Устройство для сравнения фаз двух электрических сигналов

 

с / ьна

° я

О Il -И-М. -""" " Е

Союз Советск ив

Социалистическик

Республик () 746903

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (53)M. Кл.

Н 03 К 5/18//

Н 03 К 5/20 (22) Заявлено 04.05.78,(2l ) 2625032/18-21 с присоединением заявки %в (23) Приоритет тваударственнмй комитет

СССР

hD делам нэобретеннй н открытнй

Опубликовано Q7 Q7 80.áþëëåòåíü РЙ25 (53) УДК 621, -.374.33 (088.8) Дата опубликования описания 08.07.80

В. H. Козлов и Ю. Я. Лямец (72) Авторы изобретения

Чувашский государственный университет им. И. Н, Ульянова (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ФАЗ ДВУХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области автоматизации и релейной зашиты, а именно к технике сравнения электрических сигналов по фазе и может быть использовано в датчиках и реле направления мощностиа также в реле сопротивления.

Известно устройство для сравнения фаз двух алектрических величин, содержащее два элемента И, входы которых соединены с датчиками сравниваемых величин, а к выходу первого элемента И подключены о второй элемент И и алемент ИЛИ, выход которого соединен со входом первого алемента И (1).

Недостатками описанного устройства

15 являются невысокая точность и низкаяпом ехоустойчиворть.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, которое содержит преобразователи сравниваемых величин, четыре алемента "память и оконечный блок, Запускаюшие и блокирующие входы алем ентов памяти подключены к преобразователям

2 сравниваемь|х величин, а выходы алементов "память" подключены K оконечному блоку. С помощью преобразователей производится фиксация заданных значений сравниваемых величин. Выходные сигналы алементов память соответствуют по длительности интервалам времени между фиксированными значениями сравниваемых величин. Оконечный блок производит операции попарного перемножения и суммирования, выходных сигналов алементов память . Вь ходной сигнал устройства изменяет свой уровень при одновременном поступлении на вход оконечного блока не менее двух сигналов

t l.

Недостатками описанного устройства являются невысокая точность и малая лом ехоустойчивость, Первое объясняется трудностьео фиксапии заданных значений сравниваемых сигналов, осуществляемой путем формирования узких импульсов, в моменты, когда сравниваемые величины принимают заданные значении. Второй

746903 С.4 .. ........."..

3 недостаток вытекает иэ того, что при некоторой фазе включения устройства его выходной сигнал может появиться мгновенно, а под воздействием помехи, способной запустить хотя бы один из элементов "память устройство формируР ет ложный сигнал.

Белью изобретения является повышение точности работы и помехоустойчивости устройства для сравнения фаз двух электрических сигналов.

Повышение точности достигается тем, <то в известное устройство для сравнения фаз двух электрических сигналов, соде жащее два преобразователя импульсов, четыре элемента память", выхбды которых подключены ко входам оконечного блока, введены четыре элемента И, четыре элемента ИЛИИ выходной логический элемент, о первые входы первогои второгоэлементов И и второго и третьего элем ентов HlI И сое динены с первым выходом первого преобразователя импульсов, второй выход которого нодключен к первым входам первого и четвертого элементов ИЛИ и третьего и четвер; того элементов И, а вторые входы первого и четвертого элементов И и первого и второго элементов ИЛИ соединены с первым выходом второго преобраэова- 5л теля импульсов, второй выход которого подключен zo входам второго и третьего элементов И и третьего и четвертого элементов ИЛИ, причем запускающие входы элементов память" подключены к з5 соответствующим выходам элементов И, блокирующие — к соответствующим выходам элементов ИЛИ, а выходы — к входам выходного .логического элемента.

Повышение помехоустойчивости достигается за счет того, что выходной логический элемент выполнен в виде элемента, реализующего функпию "3 и только 3.

