Устройство для определения момента наступления экстремума электрического сигнала

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении амплитудных анализаторов, например для измерения сопротивления изоляции сетей постоянного тока. Цель изобретения - повышение надежности и достоверности работы устройства за счет исключения возможности появления ложных сигналов - достигается применением размыкающего ключа 8 и блока 7 управления блокировкой выходного сигнала, содержащего элемент 14 запоминания, например, статический триггер, дифференциальный элемент 10 сравнения, два пороговых элемента 11, 12, размыкающий ключ 13, аналоговый запоминающий элемент 14, два конденсатора 15, 16. Устройство содержит также усилитель 1, блок 2 определения момента изменения коэффициента усиления, блок 3 фиксации вычитаемого уровня, блок 4 разности, блок 5 дифференцирования, пороговый элемент 6. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s 6 01 R 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вьяод

-- -Ф о

Ф

C)

С>

Ql (61) 1432414 (21) 4738653/21 (22) 18.09.89 (46) 30.08.91. Бюл. ЬЬ 32 (71) Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии (72) Л.Н.Карпиловский (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1432414, кл. G 01 R 19/04, 23.03.87. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МОМЕНТА НАСТУПЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА,,!Ж,, 1674005 А2 (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении амплитудных анализаторов, например для измерения сопротивления изоляции сетей постоянного тока.

Цель изобретения — повышение надежности и достоверности работы устройства за счет исключения возможности появления ложных сигналов — достигается применением размыкающего ключа 8 и блока 7 управления блокировкой выходного сигнала, содержащего элемент 14 запоминания, например статический триггер, дифференциальный элемент 10 срав1674005 нения, два пороговых элемента 11 и 12, размыкающий ключ 13, аналоговый запоминающий элемент 14, два конденсатора 15,16, Устройство содержит также усилитель 1. блок 2 onИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при поступлении амплитудных анализаторов и является усовершенствованием по авт. св. N l432414, Целью изобретения является повышение надежности и достоверности работы устройства за счет исключения возможности появления ложных сигналов.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для определения момента поступления экстремума электрического сигнала; на фиг,2 — графики изменения напряжения во времени.

Устройство содержит усилитель 1 с переменным коэффициентом усиления, блок

2 определения момента изменения коэф, фициента усиления, блок 3 фиксации вычитаемого уровня, блок 4 разности, блок 5 дифференцирования, пороговый элемент

6, блок 7 управления блокировкой выходного сигнала и размыкающий ключ 8.

Вход устройства соединен с первым входом блока 4 разности, входом блока 2 определения момента изменения коэффициента усиления и первым входом блока 3 фиксации вычитаемого уровня. Второй вход блока 4 разности соединен с выходом блока

: 3 фиксации вычитаемого уровня. Выход блока 4 разности через усилитель 1 с переменным коэффициентом усиления соединен со входом блока 5 дифференцирования, выход которого соединен с входом порогового элемента 6, выход которого через размыкающий ключ 8 соединен с выходом устройства.

Второй (управляемый) вход усилителя 1 с переменным коэффициентом усиления соединен с выходом блока 2 определения момента изменения коэффициента усиления, со вторым (управляемым) входом блока 3 фиксации вычитаемого уровня и с первым входом блока 7 управления блокировкой выходного сигнала. третий вход которого соединен с первым входом блока 4 разности, а второй вход- с выходом усилителя 1 с переменным коэффициентом усиления. Выход блока 7 управления блокировкой выходного сигнала соединен со вторым (управляемым) входом размыкающего ключа 8. ределения момента изменения коэффициента усиления, блок 3 фиксации, вычитаемого уровня, блок 4 разности, блок S дифференцирования, пороговый элемент 6, 2 ил.

