Патент ссср 410236

 

лете нт но-техн и чес над бнблррч :.нВ л А

О П И С А Н И Е 4I0236

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12.Х!.1971 (№ 1713410/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.!.1974. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 8.V.1974

М. Кл. б Olb 1/00

Государстеенныи комитет

Совета Министров СССР

tlo делам изобретений и открытий

УДК 681.317(088.8) Автор изобретения

В. И. Юрченко

Заявитель

ДАТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Предлагаемый датчик электрических сигналов относится к области электротехники и может быть применен в телеметрических системах, системах автоматического управления и системах контроля параметров.

Известен потенциометрический датчик, предназначенный для получения непрерывного сигнала о контролируемом параметре. Он содержит измерительный потенциометр, коммутатор, источник питающего напряжения, диоды и триггер; единичные и нулевые выходы триггера соответственно подключены к двум входам элемента «ИЛИ», присоединенного выходом к управляющему входу ключа.

Однако такой датчик недостаточно надежен, и в нем невозможно получить управляющие сигналы, необходимые для дискретизации непрерывного сигнала.

Предложенный датчик электрических сигналов, с целью повышения надежности и расширения логических возможностей, содержит контактор, состоящий из и изолированных одна от другой контактных пластин и ползунка, который механически соединен с ползунком измерительного потенциометра и подключен к источнику питающего напряжения. (2+3i) -e контактные пластины контактора (i=0, 1, 2 ..) соединены с нулевым входом первого и единичным входом второго триггеров. Его (1+3i)-е пластины соединены с нулевым входом второго и единичным входом третьего триггеров, а (3+3i) -е пластины подключены попарно к промежуточным шинам, присоединенным через диоды соответственно к единичному и нулевому входам первого и третьего триггеров и к выходам коммутатора, вход которого подключен к выходу элемента «ИЛИ».

На чертеже приведена схема датчика.

Оп содержит измерительный потенциометр

1 с ползунком 2, контактор 3 с контактными пластинами 4 и ползунком 5, шины экстремумов 6, триггер 7 с нулевыми 8 и единичными

9 входами, нулевыми 10 и единичными 11 выходами, промежуточные шины 12, разделительные диоды 13, коммутатор 14, клемму 15

«управляющий сигнал», элемент «ИЛИ» 16 н ключ 17.

I(оптактные пластины 4 изолированы электрически одна от другой. Ползунок 5 механически связан с ползунком 2.

Пластины 4 соединены с шинамн экстремумов 6 следующим образом: с первой шиной соединены пластины 1, 4, 7, 10 ..., со второй— пластины 2, 5, 8, 11..., с третьей — пластины

3,6,9, 12....

1(каждой шине 6 подключены разноименные входы двух триггеров 7 из трех.

Как в известном потенциометрическом датчике, с измерительного потенциометра 1 через

410236 ползунок 2 снимается непрерывный сигнал о контролируемом параметре.

Датчик работает следующим образом.

На ползунок 5 подается напряжение от источника питания. Ползунки 2 и 5 механически соединены, поэтому при изменении контролируемого параметра они движутся в одном направлении. При своем движении ползунок

5 поочередно контактирует с контактными пластинами 4, которые соединены с шинами экстремумов 6. Переход ползунка 5 с одной пластины на соседнюю приводит к исчезновению напряжения на одной шине 6 и появлению его на другой.

Определенное направление движения ползунка 5 приводит к определенной последовательности появления напряжения на шинах экстремумов 6 и соответствующей последовательности изменений состояния триггеров 7.

Так как управляющий сигнал может возникнуть лишь после перехода напряжения с одной шины 6 на другую и появляется лишь в момент нахождения ползунка 5 на пластине 4, подключенной к последней шине, он соответствует не строго экстремальному значению, а значению, немного отличающемуся от него.

Чтобы это отличие было по возможности меньшим, число пластин 4 в контакторе 3 должно быть большим. При этом наибольшее число пластин равно числу витков измерительного потенциометра 1, т. е. линейный интервал между пластинами 4 и витками потенциометра 1 должен быть одинаков. Для контактора 3 он слагается из толщины одно пластины 4 и толщины одной прокладки. Эти толщины и ширина ползунка 5 выбраны таким образом, чтобы ползунок 5 не контактировал одновременно с двумя пластинами 4. Размеры контактора 3 с ползуном 5 должны быть весьма близки размерам потенциометра 1 с ползунком 2.

Сказанное справедливо для случаев равенства плеч ползунков 2 и 5. Для других соотношений плеч этих ползунков соотношение упомянутых линейных интервалов и, следовательно, толщины пластин и прокладок соответственно изменяются.

Введение в состав датчика контактора 3 позволяет получить управляющие сигналы, возникающие в момент равенства непрерывного сигнала и заранее выбранных фиксированных его значений, т. е. в соответствии с алгоритмом квантования по уровню.

