2И-ИЛИ 7 U b@ и выходе элемента 2ИЛИ 27 UQb,g3, инI дицируя таким образом нарушения критерия исправности. Пусть нарушение критерия исправности после первого импульса переноса процолжается в течение времени t (t ) c К), тогда реверсивный счетчик 21 импульсов периодически (с периодом ь К) переи полняется, и импульсы переноса периодически поступают на вход установки триггера 23, подтверждая высокий логический. потенциал на его прямом выходе. На фиг.3 показано, что в момент нарушения критерия исправности на выходе третьего формирователя

15 импульса формируются импульсы

U, которые через элемент ЗИЛИ 17 поступают на тактовый вход реверсивного счетчика 21 импульсов . занося в него код 11Â. После первого счетного импульса на выходе пяте"o элемента 2-2И-ИЛИ 8 U на выходе реp. версивного счет гика 21 импульсов формируется импульс переноса Ур, ус9 161 танавливающий прямой выход триггера

23 О. в состояние высокого логического потенциала, которое также устанавливается на выходе четвертого элемента 2-2И-ИЛИ 7 Ugы„, и выходе элемента 2ИЛИ 27 US1, . Под воздействием счетных импульсов U+ состояние реверсивного счетчика 21 импульсов последовательно изменяется ООВ, 01В, 10В, 11В, после чего формируется второй импульс переноса, подтверждающий предыдущее состояние триггера 23 U<, U-, которое индицирует нарушение критерия исправности.

В момент перехода из низкого в . высокий логический потенциал инверсного выхода третьего элемента 2-2ИИЛИ 6, что происходит, когда контролируемое напряжение П sk изменяется и происходит удовлетворение критерию контроля (}U>< j (j U0„} ), по фронту, четвертый формирователь 16 импульса формирует короткий импульс

Uq который через элемент 3ИЛИ 17

U поступает на тактовый вход реверЦ сивного счетчика 21 импульсов, занося в него двоичный код N>, установленный на его информационном входе (B нашем примере — код 10Â, а реверсивный счетчик 21 импульсов выполнен двухразрядным). Информация об изменении соотно11ения между напряжениями } U > } и } Ugp } на входе устройства отображается íà его выходах после второго счетного имп пьса Uä на выходе пятого элемента 2-2И-ИЛИ 8, т,е. импульс заема U на выходе заема реверсивного счетчика 21 импульсов опрокидывает триггер 23 в состояние низкого логического потенциала.

Таким образом, информация о любом изменении соотношения между напряжениями }.Uz>(и }U „} на входе устройства на его выходе отображается не сразу, а после статистической обработки, отсчета запрограммированного числа счетных импульсов, в течение которых осуществляется проверка соотношения } Пь } и}УО !. Если нарушение критерия исправности длится меньше времени отсчета запрограммированного числа счетных импульсов или наоборот, удовлетворение критерию исправности длится меньше времени отсчета запрограммированного числа счетных импульсов, то устройство на своем выходе не фиксирует изменение соотношения }Usq} и } По„} на

3964 10 входе, чем достигается эффективная защита от помех (ложных срабатываний) определенной значениями 3, N, K длительности.

Если устройство настраивается на контроль уровня положительного постоянного напряжения по максимуму (вторая строка, табл.2), то включается цепь прохождения информации с входа на выход устройства, описанная ранее, за исключением того, что Во втором элементе 2-2И-ИЛИ 5 информация на выход поступает с инверсного, а не прямого выхода порогового элемента 2,подается положительное напряжение } Uo„} с выхода элемента 26 регулировки опорного, напряжения, при этом пац воздействием управляю20 щих сигналов на первом и втором управляющих входах на выходе источника 25 опорного напряжения устанавливается положительное напряжение.

