Гальванически изолированный компаратор напряжения с питанием от входного сигнала


G05B1/01 - Регулирующие и управляющие системы общего назначения; функциональные элементы таких систем; устройства для контроля или испытания таких систем или элементов (пневматические и гидравлические приводы или системы, действующие с помощью пневмогидравлических средств вообще F15B; вентили как таковые F16K; механические элементы конструкции G05G; чувствительные элементы /датчики/ см. в соответствующих подклассах, например в G12B, в подклассах классов G01,H01; устройства для корректирования см. в соответствующих подклассах, например H02K)

Владельцы патента RU 2540808:

Открытое акционерное общество "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" (RU)

Изобретение относится к системам автоматического управления и контроля. Техническим результатом является создание гальванически изолированного компаратора напряжения, не требующего отдельного, гальванически изолированного, источника питающего напряжения. Он достигается тем, что небольшой ток нагрузки на входной сигнал позволяет исключить источник питания гальванически изолированного компаратора. Компаратор содержит регулируемый стабилитрон H142EH19, диодный оптрон, КМОП микросхему с триггером Шмитта. Уровень компарирования входного напряжения задается высокоомным резисторным делителем, подключенным средним выводом к опоре регулируемого стабилитрона. Катод светодиода оптрона подключен к катоду регулируемого стабилитрона, а анод, через токозадающий резистор, - к входному сигналу компаратора. Усилителем сигнала оптрона служит триггер Шмитта КМОП микросхемы. 1 ил.

 

Изобретение относится к системам автоматического управления и контроля, в частности, для компарирования входного сигнала по установленному уровню напряжения с передачей результата компарирования через оптрон.

Цель изобретения - создать гальванически изолированный компаратор напряжения с передачей результата компарирования через оптрон, не требующий отдельного, гальванически изолированного, источника питающего напряжения. Гальванически изолированный компаратор напряжения с питанием от входного сигнала найдет применение в аппаратуре автоматического управления и контроля, в которой требуется гальваническая изоляция обрабатывающей части аппаратуры.

Современные микросхемы компараторов напряжения серий 521 бК0.347.015 ТУ, 1135 АЕЯР.431350.417 ТУ, 1481 АЕЯР.431350.431 ТУ обеспечивают точность компарирования в несколько мВ, но требуют отдельную опору напряжения и несколько источников питающего напряжения, что не позволяет использовать их в качестве компаратора напряжения с питанием от входного сигнала.

Решить поставленную задачу позволяет использование интегральной микросхемы с фиксированным уровнем напряжения срабатывания - регулируемого стабилитрона Н142ЕН19, бК0.347098-12 ТУ.

Предлагаемый компаратор напряжения с точностью компарирования, соответствующей приведенным сериям микросхем, выполненный на регулируемом стабилитроне, диодной оптопаре, триггере Шмитта КМОП микросхемы и пяти резисторах, обеспечивает гальваническую развязку от входного сигнала и не требует изолированного источника питания.

Схема гальванически изолированного компаратора напряжения с питанием от входного сигнала приведена на чертеже.

На чертеже изображены:

1 - первый резистор высокоомного делителя напряжения;

2 - второй резистор высокоомного делителя напряжения;

3 - регулируемый стабилитрон H142EH19 с выводами: О - Опора, К - Катод, А - Анод;

4 - токозадающий резистор светодиода оптрона;

5 - резистор блокировки срабатывания оптрона от остаточного тока катода регулируемогого стабилитрона;

6 - диодная оптопара;

7 - резистор нагрузки фотодиода оптрона;

8 - триггер Шмитта КМОП микросхемы;

+Uвх - входной вывод гальванически изолированного компаратора напряжения;

OV вх - общий вывод входного сигнала гальванически изолированного компаратора напряжения;

Выход - выходной вывод гальванически изолированного компаратора напряжения;

+U - вывод для подключения питающего напряжения КМОП микросхемы.

Минимальный уровень напряжения компарирования входного сигнала компаратора определяется выходным напряжением включенного регулируемого стабилитрона 3 и напряжением светодиода оптрона 6. Максимальный уровень напряжения компарирования входного сигнала компаратора определяется предельно допустимым напряжением катод - анод регулируемого стабилитрона 3 и для микросхемы H142EH19 составляет 30B. Максимальное напряжение входного сигнала компаратора определяется предельно допустимым током светодиода оптрона и значительно превышает уровень напряжения компарирования. Ток нагрузки на входной сигнал определяется током светодиода оптрона и при напряжении входного сигнала, равном уровню напряжения компарирования, составляет примерно 3 мА.