Для этого достаточно часть пластин 4 объединить в группу подключением к промежуточной шине 12, которая затем подключается к шине экстремумов через разделительный диод 13. Выбор пластины 4 для подключения зависит от заданного алгоритма выборок. Так, если объединить сначала в одну группу часть пластин 4, ранее подключенных, например, к первой шине 6 и отстоящих одна от другой и.одинаковом расстоянии, или (что то же самое), следующих одна за другой через равное число пластин 4, а затем объединенную группу

65 подключить через диод 13 к первой шине 6 и через другой разделительный диод 13 и коммутатор 14 — к клемме «управляющий сигнал» 15, то помимо управляющих сигналов, соответствующих экстремальным значениям, получают сигналы в соответствии с алгоритмом квантования по уровшо с фиксированным шагом. При произвольном BbI6op0 пласTHIt 4 имеют квантование с переменным шагом. Ана— логично можно поступить с пластинами 4, подключенными к другим шинам 6. При этом управляющии сигнал возникает в виде напряжения от источника питания, которое далсе может передаваться либо через конденсаторы, либо без пих (непосредственно) .

Контактор 3 позволяет получить сигналы

«норм໠— «ненорма».

Разделим пластины 4, подключаемые к первой шине экстремумов 6, на три группы и каждую группу подключим к промежуточной шине 12. Пусть к первой промежуточной шипе

12 подключены пластины 4, с которыми контактирует ползунок 5 в случае, когда контролируемый параметр выше допустимой нормы.

Ко второй промежуточной шине 12 подключены пластины 4, с которыми контактирует ползунок 5 в случае, когда контролируемый параметр находится в пределах нормы, а к третьей шине — пластины, с которыми ползунок 5 контактирует при значениях параметра ниже нормы. Это возможно благодаря тому, что ползунок 5 движется вместе с ползунком

2 измерительного потенциометра 1. Первую н третью промежуточные шины 12 можно соединить и получить общую шину «ненорма» при необходимости. Аналогично группируются пластины 4 остальных двух шин экстремумов

6. Полученные таким образом промежуточные шины 12 через разделительные диоды 13 подключаются к соответствующим шинам экстремумов 6 и через другие диоды 13 к выходным клеммам «норм໠— «ненорма» или «выше нормы» — «норма», «ниже нормы». При разделении пластин 4 не на три, а на большее число групп можно получить сигналы ряда промежуточных значений.

Многообразие управляющих сигналов обусловлено различными способами группировок пластин 4, подключаемых к промежуточным шинам 12, с которых снимается тот или иной управляющий сигнал. Причем сигналы не исключают один другой, так как группы пластин 4 могут быть подключены к различным точкам схемы через разделительные диоды 13.

Таким образом, промежуточная шина 12 может служить одновременно и выходной шиной.

На различных этапах контроля за параметром могут понадобиться различные алгоритмы получения управляющего сигнала. Поэтому подключение отдельных пластин 4 или скомпопованных групп к тем или иным шинам может быть осуществлено с помощью коммутирующих приборов, например реле, дистанционных переключателей и т. п., которые объеди в коммутатор 14. С помощью комПредмет изобретения

Составитель О. Сахаров

Техред Т. Ускова

1 сдактор Л. Утехина

Корректоры Л Корогод и А Николаева

Заказ,!064, 1

Изд. № 334 ира>к Подписное

ЙНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, д. 2 мутатора осуществляется выбор несб:;одимого алгоритма, заключаюп;яйся в г одключенпп или отключении заранее набранных проме>куточных шип 12 от выходных клемм. Различные управляющие сигналы могут быть получены па различ.,:1х выходных клеммах 15. тт г ганрИМЕр СИГН11ЛЫ, COOTBeTCTB, 101ЦИЕ ЭКСтрсмальным значс 1ям, могут быть выведены на одну клемму, а сигналы с проме>куточнь1х шин

12 — на другую. Это облегчает решение вопроса приоритетности при передаче по одному тракту информации о нескольких параметрах.

Управляющие сигналы с разноименных плеч триггеров 7 обзьсдинспы элс;1ентом «ИЛИ»

1á и совместно с остальными управляющими сигналами, пришедшими 113 клем,1у 15 «управляющий сигнал», могут быть поданы на вход ключа 17, на второй вход которого подан непрерывный сигнал, а па выходе получена выборка из пего.

Датчик электрически. . сигналов, содержащий измерительный потенциометр, ползунок которсго 1ерез ключ соединен с выходной клс,I м 011, 1сок1ыутBTopр источник пита!01цего IIBпряжсния, диоды и триггер, единичные и нулевые выходы которого соответственно под5 ключены к двум входам элемента «ИЛИ», присоединенного выходом к управляющему входу ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения логических возможностей, он содержит кон10 тактор, состоящий из и изолированных одна от другой контактных пластин и ползунка, который механически соединен с ползунком измерительного потенциометра и подключен к источнику питающего напряжения, (2+3i) -е

15 контактные пластины контактора (1=0, 1, 2...) соединены с нулевым входом первого и единичным входом второго триггеров, его (1+3i)-е пластины соединены с нулевым входом второго и единичным входом третьего

20 триггеров, à (3+3i) -е пластины подключены попарно к промежуточным шинам, присоединенным через диоды соответственно к единичíî»iy и пулевому входам первого и третьего триггеров и к выходам коммутатора, вход ко25 торого подключен к выходу элемента «ИЛИ».