При контроле постоянного положи25 тельного напряжения по минимуму (первая строка табл.2) устройство функционирует аналогично режиму контроля> соответствующему второй строке табл,2 за исключением того, что информация на выходы устройства поступает с первого выхода блока 18 статистической обработки (инверсного выхода триггера 23). Контроль уровня постоянного отрицательного напряжения по минимуму (пятая строка табл.2) осуществляется аналогично предыдущему случаю, меняется только цепь прохождения информации после порогового элемента 2, полярность опорного

40 напряжения ) U q}

Если контролируется амплитуда

} А синусоидального (гармонического) сигнала U q в положительной полярности по максимуму (четвертая строка табл,2), то при каждом пере45 ходе напряжения через нуль из отрицательной полярности в поло:кительную (фиг.4) на инверсном выходе нуль-органа 1 формируется низкий логический

50 потенциал (фиг.4 Uq), из которого на прямом выходе первого элемента

2-2И-ИЛИ 4 формируется сигнал, по передним фронтам которого первый формирователь 13 импульса формирует короткие импульсы (фиг.4 U ) в момент перехода контролируемого напряжения U>> из полом тельной в отрицательную полярность, По передним фронтам импульсов на инверсном выхо11 161 де первого элемента 2-2И-ИЛИ 4 (фиг.

4 U<), в каждом периоде контролируемого гармонического сигнала U >, первый триггер 9 устанавливается в исходное нулевое состояние (фиг.4 Ц ).

Короткие импульсы на выходе первого формирователя 13 импульсов, поступая на тактовый вход второго триггера 10, записывают в него в каждом периоде контролируемого сигнала Us> информацию, присутствующую на выходе первого триггера 9 (фиг.4 U, U» 0 ) .

Если критерий исправностй не нарушается, то на выходе второго триггера

10 постоянно поддерживается низкий логический потенциал (фиг.4 Пг",), который поступая на соответствующий вход третьего элемента 2-2И-ИЛИ 6, удерживает его прямой и инверсный выходы соответственно в состоянии низкого и высоког о логических потенциалов. Короткие импульсы с выхода первого формирователя 13 импульса через пятый элемент 2-2И-ИЛИ 8 поступают на третий вход блока 18 статистической обработки, где, совпадая с высоким логическим потенциалом на первом входе второго элемента 2И 20, поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 21 импульсов (фиг.4 U, U<, U, Бо). Низкий логический потенциал на первом входе первого элемента 2И 19 запрещает поступление импульсов с выхода пятого элемента 2-2И-ИЛИ 8 на вход суммирования реверсивного счетчика 21 импульсов. Если критерий исправности не нарушается в течение времени с,1 . .(с > Т"К, где Т вЂ” период контролируемого гармонического сигнала, К вЂ” емкость реверсивного счетчика 21 импульсов), то под воздействием счетных импульсов на входе вычитания реверсивный счетчик 21 импульсов переполняется и импульс заема на его соответствующем выходе удерживает на прямом выходе триггера 23 низкий логический потенциал, который также устанавливается на выходе четвертого элемента 2-2Н-ИЛИ 7 U<< „„и выходе элемента 2ИЛИ 27 U ù, ггндицируя удовле.творение критерию исправности (фиг,4 Uo, U, П,, U. ). Такое состояние выходов U )),, Upped э устройства хранится неограниченное число периодов контролируемого гармонического сигнала, в .течение которых происходит удовлетворение критерию исправности jA>xt с Б„„! .

12

Пусть критерий исправности нарушен, т. е. выполняется неравенство (А@, р 1 U „) . В момент сравнения напряжений на входах порогового элемента 2, на его прямом выходе (фиг.4

Ug)„ на прямом выходе второго элемента 2-2И-ИЛИ 5 (фиг.4 Б ) форми-. руется низкий логический потенциал, 1О который устанавливает первый 9 и вто, рой 10 триггеры в состояние высокого логического потенциала (фиг. 4 U»

Б") . С выхода второго триггера 10 ичформация о нарушении критерия конт15 роля поступает на соответствующий вход третьего элемента 2-2И-ИЛИ 6, на прямом и инвер=ном выходах которо.