Работает компаратор напряжения следующим образом. Если входное напряжение не превышает уровень напряжения компарирования, то на опоре регулируемого стабилитрона 3 напряжение, определяемое высокоомным делителем на резисторах 1 и 2, меньше порога срабатывания, и регулируемый стабилитрон 3 выключен. На катоде регулируемого стабилитрона 3, в результате протекания остаточного тока катода регулируемого стабилитрона 3 через резисторы 4 и 5, устанавливается напряжение, близкое к напряжению входного сигнала. Оптрон 6 выключен, ток фотодиода оптрона 6 на резисторе 7 создает напряжение меньше порога срабатывания триггера Шмитта КМОП микросхемы 8. На выходе компаратора присутствует напряжение высокого логического уровня.

При достижении напряжения на высокоомном делителе напряжения на резисторах 1, 2 и, следовательно, на опоре регулируемого стабилитрона 3 уровня срабатывания регулируемого стабилитрона 3 произойдет его включение. На катоде регулируемого стабилитрона 3 установится напряжение, равное уровню срабатывания опоры. Ток, протекающий через светодиод оптрона 6 и токозадающий резистор 4, вызовет уменьшение сопротивления фотодиода оптрона 6, повышение напряжения на резисторе нагрузки фотодиода 7 и переключение триггера Шмитта КМОП микросхемы 8 в низкий логический уровень.

Входное напряжение, при котором происходит включение регулируемого стабилитрона 3, является уровнем компарирования гальванически изолированного компаратора напряжения с питанием от входного сигнала.

Небольшой входной ток опоры регулируемого стабилитрона 3 и высокоомного делителя напряжения на резисторах 1 и 2 не имеют большого влияния на ток нагрузки гальванически изолированного компаратора напряжения с питанием от входного сигнала и позволяют устанавливать уровень компарирования в большом диапазоне напряжения входного сигнала.

Гальванически изолированный компаратор напряжения с питанием от входного сигнала, содержащий регулируемый стабилитрон, диодную оптопару, триггер Шмитта КМОП микросхемы и пять резисторов, причем входной сигнал подключен к токозадающему резистору светодиода оптрона и первому выводу первого резистора высокоомного резисторного делителя напряжения, второй вывод первого резистра высокоомного резисторного делителя напряжения соединен с опорой регулируемого стабилитрона и первым выводом второго резистора высокомного резисторного делителя, второй вывод токозадающего резистора светодиода оптрона соединен с анодом светодиода оптрона и первым выводом резистора блокирующего включение оптрона от остаточного тока катода регулируемого стабилитрона, катод регулируемого стабилитрона соединен с катодом светодиода оптрона и вторым выводом резистора блокирующего включение оптрона от остаточного тока катода регулируемого стабилитрона, общий вывод входного сигнала компаратора соединен с анодом регулируемого стабилитрона и вторым выводом второго резистора высокоомного резисторного делителя напряжения, катод фотодиода оптопары соединен с выводом питающего напряжения КМОП микросхемы, анод фотодиода оптопары соединен с входом триггера Шмитта КМОП микросхемы и первым выводом резистора нагрузки фотодиода оптопары, второй вывод которого соединен с общим выводом питающего напряжения КМОП микросхемы, выход триггера Шмитта КМОП микросхемы является выходом гальванически изолированного компаратора напряжения с питанием от входного сигнала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области светотехники. .

Изобретение относится к области добычи природного газа и, в частности, к обеспечению оптимального ведения комплекса технологических процессов сбора и подготовки газа к дальнему транспорту с использованием автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП).

Изобретение относится к области добычи природного газа, и в частности к обеспечению оптимального ведения комплекса технологических процессов сбора и подготовки газа к дальнему транспорту с использованием АСУ ТП.

Изобретение относится к системам и способам для текущего контроля промышленных процессов и содержит средство первичного измерительного преобразователя для детектирования одного или более параметров процесса по меньшей мере одним производственным терминалом, средство сбора для сбора измерительных сигналов, выдаваемых упомянутым средством первичного измерительного преобразователя, средство обработки, функционирующее по сигналам, сгенерированным упомянутым средством сбора, для получения информации о процессе, и средство управления производственным потоком, функционирующее на основе упомянутой информации по качеству процесса.

Изобретение относится к цифровой технике. .

Изобретение относится к способам снижения мощности (энергопотребления) в процессоре. .

Изобретение относится к устройству управления для выполнения задач управления в подземных горных разработках, содержащему аппаратные средства модульной конструкции, включающие в себя центральный блок с микропроцессором и приданным ему программируемым блоком памяти для хранения и обработки программ, и блок сопряжения для связи устройства управления с другими устройствами управления и/или управляемыми исполнительными органами, датчиками и т.п.

