Устройство для контроля пороговыхэлементов

 

О П И С А Н И Е (п)828408

ИЗОБРЕТЕНИЯ ьааа Свввтских

Воциалистических

Ресиублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. евид-ву (22) Заявлено 18.06.79 (21) 2780393/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

Н ОЗК 13/20

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 621.317.725 (088.8) ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 и з . я 4 т, А. И. Андрющенко, А. М. Маланчук, О. Г. Пиле1тков, 1"ЕЛ ".."„ у„ x,:;,С

В. Н. Покатаев, М. А. Родина и С. Г. Ткаче®

1 К4 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОРОГОВЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для контроля параметров устройств автоматики и телемеханики, в которых необходимо производить измерение напряжения срабатывания и отпускания пороговых элементов и их гистерезис.

Известно устройство для контроля напряжения, содержащее несколько источников стабильного напряжения, генераторы пило- 1р образного напряжения, генераторы эталонной частоты, счетчики с цифровой индикацией, нуль-органы и органы управления (1).

Недостатками известного устройства при его использовании для измерения напряже- 15 ний срабатывания и гистерезиса пороговых элементов следует отнести невозможность контроля без использования дополнительных приборов (источник изменяющегося напряжения) и ручных операций, невозмож- 2р ность одновременного (периодически повторяющегося) измерения и отображения в цифровой форме значения напряжения срабатывания и гистерезиса пороговых элементов. 25

Известно устройство, содержащее контролируемый пороговый элемент, генератор пилообразного напряжения (интегратор), источники положительного и отрицательного стабильных напряжений, два счетчика, Зр два блока индикации, генератор импульсов, аналоговые ключи, логический блок, входы которого соединены с выходом генератора импульсов и выходами контролируемого порогового элемента, выходы логического блока соединены с первыми входами аналоговых ключей и с входами счетчиков, выходы которых соединены с входами блоков индикации, вторые входы аналоговых ключей соединены с источниками положительного и отрицательного стабильных напряжений, выходы аналоговых ключей соединены с входом генератора пилообразных напряжений, выход которого соединен с входом контролируемого порогового элемента (2).

Недостатком известного устройства является то, что оно не может производить периодического измерения порога срабатывания и гистерезиса контролируемого порогового элемента.

Цель изобретения — обеспечение периодического измерения порога срабатывания и гистерезиса.

Для достижения поставленной цели в устройство для контроля пороговых элементов, содержащее контролируемый пороговый элемент, генератор пилообразного напряжения, источники положительного и отрицательного стабильных напряжений, два счетчика. два блока индикации, генератор

828408 Д

Импульсов и два аналоговых ключа, выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом контролируемого порогового элемента, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с входами первого и второго блоков индикации, первые входы первого и второго аналоговых ключей соединены соответственно с выходами источников положительного и отрицательного стабильных напряжений, выходы аналоговых ключей соединены с первым входом генератора пилообразного напряжения, введены три формирователя и два элемента И, первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, второй вход первого элемента И соединен с вторым входом первого аналогового ключа, с инверсным выходом контролируемого порогового элемента и с входом первого формирователя, выход которого соединен с третьим инвертирующим входом первого элемента И, с вторым входом генератора пилообразного напряжения и с входом второго формирователя, выход которого соединен с входом сброса первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход второго элемента И соединен с вторым входом второго аналогового ключа, с прямым выходом контролируемого порогового элемента и с входом третьего формирователя, выход которого соединен с входом сброса второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжений работы устройства.

Устройство содержит: 1 и 2 — соответственно инверсный и прямой выходы контролируемого порогового элемента, 3 и 4 соответственно источники положительного и отрицательного стабильных напряжений, 5 — контролируемый пороговый элемент, 6 — аналоговый ключ, 7 — генератор пилообразного напряжения, 8 — формирователь, 9 — счетчик, 10 — элемент И, 11 — генератор импульсов, 12 — блок индикации, 13 — формирователь, 14 — аналоговый ключ, 15 — формирователь, 16 — элемент

И, 17 — счетчик, 18 — блок индикации.

Инверсный выход 1 (фиг. 1) контролируемого порогового элемента 5 соединен с первыми входами аналогового ключа 6, элемента И 10 и входом формирователя 8, выход которого соединен с вторым инвертирующим входом элемента И 10, с первым входом генератора 7 пилообразного напряжения и с входом формирователя 13, выход которого соединен с входом сброса счетчика 9, выходы которого соединены с входами блока индикации 12, второй вход генератора 7 соединен с выходами аналоговых ключей 6 и 14, первый вход последнего из которых соединен с прямым выходом 2 контролируемого порогового элемента 5, с

60 б5 первым входом элемента И 16 и с входом формирователя 15, выход которого соединен с входом сброса счетчика 17, выходы которого соединены с входами блока индикации 18, выход генератора 11 импульсов соединен с третьими входами элементов И

10 и 16, выходы которых соединены соответственно со счетными входами счетчиков

9 и 17, выход генератора 7 соединен с входом контролируемого порогового элемента

5, выходы источников положительного 3 и отрицательного 4 стабильных напряжений соединены соответственно с вторыми входами аналоговых ключей 6 и 14.