На фиг, 1 изображена структурная электрическая схема устройства для сравнения фаз двух электрических сигналов на фиг, 2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содеожит .преобразователи

1 и 2 импульсов, выходы которых подключены ко входам элементов 3-6И и элементов 7 -10 ИЛИ, элементы 11-14

"память запускающие входы которых

55 подключены к выходам элементов 3-6И, блмййу йщие — к вйходам элем а тов

7-10 ИЛИ, а выходы — к входам логического выходного элемента 15, 4

Преобразователи импульсов 1 и 2 выполнены в виде усилителей-ограничителей и формируют прямоугольные сигналы А„, А, В„, В, соответствующие по длительности положительным (А„, В ) и отрипательным (А„, В2) значениям сравниваемых сигналбв А и В. Далее сформированные сигналы, взятые в порядке их кру- " говой перестановки, поступают на входы элементов 3-6 И и 7-10 ИЛИ. Для пары элементов И и ИЛИ, управляющих одним элементом "память" общим является сигнал, присущий только этому элементу память".. Для элемента 11 память" это сигнал В„, для элемента 12

"память" — А(и т.д.

Чтобы элементы память" 11-14 не оставались включенными после снятия входных сигналов, они выполнены в виде

R- триггеров с инверсными Й -входами.

Пусть ц есть разность фаэ сравниваемых сигналов А и В.

В рабочей зоне углов (о(Ч <,ТС ) сигна общий для пары элементов И и ИЛИ следует раньше, а в нерабочей зоне yr лов (Ус < Ч <2Ж) — позже сигнала надругом входе соответствующего элемента ИЛИ (фиг. 2), следовательно, и выходной сигнал соответствующего элемента "память" в рабочей зоне устройства по длительности больше сигнала в нерабочей зоне на время, равное продолжительности сигнала на другом входе элемента ИЛИ, что составляет практически полупериод. Из диаграмм фиг. 2 видно, что в рабочей зоне в каждый момент времени существуют не менее трех выходных сигналов С вЂ” С4 элементов память, а в нерабочей зоне — ни один иэ сигналов

С - С не существует одновременно с другимй. Достаточно было бы попарно перемножить сигналы С - С, чтобы отличитьрабочую зону углов от нерабочей, Однако, более высокую помехоустойчивость обеспечивает такой выходной логический элемент 15, который осуществляет логическую операцию "3 и только 3 и, следовательно, срабатывает только при совпадении во времени трех. выходных сиг палов элементов память 11-14. В этом случае ложное срабатывание одного иэ элементов 11-14 "память не приводит к к срабатыванию элемента 15, а значит

Й всего устройства в целом. При одновременном существовании на входе блока 15 трех из сигналов С - С последний формирует выходной сигнал устройства М.

5 7469

Управление элементами 11-14 память" с помощью специальным образом включенных элементов 3-6 И и 7-10 ИЛИ позволило отказаться от формирования узких импульсов в моменты фиксации заданных значений сравниваемых величин, заменить эту операшпо формированием прямоугольных сигналов и выполнить преобразователи 1 и 2 в виде обычных усилителей-ограничителей; что повысило точ- ip ность в работе устройства, а применение выходного логического элемента 15, реализующего функцию "3 и Фолио 3 повысило его помехоустойчивость.

Формула изобретения

Устройство для сравнения фаз двух электрических сигналов, содержащее два преобразователя импульсов, четыре элемента память, выходы которых подключены ко входам оконечного блока, о т— л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в работе при одновременном повышении помехоустойчивости, в него введены четыре элемента И, четыре элемента ИЛИ н выходной логичес-кий элемент, первые входы первого и вто03 6 рого элементов И и второго и третьего элементов ИЛИ соединены с первым выходом первого преобразователя импульсов, второй выход которого подключен к первым входам первого и четвертого элементов ИЛИ и третьего и четвертого элементов И, а вторые входы первого и четвертого элементов И и первого и второго элементов ИЛИ соединены с первым выходом второго преобразователя импульсов, второй выход которого подключен ко âõîдам второго и третьего элементов И и третьего и четвертого элементов ИЛИ, причем запускающие входы элементов память подключены к соответствующим выходам элементов И, блокирующие - к соответствующим выходам элементов

ИЛИ, а выходы — к входам выходного логического элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

No 327549, кл. Н 02 Н 3/40

03.07.70.

2. Авторское свидетельство СССР

hb 409335, кл, 2 Н 02 Н 3/38, 29. 12.69.

746903

4, В а О< су

Put 2

Составитель А. Мамросенко

Редактор H. Ахмедова Техред Ж. КастелевичКорректор Ю. Макаренко

Заказ 3973/51 . Тираж 995 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4