ro устанавливаются соответственно вы— сокий и низкий логические потенциа3964

50 лы. Высокий логический потенциал„ установленный таким образом на первом входе блока 18 статистической обработки (первом входе первого элемента 2И 19), разрешает счетным импульсам с выхода первого формиро= вателя 13 импульсов через пятый элемент 2-2И-ИЛИ 8 поступить на вход суммирования реверсивного счетчика

21 импульсов. Одновременно в момент перехода из низкого B высокий логический потенциал прямого выхода третьего элемента 2-2И-ИЛИ 6 третий формирователь 15 импульса формирует короткий импульс, который через элемент

3ИЛИ 17 поступает на тактовый вход реверсивного счетчика 21 импульсов, занося в него двоичный код И, установленный на его информационном входе (фиг.4 U y, П, U ). Спустя время

c> (t> 7 Т (К вЂ” N )), если соотношение между амплитугой tABx I и опорным напряжением Н „I на входе устройства не изменилось (АS () 1U<} ), реверсивный счетчик 21 импульсов просчитает К вЂ” И счетных импульсов и

1 переполняется. Импульс переноса устанавливает прямой выход триггера 23 в состояние высокого логического потенциала (фиг.4 Б, U ), при этом выходы четвертого элемента 2-2И-ИЛИ

U выуг и лемента 2ИЛИ 27 У выхз иакже установятся в состояние высокого логического потенциала, индицируя таким образом нарушение критерия исправности. Состояние выходов

Он к,, живых в сохраняется неизменным (высокий логический потенциал) в течение времени выполнения неравенства

1Ав ) U „ . Если в определенный период контролируемого гармоническо13

161 го сигнала его амплитуда Ав(уменьшится до величины )A+X) c j Uo„j, то информация об этом на выходе второго триггера 10, третьего элемента 2-2ИИЛИ 6 отобразится в этом же периоде, по импульсу на выходе первого формирователя 13 импульса (Фиг.4 Uy, U<, U„, Uy, У(((). При этом по фронту в момент перехода инверсного выхода третьего элемента 2-2И-ИЛИ б из низкого в высокий логический потенциал; четвертый формирователь 1б импульса формирует короткий импульс, который через элемент ЗИЛИ 17 поступает на тактовый вход реверсивного счетчика 21 и(пульсов, занося в него код N (фиг.4, П, U„). После отсчета N импульсов (фиг.4 U(,) спустя время t (t h Т N ), если критерий

Ф исправности не нарушается, на выходе заема реверсивного счетчика 21 импульсов формируется импульс, устанавливающий прямой выход триггера

23 в состояние низкого логического потенциала. В состояние низкого логического потенциала установятся также выходы U8(,(((,, U>(,(X2.. На фиг ° 4 эпюры приведены для случая, когда на седьмом выходе блока 3 управления установлен двоичный код 01Б, а реверсивный счетчик 21 импульсов выполнен двухразрядным.

Контроль амплитуды импульсных последовательностей ничем не отличается от контроля амплитуды гарМонических сигналов. На фиг.5 показана последовательность логических переходов в устройстве, когда контроль осуществляется в соответствии с восьмой строкой табл.2.

При настройке устройства на контроль амплитуд гармонических или импульсных сигналов по минимально допустимому уровню в соответственно положительной (третья строка табл.2) и отрицательной (седьмая строка табл.2) полярностях устройство Функционирует аналогично вышеописанным случаям, но в зависимости от режима контроля меняются цепи прохождения информации с входа на выход, при этом высокий логический потенциал на выходе блока 3 управления разрешает прохождение информации по соответствующжк цепям устройства, а низкий запрещает.

Таким образом, как и в случае контроля уровня постоянного напряже3964 14 ния ) U информация о любом изменеSX нии соотношения между амплитудой (Аa„f гармонических сигналов или импульсных последовательностей и опор5 ным напряжением )П д (на выходе устройства отображается не сразу, а после статистической обработки, спустя программируемое число периодов контролируемого сИгнала, в течение которых такое изменение должно подтверждаться, после чего происходит переполнение реверсивного счетчика

21 импульсов в блоке 18 статистической обработки, что приводит к изменению состояния выходов U>(,(xq, Ua(,(xg устройства.