На фиг. 2: 19, 20, 21, 22 — эпюры напряжений соответственно на инверсном выходе

1, на выходе формирователя 8, на прямом выходе 2 и на выходе генератора 7 пилообразного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

На контролируемый пороговый элемент

5 и устройство подается напряжение питания. Импульсы генератора 11 начинают поступать на элементы И 10 и 16. В момент времени Т» (эпюра 19 фиг. 2) с инверсного выхода 1 подается сигнал «1», который поступает на ключ 6, на один из входов элемента И 10, разрешая его по этому входу, и на формирователь 8. Этот формирователь формирует импульс (эпюра 20 фиг. 2), который устанавливает в исходное состояние генератор 7 пилообразного напряжения и запускает формирователь 13, который по входу сброса сбрасывает в «О» счетчик 9, который определяет порог срабатывания.

По окончании действия импульса с формирователя 8 (момент времени Т>., эпюры

20, 22 фиг. 2) поступает разрешение на третий, инверсный вход элемента И 10. В результате этого два управляющих входа элемента И 10 оказываются открытыми, и импульсы эталонной частоты с генератора 11 начинают поступать на счетчик 9 порога срабатывания. В этот же момент генератор

7 пилообразного напряжения начинает формировать нарастающий участок пилообразного напряжения за счет прохождения положительного напряжения с источника 3 через ключ 6, которое поступает на вход порогового элемента 5 (эпюра 22 фиг. 2). На блоке индикации 12 отображается накапливаемая в счетчике 9 информация.

По достижении пилообразным напряжением порога срабатывания порогового элемента 5 У,р, Тз (эпюра 22 фиг. 2) последний срабатывает, в результате чего на его прямом выходе появляется сигнал «1», а на инверсном — сигнал «0», который закрывает ключ 6, прекращая поступление напряжения с источника 3 на рабочий вход генератора 7. Счетчик 9 окажется заполненным числом импульсов, соответствующим порогу срабатывания порогового элемента с индикацией на блоке 12.

828408

Сигнал «1» с прямого выхода порогового элемента 5, поступая на ключ 14, открывает его, и на генератор 7 поступает стабильное напряжение с источника 4 отрицательного напряжения, за счет которого генератор 7 начинает формировать подающий участок пилообразного напряжения (эпюра 22 фиг. 2). Одновременно «1» с выхода 2 поступает на формирователь сброса 15 и на элемент И 16. Формирователь сброса 15 формирует импульс, устанавливающий по входу сброса счетчик гистерезиса 17 в нулевое состояние. Элемент И 16 разрешает прохождение импульсов генератора 11 на счетчик 17. В момент Т когда напряжение на выходе генератора 7 падает до уровня, соответствующего напряжению отпускания порогового элемента (U„ эпюра 22 фиг. 2), последний отпускает, в результате чего на выходе порогового элемента 1 появляется сигнал «1», а на выходе 2 — «0».

Ключ 14 и элемент И 16 оказываются закрытыми, в результате чего снимается напряжение отрицательной полярности, прекращается поступление импульсов эталонной частоты с генератора 11 в счетчик гистерезиса 17. В последнем оказывается записанным число импульсов, соответствующее гистерезису порогового устройства. Это число отображается блоком 18.

В момент Т появление сигнала «1» на инверсном выходе порогового элемента 5 приводит к повторению состояния устройства, соответствующего состоянию в момент

Т„после чего начинается повторный цикл переключений, описанный выше.

Применение предлагаемого устройства позволяет осуществлять автоматический, периодически повторяющийся контроль порога срабатывания и гистерезиса пороговых устройств. При этом возможно существенное упрощение настройки ПУ, вследствие периодичности и одновременности замера; появляется возможность более точного анализа пороговых элементов при отработке и на этапе эксплуатации, в результате чего повышается достоверность экспериментальных данных.

Формула изобретения

Устройство для контроля пороговых элементов, содержащее контролируемый поро10

45 говый элемент, генератор пилообразйого напряжения, источники положительного и отрицательного стабильных напряжений, два счетчика, два блока индикации, генератор импульсов и два аналоговых ключа, выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом контролируемого порогового элемента, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с входами первого и второго блоков индикации, первые входы первого и второго аналоговых ключей соединены соответственно с выходами источников положительного и отрицательного стабильных напряжений, выходы аналоговых ключей соединены с первым входом генератора пилообразного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения периодического измерения порога срабатывания и гистерезиса, в него введены три формирователя и два элемента И, первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, второй вход первого элемента И соединен с вторым.входом первого аналогового ключа, с инверсным выходом контролируемого порогового элемента и с входом первого формирователя, выход которого соединен с третьим инвертирующим входом первого элемента И, с вторым входом генератора пилообразного напряжения и с входом второго формирователя, выход которого соединен с входом сброса первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход второго элемента И соединен с вторым входом второго аналогового ключа, с прямым выходом контролируемого порогового элемента и с входом третьего формирователя, выход которого соединен с входом сброса второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Орнатский П. П. Автоматические измерения и приборы. Киев, Наукова думка, с. 142.

2. Малиновский В. Н. Цифровые вольтметры интегрирующего типа, Сб. Приборы и системы управления, Хе 2, 1973, с. 11 — 12, рис. 4 (прототип).

828408 юг. 1

20! оп

Редактор Л. Ушакова

Заказ 745/17 Изд. № 322 Тираж 988 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

22<

Составитель С. Ранов

Техред А. Камышникова

Корректоры: О. Силуянова и Л. Орлова