Блок 7 управления блокировкой выходного сигнала содержит статический триггер

9, дифференциальный элемент 10 сравнения, пороговые элементы 11 и 12, аналого15 вый ключ 13, аналоговый запоминающий элемент 14, конденсаторы 15 и 16, причем первый вход блока 7 управления соединен со вторым(управляемым) входом аналогового ключа 13 непосредственно. и через кон20 денсатор 15 с первым входом статического триггера 9, выход которого является выходом всего блока 7 управления. Второй вход блока 7 управления соединен с первым входом аналогового ключа 13 и вторым входом

25 элемента tO сравнения, первый вход которого через аналоговый запоминающий элемент 14 соединен с выходом аналогового ключа 13.

Выход элемента 10 сравнения через по30 роговый элемент 11 соединен со вторым входом статического триггера 9. Третий вход блока 7 управления через последовательно соединенные пороговый элемент 12 и конденсатор 16 соединен со вторым вхо35 дом (входом стирания) аналогового запоминающего элемента 14, Устройство работает следующим образом.

Когда крутизна переднего фронта вход40 ного сигнала больше уровня, задаваемого уставкой в блоке 2 сопротивления момента изменения коэффициента усиления, то на выходе блока 2 присутствует потенциал низкого уровня — логический ноль. В этом

45 случае коэффициент усиления усилителя

1 является исходным (заданным).

Когда крутизна исследуемого сигнала станет равна или меньше величины задаваемой уставкой в блоке 2, на его выходе

50 появится потенциал высокого уровня — логическая единица, которая, поступив на второй (управляемый) вход усилителя 1, обеспечивает увеличение коэффициента усиления.

55 Для обеспечения усиления той части исследуемого сигнала, которая прилегает к точке экстремума с выхода блока 3 фиксации вычитаемого уровня на второй вход блока 4 разности с небольшим запаздыванием по отношению к моменту изменения вели1674005 чины к: 4:;". ци-..1а усиления усилителя 1, выходе элемента 10 сравнения сменит попоступит ij.înåíü напряжения, равный То- лярнасть, чта вызовет появление потенциму, которое присутствовало на входе всего ала высокого уровня (логической единицы) устройства в момент, когда крутизна вход- на выходе порогового элемента 11, котоного сигнала стала равна величине. задава- 5 рый, поступив на второй вход статического емого уставкой в блоке 2. триггера 9, вернет ега в исходное палажеТаким образом, в связи с тем, что в ние "1, при катарам ключ 8 замкнется, этот момент времени текущая величина Так«м образом будет произведена блокисигнала на первом входе блока 4 разности равка лажного сигнала и обеспечена будет незначительно превышать зафикси- 10 реакция устройства только на истинный рованную величину входного сигнала, по- экстремум, данного на второй вход блока 4 (это После исчезновения исследуемого сигпревышение обусловлено нарастанием нала са входа всего устройства и, следовавходного сигнала за время упомянутой тельно, с третьего входа блока 7 управления задержки, вызываемой временем замыка- 15 блок«равкай на выходе порогового элеменния аналогового ключа в блоке 3 фикса- та 12 появится потенциал высокого уровции), может возникнуть ситуация, когда ня, ередн«й фронт катарога пройдет через разность этих сигналов на выходе блока конде. сатар 15 и в качестве сигнала стира4, усиленная в количество раз, соответст- ния поступит на второй вход аналогового вующее уже увеличенному коэффициенту 20 запоминающего элемента 14, переводя усиления усилителя 1, все же станет в пер- его в исходное состояние. Если скорость вый момент времени меньше того напря- нарастания сигнала на входе устройства жения на выходе усилителя 1, которое значительна, та к моменту поступления имело местодо начала вычитания фиксиро- фиксированного вычитаемого сигнала на ванного напряжения, Это может привести к 25 второй вход блока 4 разности уменьшаемое тому, что в укаэанный момент времени (т.е. текущ«й сигнал, поступающий на первозникает ложный экстремум, на который . вый вход блока 4 разности) успевает дораотреагирует блок 5 дифференцирования сти да такого значения, когда разность (фиг.2). этих двух сигналов, умноженная на увелиЧтобы исключить появление ложного 30 ченный коэффициент усиления, будет на высигналаодостиженииэкстремумавустрой- ходе усилителя 1 больше значения, ство введены блок 7 управления блакиров- существовавшего на этом же выходе в макай и размыкающий ключ 8. В момент мент, непосредственна предшествовавполучения с выхода блока 2 сигнала о том, ший изменению коэффициента усиления что крутизна входного сигнала упала до за- 35 усилителя 1. В этом случае на первый и данной величины, на первый вход блока 7 второй вход статического триггера 9 поуправления блокировкой, т.е. на второй уп- следовательно ва времени поступят два равляемый вход аналогового ключа 13 и сигнала: на размыкание, а затем на замычерез конденсатор 15 на первый вход стати- кание (возврат в исходное состояние) ключескоготриггера9поступитсигнал, который 40 ча 8, и время блокировки будет сведено к разомкнет аналоговый ключ 13 и переведет минимуму. статический триггер 9 из исходного положе- Формула изобретения ния "1" в положение "2", при котором ключ 1. Устройство для определения момента