В процессе контроля уровня постоянных сигналов на вход установки третьего триггepa 11 по шине UaJ стоянно поступают сигналы, удерживающие его инверсный выход в состоянии низкого логического потенциала (табл.1). формирование этих сигналов обусловлено тем, что реверсивный счетчик 21 импульсов (блок 18 статистической обработки) функционирует под воздействием непрерывных тактовых импульсов генератора 24 импульсов. Если контролируется амплитуда гармонических или импульсных сигналов и эти сигнал(присутствуют на входе устройства, то под воздействием постоянно формируемых сигналов на выходе первого формирователя 13 импульса постоянно формируются сигналы на шине И„,, удерживающие инверсный выход третьего триггера 11 в состоянии низкого логического потенциа40 ла (табл.1). Т.е. при контроле постоянных сигналов (первая, вторая, пятая, .шестая строки табл.2) и при контроле амплитуд гармонических или импульсных сигналов (третья, четвертая, седьмая, восьмая строки табл.2) и наличии этих сигналов (.а входе устройства низкий логический потенциал Up(,(((g однозначно определен.

Пусть в процессе контроля амплитуды гармонических или импульсных

50 сигналов в определенный момент времени (фиг.б, 7) произойдет в результате катастрофического отказа прекращение поступления на вход устройства контролируемого сигнала на время

r. > 9, где 6 — постоянная времени одновибратора с повторш(м запуском

12. В этом случае при переходе иэ состояния низкого в состояние высоко15 161 го логического потенциала выхода од- . йойиб ратора 12 с повторным запуском по фронту на инверсном выходе третье го триггера 11 Нвыу устанавливается высокий логический потенциал, посту»

4ающтй через элемент 2ИЛИ 27 на выход, устройства Нбьи з (фиг 6 Uq Нйьца) происходит индикация прекращения по( ступления на вход устройства контролируемого сигнала. Одновременно второй формирователь 14 импульса формирует импульс, который поступает через элемент ЗИЛИ 17 и четвертый вход блока 28 статистической обработки на тактовый вход счетчика 29 импульсов (фиг.2, 6, 7 U U U ) . По этому ! импульсу в счетчик 29.импульсов за-! писывается код N с седьмого выхода блока 3 управления. На фиг.6, 7

3 код N — 11В, а счетчик 29 импульсов выполйен двухразрядным. Если в даль- . нейшем контролируемые сигналы вновь поступают на вход устройства, то первый импульс U запускает одновибрагг тор 12 с повторным запуском, переведя его выход. в состояние низкого логического потенциала, однако изменение состояния U>b>> происходит не сразу, а после отсчета счетчиком жапульсов 29 запрограммированного числа импульсов и. формирования импульса

J заема U>, который устанавливает UrrbyZ в состояние низкого логического потенциала.

Таким образом, при контроле амплитуды гармонического или импульсного сигнала высокий логический потенциал на выходе устройства U b+ однозначно определяет отсутствие на входе устройства контролируемого сигнала на время, большее 9

В блоке 18 статистической обработки изменение состояния U

U Вы„ определяется кодами И>, К вЂ” N, т.е. если произошло изменение состояния, определяемое кодом

Nl, то противоположное изменение определяется кодом К вЂ” N . В этом

1 отличие блока 18 статистической обработки от блока 28 статистической обработки, в котором изменение состояния первого и второго выходов огг.ределяется только кодом N .

Устройство позволяет контролировать постоянные, гармонические и импульсные сигналы, контролировать наличие на входе гармонических и импульсных сигналов, кроме того, уст3964 16

Роиство обладает повышенной помехоустойчивостью, так как оно настраивается цифровым кодом на импульсные помехи определенной длительности, не вызывающие его срабатывание и действующие на его входе.