Изобретение относится к способу для управления качеством промышленного процесса. .

Изобретение относится к способу контроля или моделирования процесса уплотнения по меньшей мере одного пористого субстрата пиролитическим углеродом путем химической инфильтрации газовой фазой, в соответствии с которым помещают в печь партию из одного или более субстратов, подлежащих уплотнению, нагревают указанный субстрат, подают в печь реакционный газ, содержащий по меньшей мере один углеводород, являющийся источником углерода, устанавливают в печи давление, при котором реакционный газ способен диффундировать в поры нагретого субстрата с образованием в них осадка пиролитического углерода, и выпускают из печи отработанный газ через выпускную трубу, соединенную с выходным отверстием печи.

Изобретения относятся к химической и топливной отраслям промышленности, а также к охране окружающей среды. Сначала сравнивают данные об исходном образце твердого топлива с одной или более требуемых характеристик после обработки. На основе этого сравнения формируют показатель разницы в составе твердого топлива и определяют по меньшей мере один рабочий параметр обработки. Регистрируют показатель загрязняющих веществ, выделенных из твердого топлива в процессе его обработки. По меньшей мере, один параметр обработки регулируют, если зарегистрированный показатель загрязняющих веществ указывает, что одна или более требуемых характеристик не достигнута. По меньшей мере, один рабочий параметр выводят на контроллер и установку управления и определяют одну или более конечных характеристик твердого топлива, которые сравнивают с требуемыми характеристиками, и направляют информацию обратной связи, характеризующую одну или более конечных характеристик, в установку обработки твердого топлива. Изобретения обеспечивают уменьшение вредных выбросов. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к способу измерения накопления частиц на поверхностях реактора. Способ мониторинга смеси частиц и текучей среды включает пропускание смеси, содержащей заряженные частицы и текучую среду, обтекая детектор накопления частиц, измерение электрического сигнала, зарегистрированного детектором в то время, как некоторые заряженные частицы проходят мимо детектора без контакта с ним, а другие заряженные частицы контактируют с детектором, обрабатывание измеренного электрического сигнала, обеспечивая выходные данные, и определение по выходным данным, имеют ли заряженные частицы, контактирующие с детектором, в среднем заряд, отличный от заряженных частиц, проходящих мимо детектора без контакта с ним. Изобретение обеспечивает эффективный мониторинг смеси частиц и текучей среды на поверхностях реактора. 15 з.п. ф-лы, 10 ил., 3 пр.

Изобретение относится к автоматизированным системам. Технический результат заключается в повышении надежности связи между устройствами. Устройство содержит: центральный процессор, к которому подключены запоминающее устройство, 3-осевой акселерометр и/или 3-осевой гироскоп, интерфейсы внешних устройств, пользовательский интерфейс и периферийные процессоры, причем выделенные периферийные процессоры выполнены с возможностью управления средствами контроля, включая средства контроля потребления электрической энергии объектами управления и защиты объектов управления от превышения допустимых уровней тока, при этом к периферийным процессорам дополнительно подключен пользовательский интерфейс и интерфейс контроля оборудования. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к системе почвообрабатывающе-посевного орудия и способу ее управления. Орудие содержит высевающую секцию, датчик, выполненный с возможностью выдачи сигнала, указывающего на почву, смещенную высевающей секцией, и контроллер орудия, соединенный с возможностью сообщения с датчиком. Контроллер орудия выполнен с возможностью определения гладкости обработки почвы позади высевающей секции на основании сигнала и с возможностью регулирования параметра, влияющего на обработку почвы, когда гладкость находится за пределами требуемого диапазона. Такое конструктивное решение направлено на повышение эффективности посева. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к системам автоматического управления и контроля. Техническим результатом является создание гальванически изолированного компаратора напряжения, не требующего отдельного гальванически изолированного источника питающего напряжения с минимальным уровнем компарирования не более 2 В и не изменяемым током нагрузки во всем диапазоне входного напряжения. Компаратор содержит две диодные оптопары, p-n-р и n-p-n транзисторы, переменный и четыре постоянных резистора, триггер Шмитта КМОП микросхемы. Схемой обеспечивается неизменный ток нагрузки компаратора на входной сигнал при значительном превышении входным напряжением установленного порога компарирования. Уровень компарирования входного напряжения задается переменным резистором, включенным на входе компаратора. 1 ил.
Изобретение относится к производству строительных материалов с использованием техногенных отходов промышленности и энергетики и может быть использовано для контроля основных радиоактивных нуклидов природного происхождения. Способ контроля и управления радиометрическими параметрами строительных материалов, получаемых из нескольких компонентов, содержит операции непрерывного измерения количественного содержания радиоактивных нуклидов природного происхождения в каждом компоненте и определения эффективной удельной активности каждого компонента, передачи полученных результатов измерений в блок управления и осуществления с учетом полученных результатов расчета весовых и/или объемных характеристик каждого компонента, при условии получения или непревышения заданной максимальной удельной эффективной активности конечного продукта, передачи расчетных параметров и управляющих сигналов устройству дозирования компонентов и маркировки конечного продукта маркером, соответствующим реальному значению эффективной удельной активности конечного продукта, определенному по весовым и/или объемным характеристикам и значениям удельной эффективной активности каждого компонента. Достигается повышение эффективности контроля эффективной удельной активности готовой продукции.

