Устройство контроля уровней напряжения

 

Союэ Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()805189 (И ) Дополнительное к авт. симд-ву (51)М. Кл.

С 01 R 19/00 (22) Заявлено 060479 (21) 2747656/18-21 с присоединением заявки No (23) Приоритет

ГосударствеиимЯ комитет

СССР ио делам изобретеииЯ и открнтиЯ

Опубликовано 150281, Бюллетемь Й9 6 (53) УДК 681. . 17 (088.8) Датаопублмковамияописаммя 25 ° 02 ° 81 (72) Авторы иэобретемия

Q, Н. Захаров, И.И. Ковбанюк и А. И. Ярухин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО KOBTPOJIR УРОВНЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в системах автоматики и защиты, где требуется высокое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности является устройство контроля уровней напряжения, содержащее делитель напряжения, пороговые . элементы, источник опорного напряжения, триггеры, элемент И, блок совмещения, дифференцирующий блок генератор тактовых импульсов и исполнительный блок (1).

Недостатками этого устройства являются его ограниченные функциональные воэможности, так как оно не контролирует уровни двухполярного напряжения и требует перестройки при изменении частоты контролируемого напряжения и низкое быстрО1 действие.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повыаение быстродействия.

Укаэанная цель достигается тем,,что в устройство, содержащее первый делитель напряжения, выходы которого подключены к первым входам первого и второго пороговых эле2 ментов соответственно, вторые входы которых соединены с источником контролируемого напряжения, первый и второй триггеры, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента И, первый дифференцирун щий .блок, исполнительный блок и источник опорного напряже1О ния, введены второй делитель напряжения, третий и четвертый пороговые элементы, первый .и второй элементы ИЛИ, синхронный генераторкомпаратор, генератор строба максимума, второй и третий дифференцирующие блоки, третий и четвертый триггеры, второй и третий элементы И, причем выходы второго делителя напряжения подключены к первым входам третьего и четвертого пороговых элементов соответственно, вторые входы которых соединены с источником контролируемого напряжения, выходы первого и третьего пороговых элементов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выходы второго и четвертого пороговых элементов соединены соответственно с первым и вторым входами второго

ЗО элемента ИЛИ, выходы первого и вто 805189

Контролируемое напряжение — 08я поступает на входы пороговых элементов 24-27 и синхронного генератора-компаратора 9. На пороговых элементах 24 и 26 напряжение 08„ñðàâнивается с допустимыми напряжениями +0 „è -U „соответственно, а на пороговых элементах 25 и 27 с допустимыми напряжениями +U и

-U соответственно.

%а выходе синхронного генераторакомпаратора 9 синхронного напряжения 0 „ Формируется меандр напряжения (фиг. 2а), На выходе дифференцирукщего блока 22 из меандра напряжения формируются импульсы, соответ ствующие моменту перехода контролируемого напряжения - U „ через ноль (фиг. 2 ж).

Генератор строба максимума 23 Формирует импульсы, соответствующие моменту максимального по абсолютной

50 е0

65 рого элементы ИЛИ соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертого триггеров, вторые входы которых соединены с выходом первого дифференцирующего блока, вход которого соединен с выходом

5 синхронного генератора-компаратора и входом генератора строба максимума, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых соеди- 0 иены с выходами соответственно третьего и четвертого триггеров, первые входы которых соединены со входами соответственно второго и третьего дифференцирующих блоков, выходы которых соединены с первыми входами со- 1 ответственно первого и второго триггеров, вторые входы которых соединены с выходами соответственно, второго и третьего элементов И, выход первого элемента H соединен ео вхо- 20 дом исполнительного блока, вход синхронного генератора-компаратора соединен с источником контролируемого напряжения, входы первого и второго делителей напряжения соединены соответственно с клеммами "плюс" и

"минус" источника опорного напряжения.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные ди- З аграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит делители напряя<ения 1 и 2, состоящие соответственно из резисторов 3-5 и 6-8, синхронный генератор-компаратор 9, исполнительный блок 10, элементы

ИЛИ 11 и 12, триггеры 13-16, элементы И 17-19, дифференцирующие блоки 20-22, генератор 23 строба максимума, пороговые элементы 24-27 и источник опорного напряжения (на 40 фиг. 1 не. показан).

Устройство работает следующим образом. величине уровня контролируемого напряжения 08я (фиг. 2 е).

На выходах пороговых элементов

24-27 при переходе контролируемым напряжением О порогов срабатывания +О <, +О .„, -0„, „, -О,„„„соответственно формйруются Импульсы (фиг.2 б, в, г, д), длительность которых соответствует времени нревышения соответствующих порогов. Эти импульсы через элементы ИЛИ 11 и 12 поступают на входы триггеров 13 и 14 и дифференцирующих блоков 20 и 21 (фиг. 2 з, и). На выходам дифференцирующих блоков 20 и 21 формируются короткие импульсы, соответствукщие моменту поступления импульсов с пороговых элементов 2427 (фиг. 2 м, н), Эти импульсы поступают на входы триггеров 15 и 16.

