Регистратор минимальных перегрузок

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 К 5/153

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВедОмстВО сссР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861104/21 (22) 20.08.90 (46) 28.02.93. Бюл. М 8 (71) Московский институт теплотехники (72) Ю.Я;Купренков и И.П.Приселков (56) Авторское свидетельство СССР

М 1339880, кл, Н 03 К 5/153, 1985. (54) РЕГИСТРАТОР МИНИМАЛЬНЫХ ПЕРЕГРУЗОК (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и регистрации физических процессов, где первичные преобразователи (датчики) работают в.микромощном режиме.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации малых величин перегрузки.

Целью изобретения является повышение эффективности работы за счет увеличения чувствительности регистратора.

На фиг.1 представлена функциональная схема регистратора, где:

1 — диод, предназначен для пропускания напряжения постоянного смещения только заданной полярности и для реализации совместно с конденсатором 4 функции сложения напряжения смещения и напряжения от источника входного сигнала. В качестве диода возможно, например, применение серийно выпускаемых диодов;

2 — источник входного сигнала, выполнен, например, в виде датчика скорости или ускорения, преобразует физическую величину в электрический сигнал. В качестве источника входного сигнала возможно, например, применение пьезодатчиков, выпускаемых промышленностью;,, Ы „„1798899 Al

Изобретение позволяет повысить эффективность работы за счет увеличения чувствительности регистратора, что обеспечивается смещением рабочей точки порогового элемента к интервалу входных напряжений, при котором выходное напряжение меняется скачкообразно, и складывать его с входным управляющим напряжением. Тем самым обеспечивается возможность применения управляющего напряжения от микромдщного источника малой амплитуды. Регистратор содер>кит диод, источник входного сигнала, фильтр, конденсатор, пороговый элемент. 5 ил, 3 — фильтр, предназначен для фильтрации входного сигнала и подавления сигналов помех, В качестве фильтра возмо>кно применение как серийно выпускаемых, так

I и собранных по известным схемам, например, фильтр Бесселя нижних частот, RCфильтр и т.д.;. ° аеЬ

4 — конденсатор, предназначен для непропускания постоянного напряжения смещения на выход фильтра, а также для реализации совместно с диодом 1 функции сложения напряжения смещения и напряжения от источника входного сигнала, В качестве конденсатора применяется серийно О выпускаемый; е

5 — порогоеыд элемент предназначен ) ч для выработки постоянного выходного на- а пря>кения при появлении на входе напряжения (в несколько десятков мВ) от источника входного сигнала. Выполнен, например, на микросхемах: ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ К561

ЛП2, переключатель на два направления

К561 КТЗ серии К561, И, ИЛИ серии 176, К561 и аналогичные им. И п логики, напри1798899

40 мер, MOll-структуры. Потребление в статическом режиме 1 мкА.

На фиг.2 представлена электрическая схема серийно выпускаемой микросхемы

К561 ЛП2, которая может быть использована в качестве порогового элемента. Напряжение источника питания Ugg возмо>кно от

+3 до+15 В.

На фиг.2 представлена электрическая схема серийно выпускаемой микросхемы

К561 КТЗ, которая может быть использована в качестве порогового элемента. Напряжение источника питания U также находится в диапазоне+3 - +15 В, На фиг.4 представлена характеристика зависимости выходного напряжения 0 ых от входного напряжения Uax при сопротивлении нагрузки Вн, равной 10 кОм для микросхемы К561 КТЗ. Скачкообразное изменение Uaax происходит на участке Uax в интервале напряжений 2,70 — 2,72 В, т.е. на участке в 20 мВ, На фиг,5 представлена характеристика зависимости выходного напряжения Ua>x от входного напряжения Uax при сопротивлении нагрузки Вн, равной 10 кОм для микросхемы К561 ЛП2. Скачкообразное изменение U» x nðoèñõîäèò в интервале входных напряжений 2,06 — 2,08 В, т.е, на участок в 20 мВ.

Регистратор работает следующим образом.

Постоянное напряжение смещения

Ua.п, поступает через диод 1 на вх од порогового элемента 5 и смещает его рабочую точку, Например, если в качестве порогового элемента взять микросхему 561 КТЗ, то для нее U<.п. = +2,60 В, а для микросхемы

К561 ЛП2 О,, =+2,05 В. T.е. рабочая точка приближается к интервалу входных напря>кений, при котором выходное напряжение меняется скачкообразно (фиг.4, 5). Напряжение с источника входного сигнала 2, например датчика ускорений, преобразующего физическую величину (ус- . корение) в электрический сигнал, поступает через фильтр 3 и через конденсатор 4, который пропускает только переменную состав5

35 ляющую сигнала, на вход порогового элемента 5, где складывается с U и. При достижении амплитуды напряжения с источника вxîäíîãî сигнала 30-40 мВ на выходе порогового элемента 5 скачкообразно изменяется напряжение и принимает, например, значение 4,7 В, соответствующее логической единице, которое и является "разрешением" на включение, например, измерительной системы, Вместе с тем это напряжение может быть использовано как напряжение питания для последующей схемы, которая будет включаться только на время действия входного воздействия.

Т.о. заявляемый регистратор за счет введения фильтра и порогового элемента с соответствующими связями, по сравнению с устройством, принятым за прототип, позволяет смещать рабочую точку порогового элемента к интервалу входных напряжений, при котором выходное напря>кение меняется скачкообразно, Напряжение смещения складывается с входным управляющим напряжением и тем самым обеспечивается возможность применения управляющего напряжения от микромощного источника малой амплитуды, что увеличивает чувствительность устройства и обеспечивает малое потребление от источника питания. Наличие фильтра позволяет производить фильтрацию входного сигнала, что расширяет динамический диапазон устройства, За счет увеличения чувствительности повышается эффективность работы регистратора, Формула изобретения

Регистратор минимальных перегрузок, содержащий конденсатор, диод, источник входного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет увеличения чувствительности, он дополнительно снабжен фильтром с пороговым элементом, выход которого является выходом регистратора, а вход соединен через диод с источником постоянного смещения и через конденсатор — с выходом фильтра, вход которого подключен к источнику входного сигнала, 1798899

1798899

Составитель Л,Сотникова

Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз

Редактор

Заказ 779 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Lc 70

7,Ю

ЯЫ

Фиг b