Изобретение относится к устройствам для приготовления цветных кладочных сухих смесей и цветных товарных бетонов, применяемых в строительстве. Установка включает смеситель с устройством загрузки смешиваемых компонентов, датчиком влажности, спектральным датчиком определения характеристик цвета и источником освещения, бункеры сухих наполнителей, бункеры сухого вяжущего, бункеры красящего пигмента. Все бункеры оснащены системой дозирования и датчиками влажности и связаны конвейерами, оснащенными системой взвешивания, со смесителем. Дополнительно предусмотрен бункер химического осушителя, оснащенный системой дозирования и связанный со смесителем. Спектральные датчики определения характеристик цвета, а также все упомянутые системы дозирования, датчики влажности, системы взвешивания и конвейеры связаны двусторонней связью с управляющим устройством, выполненным с возможностью автоматического расчета цветовых характеристик, весовых и/или объемных показателей каждого компонента смеси и химического осушителя. Достигается уменьшение энергоемкости производственного процесса за счет исключения термической сушки исходных компонентов, а также улучшение качества конечного продукта. 1 ил.
Изобретение относится к производству строительных материалов. Технологическая линия для автоматизированного производства строительных материалов состоит из дробильно-сортировочного отделения, подготовительного отделения, отделения дорожных смесей, отделения сухих смесей, формовочного отделения, отделения штабелирования отформованных материалов, отделения дозревания, отделения пакетирования и упаковки, отделения транспортировки технологических поддонов и отделения рециклинга образующихся отходов, а также автоматизированных линий транспортировки и позволяет производить широкий ассортимент строительных материалов посредством переработки отходов горного производства, металлургических предприятий и тепловых электростанций. Дробильно-сортировочное отделение оснащено роторной дробилкой, выполненной с возможностью получения из исходного сырья минеральной муки, представляющей собой смесь наночастиц, пылеватых фракций и мелких частиц исходного материала, используемой в качестве минерального вяжущего при производстве дальнейшей продукции. Достигается повышение эффективности утилизации отходов, повышение качества готовой продукции и оптимизация процессов ее производства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к военной технике, а именно к системам управления боевыми средствами, и может быть использовано для автоматизированного управления огнем, движением и защитой бронетанковой техники. Комплекс средств автоматизации системы управления боевыми средствами содержит управляющую подсистему, подсистему приема и передачи данных, каналы связи, управляемую подсистему и интеллектуальную подсистему информационной поддержки принятия решения с анализатором, классификатором, коррелятором, экстраполятором и экспертной системой с базой знаний и блоком логического вывода. Интеллектуальная подсистема информационной поддержки принятия решения снабжена экспертной системой с базой данных в области управления огнем, движением и защитой боевой машины, интеллектуальным решателем задач с базой знаний и подсистемой поиска различных альтернативных вариантов решения задач по управлению огнем, движением и защитой боевой машины на основе использования искусственного интеллекта, интеллектуальным интерфейсом. Техническим результатом изобретения является повышение уровня автоматизации и интеллектуализации функций управления огнем. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системам автоматического управления и контроля. Многоканальный компаратор напряжения с гальванически изолированными каналами содержит генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик номера контролируемого канала, дешифратор, ОЗУ кодов значений контролируемых напряжений и кода вида контроля, ЦАП, компаратор напряжения, цифровой логический элемент «Исключающее ИЛИ», триггер фиксации выхода напряжения за установленное значение, аналоговый мультиплексор, шину запуска устройства, магистраль выбора напряжения, магистраль опроса напряжения, магистраль кода предельного значения напряжения, резисторы, ограничивающие броски входного тока при изменении входного напряжения, оптопары транзисторные, конденсаторы, диоды защиты от обратного напряжения, импульсные трансформаторы, переменные резисторы. Не требуется отдельных, гальванически изолированных источников питающего напряжения. 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-02-10 2015-02-10T12:37:08
Наверх