На установочные входы триггеров 13 и 14 поступают импульсы с дифференцирующего блока 22 (фиг.2 я<) и подготавливают триггеры 15 и 16 к занесению информации от пороговых элементов 24-27 (фиг. 2 к, л).

С выхода генератора 23 строба максимума (фиг. 2 е) импульсы поступают на элементы И 17 и 18 и при совпадении их с импульсами на выходах триггеров 13 и 14 (фиг. 2 о, п) они проходят на установочные входы триггеров 15 и 16.

Устройство работает так, что при номинальном значении контролируемого напряжения О яимпульсы на выходе триггера 14 (фиг. 2 п) не совпадают с импульсами генератора

23 строба максимума, а триггер

16 находится в сработанном состоянии (фиг. 2 с). Если контролируемое напряжение О я не достигает значений порогов срабатывания

Щ ; на выходах пороговых элементов 25 и 27 импульсы будут отсутствовать, триггер 14 останется в исходном состоянии и импульсы от генератора 23 строба максимума пройдут через элемент И 18 и обнулят триггер 16, а иа его выходе появится сигнал "Неисправности Н2" (фиг.2с).

При контроле контролируемого напряжения - О япо максимально допустимым уровням с помощью пороговых элементов 24 и 26 триггер, 15 находится, наоборот, постоянно в обнуленном состояний, если контролируемое напряжение - Us не выходит за пределы порогов срабатывания

+U >и переходит в сработанное (нейсправное) состояние (фиг.2 р, т

"Неисправность Н1"), когда контролируемое напряжение - 0>> выйдет за пределы порогов срабатывания +U <яя! при этом обнуление (сброс) триггера 15 не произойдет, пока контролируемое напряжение - U „ снова не войдет в пределы +О„„я„(фиг. 2 р, т)., 805189

На входе исполнительного блока

10 (фиг. 2 т) "Неисправность Н1 и

Н2" присутствует при наличии любой из неисправностей (по максимуму или минимуму) не зависимо от того, при какой полярности контролируемого напряженияия U > он а появилась.

Если контролируемое напряжение

-U пропадает, то синхронный гене« зх ратор-компаратор 9; которому не навязывается внешняя частота, будет генерировать импульсы с собственной частотой, которые аналогично рассмотренному случаю установят триггер 16 в положение "Неисправность Н2".

Устройство контроля уровней напряжения обладает высоким быстродействием и позволяет контролировать двухполярное напряжение независимо от частоты контролируемого напряжения, так как информация воспроизводится устройством каждые цолпериода контролируемого напряжения.

Формула изобретения

Устройство контроля уровней напряжения, содержащее первый делитель напряжения, выходы которого подключены к первым входам первого и второго пороговых элементов соответственно, вторые входы которых соединены с источником контролируемого напряжения, первый к второй триггеры, выходы которых соединены с соответствуищими входами первого элемента И, первый дифференцирующий блок, исполнительный блок и источник опорного напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональныХ возможностей и повышения быстродействия, в него введены второй делитель напряжения, третий и четвертый пороговые элементы, первый и второй элементы ИЛИ, синхронный генератор-компаратор генератор строба максимума, второй и третий дифференцирующие блоки, третий и четвертый триггеры, второй и третий элементы ИЛИ, причем выходы второго делителя напряжения подключены к первым входам третьего и четвертого пороговых элементов соответственно, вторые входы которых соединены с источником контролируемого напряжения, выходы первого и третьего пороговых элементов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выходы второго и четвеРтого пороговых элементов соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выходы перво,го и второго элементов ИЛИ соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертого триггеров, вторые входы которых соединены с выходом первого дифференцирующего блока, вход которого соединен с выходом синхронного генератора-компара20 тора и входом генератора строба максимума, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответственно третьего и четвертого триггеров .первые входы которых соединены со входами соответственно второго и третьего дифференцирующих блоков, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго триггеров, вторые входы которых соединены с выходами соответственно второго и третьего элементов И, выход первого элемента И соединен со входом исполнительного блока, вход синхронного генераторакомпаратора соединен с источником контролируемого напряжения, входы первого и второго делителей напряжения соединены соответственно с

40 клеммами "плюс" и "минус" источника опорного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе щ 1. Авторское свидетельство СССР

9 625167, кл. G 01 R 19/00, 1975 (прототип).

805189 .

+ Ищ!

Фиг 2

0872 66 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

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

Составитель С.Бычков

Редактор М.Недолуженко Техред Н. Граб Корре к тор Г. Н аз аров а