1.Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройсто для контроля напряжения, содержащее источник опорного напряжения, элемент регулировки опорного напряжения, нуль-орган, пороговый элемент, первый — четвер15 тый элементы 2-2И-HJIH первый и второй триггеры, одновибратор с повторным запуском,. генератор импульсов, первый и второй формирователи импульса, блок управления, причем

2ц вход нуль-органа и гервый вход порогового элемента подключены к входу устройства, инверсный выход нуль-органа подключен к первому входу И первой группы входов 2И, а второй выход — к первому входу И второй группы входов 2И первого элемента

2-2И-ИЛИ, прямой выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, первын выход порогового

ЗО элемента соединен с первым входом И первой группы входов 2И, а второй— с-первым входом И второй группы входов 2И второго элемента 2-2И-ИЛИ, прямой выход которого соединен с входом установки первого триггера, первый выход блока управления соединен с вторыми входами И первых групп входов 2И первагo и второго элементов 2-2И-HJIH, второй выход блока управления соединен с вторыми входами

И вторых групп входов 2И первого и . второго элементов 2-2И. -ИЛИ, первый и второй управляющие входы источника опорного напряжения соединены с одноименными выходами блока управления, выход источника опорного напряжения через элемент регулировки опорного напряжения подключен к второму входу порогового элемента, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения

50 помехоустойчивости, в устройство введены два формирователя импульса, пятый элемент 2-2И-ИЛИ, третий триггер, элемент 2ИЛИ, элемент ЗИЛИ, блок статистической обработки, при55 чем инверсный выход первого элемента 2-2И-ИЛИ соединен с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого подключен к общей шине

17

161 устройства, а его выход соединен с информационным входом второго триггера, вход установки которого соединен с одноименным. входом первого триггера, а тактовый вход подключен к входу первого Формирователя импульса, входу одновибратора с повторным запуском и первому входу И второй группы входов 2И пятого элемента

2-2И-ИЛИ, первый вход И первой группы входов 2И. которого соединен с выходом генератора импульсов, выход второго триггера соединен с первым входом И второй группы входов 2И третьего элемента 2-2И-ИЛИ, первый вход И первой группы входов 2И которого подключен к инверсному выходу второго элемента 2-2И-ИЛИ, третий и чет. вертый выходы блока управления соединены с вторыми входами И первых групп входов 2И третьего и пятого элементов 2-2И-ИЛИ соответственно с вторыми входами И вторых групп входов 2И третьего и пятого элемен та 2-2И-ИЛИ, выход одновибратора с повторным запуском подключен к тактовому входу третьего триггера и через второй формирователь импульса соединен с первым входом элемента ЗИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого формирователей.импульса, входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами третьего элемента 2-2И-ИЛИ, информационный вход третьего триггера подключен к общей шине устройства, первый и второй входы блока статистической обработки соединены с прямым и инверсным выходами третьего элемента 2-2И-ИЛИ, выход пятого элемента 2-2И-ИЛ11 подключен к третьему входу блока статистической обработки, четвертый и пятый входы которого соединены соответст-. венно с выходом элемента ЛИЛИ, с . седьмым выходом блока управления, первый и второй выходы блока статистической обработки подключены к первым входам И соответственнс первой и второй групп входов 2И четвертого элемента 2-2И-ИЛИ, в-.îðûå входы И первой и второй групп входов 2И которого связаны соответственно с пятым и шестым выходами блока управления, третий выход блока статистической обработки подключен к установочному входу третьего триггера, выхо3964 18

55 ды четвертого элемента 2-2И-ИЛИ и третьего триггера являются соответственно первым и вторым выходами устройства и подключены к входам элемейта 2ИЛИ, выход которого являет" ся третьим выходом устройства..