8 размыкается. В связи с тем, что на анало- поступления экстремума электрического говом запоминающем элементе 14 в мо- 45 сигнала па авт. св. ¹ 1432414, о.т л и ч а юмент размыкания аналогового ключа 13 щ е е с я тем; чта, с целью повышения запоминается мгновенное значение сиг- надежности и достоверности работы за счет нала на выходе усилителя в момент сниже- исключения вазможности появления ложния крутизны входного сигнала да уровня, ных сигналов, в него дополнигельно введеэадаваемого уставкой в блоке 2, блокиров- 50 ны блок управления блокировкой выходного ка выхода всего устройства ключом 8 про- сигнала и размыкающий ключ, причем fl8pponxaerca до тех пор, пока это указанное вый вход блока управления блокировкой вызафиксированное значение (подаваемое ходного сигнала соединен с выходом блока на первый вход дифференциального эле- определения момента изменения каэффимента 10 сравнения) не станет равным или 55 циента усиления, третий ега вход соединен

M8HbUJMMтекущегозначения нарастающе- с первым входом блока фиксации вычитаего напряжения на выходе усилителя 1, ко- мого уровня, второй вход — с выходом уситорое непрерывно поступает на второй лителя с переменным коэффициентом вход дифференциального элемента 10 усиления, а выход — с вторым(управляемым) сравнения. В указанный момент сигнал на входом размыкающега ключа, nepeb!A вход

1674005

Фпг 2

Составитель Е. Ил юш кин

Техред M.Моргентал Корректор M. Êó÷åðÿ Bàÿ

Редактор Н,Горват

Заказ 2:,317 Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, R-35. Раушская наб., 4/5

Г!роизводственнп-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 которого соединен с выходом порогового элемента. а выход является выходом устройства.

2, Устройство поп,1,отл ич а ю щеес я тем, что блок управления блокировкой выходного сигнала содержит статический триггер, дифференциальный элемент сравнения, два пороговых элемента, размыкающий ключ, аналоговый запоминаюший элемент и два конденсатора, причем первый вход блока управления блокировкой выходного сигнала соединен с вторым управляемым входом размыкающего ключа непосредственно и через первый конденсатор —. с первым входом статического триггера, выход которого является выходом блока управления блокировкой выходного сигнала, второй вход которого соедин H с первым входом размыкающего ключа и вторым входом дифференциального эле5 мента сравнения, первый вход которого через аналоговый запоминающий элемент соединен с выходом размыкающего ключа, выход дифференциального элемента сравнения через первый пороговый элемент со10 единен с вторым входом статического триггера, третий вход блока управления блокировкой выходного сигнала через последовательно соединенные второй пороговый элемент и второй конденсатор

15 соединен с вторым входом аналогового запоминающего элемента,