2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок статистической обработки содержит первый и второй элементы 2И, реверсивный счетчик импульсов, четвертый триггер, элемент 2ИЛИ с инверсией на входах и выходе, причем первые входы первого и втоpoI o элементов

2И являются соответственно первым и вторым входами блока статистической обработки, третий вход которого соединен с чторыми входами первого и второго элементов .2И, выходы которых соединены соответственно с входом суммирования и вычитания реверсивного счетчика, тактовый и информационный входы которого подключены соответственно к четвертому и пятому входам блока статистическсч обработки, первый и второй выходы которого соединены с инверсным вторым и прямым первым выходами четвертого триггера, входы установки и сброса которогс подключены соответственно к выходам переноса и заема реверсивного счетчика импульсов, к первому и второму входам элемента 2ИЛИ с инверсией на входах и выходе, выХод которого является третьим выходом блока статистической обработки.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок статистической обработки содерж.т счетчик импульсов, четвертый триггер и два элемента 2И с и.*.версией на первом входе и выходе, причем вторые входы соответственно первого и второго элементов 2И с инверсией на первом входе и выходе являются соответственно гервым и вторым входами блока статистической обработки, третьим входом которого является вход вычитания счетчика импульсов, выход заема которого подключен к первым входам первого и второго элементов 2И с инверсией на первом входе и выходе, выходы которых подключены к входам установки и сброса соответственно четвертого триггера инверсный и пря} мой выходы которого являются соответственно первым и вторым вьводами

19 1613964 20 блока статистической обработки, тре- вертый и пятый входы подключены сотий выход которого соединен с выхо- ответственно к тактовому и информадом заема счетчика импульсов, а чет- ционному входам счетчика импульсов °

Таблица 1

Критерий контроля

Состояние устройства

А вх) Пвих U вмх U выл з

Режим работы (контроля) +/гПост.MIN

+/- Перем. МХИ

+/--Пост. МАХ

+/- Перем. iAX

+/-Пост.MIN

+/-Перем.MIN

+/-Пост.MAX

+/-Перем.MAX

О

О

О

О

О

О

О

О

0

1

1

IU|„I = 0

+/-Пост.MIN

lA»t = О

IUnxt = 0

lAexl = О

+ /-Пер ем . MIN

+/-Пост.МАХ

+/-Перем.MAX

О

О

П Р и м е ч а н и е. 1Б „j,(Аех - УРовень постоЯнного (амплитУда гармонического или импульсного) сигнала; MIN (MAX) - контроль по минимальному (максимальному) по абсолютной величине допустимому уровню или амплитуде; +/- — контроль в положительной или отрицательной полярностях; Пост, (Перем) - контроль уровня постоянного (амплитуды гармонического нли импульсного) сигнала. состояние, нр БЗыХ в момент катастрофического прекращения поступления контролируемого с..гнала на вход устройства.

Т а б л и ц а 2

Входы блока управления

Режим работы (к он троля ) 1 2 3 . 4 5 6 7 о н

0 1 И

1 0 N3

0 1 И

1 0 и о 1 ы3

1 0 N<

О 1 И

+ Пост. MIN

+ Пост.MAX

+ Перем.MIN

+ Перем.MAX

ПОСТ.MIN

Пост.MAX

Перем.MIN

Перем.МАХ

О

1

О

О

О

О

О

О

1

1

1

О

О

0 1

О

1

О

П р и м е ч а н и е. N> — двоичный код, разрядность которого соответствует разрядности счетчика 21 импульсов (счетчика 29 импульсов). вх(-Ъй

ИСПРАВНО О

; liU x(О О

fA6xl Ф О 0

НЕИСПРАВНО 1

)Uex(Ф 0 1

IAâx(О 1

ОТСУТСТВИЕ

ВХОДНОГО 1

СИГНАЛА

IU&„i (Aqx = 0

tU„1>t Паоl

I Aexl ) f Uonl Пвх» < Uon ! Ащ3 Uoel ! Usxl < Uonl ! Аех1«UoqI

I Пвх > Uonl

1Asx l > I Uon!

161 3964

1613964

- I óë " | о Ъ |/ l//an/ и, Vg),/ c. ///р у /с /|/

Ф ие

Ug и

Vir ин

Vp ие оА 1 Фн/

©|/е. Ф

/йхl< A////l ИЫ Иа .

1613964

161 39б4

1613964

Составитель Е.Илюшкин

Техред М.Дидык Корректор С.Невкун

Редактор Н.Кшитулинец

Заказ 3890 Тираж 561 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101