SU841102A1 - Устройство контрол амплитудногодиАпАзОНА СигНАлА - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и телемеханике и может быть использовано дл  контрол  амплитудного диапазона напр жений переменного тока .

Известно ус тройств о, содержащее входной блок дл  приема сигнала переменного тока- и, по крайней мере, два канала дл  приэла сигнала переменного тока, и, по крайней мере, два канала дл  контрол  его уровн . Каждый канал содержит последовательно соединенные усилитель с переменньм коэффициентом делени , пороговое устройство , одновибратор и элемент индикации , причем, входы всех усилителей указанных двух каналов объединены между собой и подключены к входному блоку. Дп  осуществлени  контрол  за несколькими уровн ми входного сигнала число таких каналов увеличиваетс  за счет введени  новых пороговых элементов и равно числу уровней , за которыми ведетс  наблкдение ij .

Недостатком указанного устройства  вл етс  существенное уменьшение нацежности и точности измерений при увеличении числа уровней контрол , Ьбусловленное наличием в каждом канале амплитудных пороговых элементов, выполненных на аналоговых элементах, которым свойственна низка  стабильность рабочих параметров при изменении условий внешней среды и изменении уровней питающих напр жений. При возрастании количества контролируемых уровней (соответственно - каналов ), взаимный дрейф эталонных поро0 гов будет иметь существенную величину . Кроме того, при проведении профилактических работ, св занных с контролем и подстройкой эталонных уровней такого устройства, необходима

5 проверка эталонного уровн  срабатывани  каждого канала, что соответственно усложн ет проведейие указанных работ.

Цель изобретени  - повышение надежности работы предлагаемого устройства .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство контрол  амплитудного диапазона сигнала, содержа5 щее входной блок, подключенный к входам усилителей с переменным коэффициентом делени , входы которых под ,ключены к входам пороговых элементов, одновибратор и элементы индикации,

0 введены элементы И и И-НЕ, элемент

пам ти, генератор тактовых импульсов формирователь, счетчик и дешифратор, причем выходы пороговых элементов подключены к входам первого элемента И, выход которого подключен непосредственно к первому входу второго эле-, мента И, установочному входу счетч ка и через последовательно соединенные формирователь и одновибратор к первьм входам элементов И-НЕ, второй вход второго элемента И подключен к выходу генератора тгистовых импульсов а выход второго элемента И - к входу счетчика импульсов , выходы которого подключены к входам дешифратора,один из входов которого подключен к первому установочному входу О элементов пам ти, а другие выходы соединены с установочными входами Ч элементов пам ти, инверсный выход каждого последующего элемента пам ти подсоединен к второму установочному входу О предыдущего элемента пам ти а пр мые выходы элементов пам ти подключены к вторьм входам элементов И-НЕ, выходы которых подключены к элементам индикации.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

УсТрОЙСТВО КОНТрОЛЯ с1МПЛИТУДНОГО

диапазона сигнала содержит входной блок 1, два идентичных усилител  2 и 3 с переменным коэффициентом делени  два идентичных пороговых элемента 4 и 5, элементы И 6 и 7, генератор 8 тактовых импульсов, формирователь 9, одновибрАтор 10, счетчик 11 импульсов , дешифратор 12, выходную шину 13 первого выхода дешифратора, вькодные шины 14-1-14-N дешифратора, элементы пам ти 15-1-15-N на триггерах, элементы И-НЕ 16-1-16-N, элементы индикации 17-1-17-N, йыходные шины 18-118-N .

Лини , по которой передаетс  сигнал , контролируемый предлагаемы устройством , подключена к входному блоку 1, представл ющелу собой трансформатор . Вторична  обмотка этого трансформатора подсоединена ко входам пары усилителей 2 и 3, выходы которых соответственно подключены ко входам пороговых элементов 4 и 5. Выходы пороговых элементов 4 и 5 подсоединены к элементу И 6, подключенному своиЦвыходсм к одному из входов элемента и 7, ко входу формировател  9 и входу сброса счетчика 11. Второй вход элемента И 7 подключен к генератору 8 тактовых импульсов , а его выход - ко входу счетчика 11 импульсов выходные шины которого подключены к дешифратору 12. Первый выход 13 дешифратора 12 подключен ко входам 15 сброса всех триггеров. Соответствующие выходы 14-1-14-N дешифратора 12 подключены к соответствующим устаноночным входам элементов 15-1-15-N, при этом инверсный вькод каждого последующего триггера 15 соединен с одним из входов сброса предыдущего триггера. Пр мые выходы триггеров 15-1-15-N подсоединены к соответст .вующим двухвходовым элементам И-НЕ 16-1-16-N, причем вторые входы этих элементов соединены между собой и подключены к выходу одновибратора 10,

вход которого соединен с выводом мировател  9. Выходы элементов 16-116-N подключены к элементам индикации 17-1-17-N, а также к выходным шинаМ 18-1-18-N.

Устройство работает следующим об5 раэом.

Входной сигнал поступает на первичную обмотку трансформатора 1,снимаетс  с его вторичной обмотки (без возможной посто нной составл ющей) и

0 поступает на вход усилителей 2 и 3. Этот сигнал имеет форму, отображенную на диаграмме А (фиг. 2) , где приведены два случа  сигналов, когда сигнал имеет амплитуду сХ- и когда амплитуду

5 |Ьл причем Ь . Пунктирной пр мой здесь обозначен верхний минимальный порог контрол , а штрих - пунктирной пр мой - минимальный нижний порог контрол .

0 Преобразованный пороговыми устройств 4 и 5 сигнал имеет вид, показанный на диаграммах В и С, Сплошными лини ми на этих диаграммах обозначен сигнал, имеющий место на выходе

5 элементов 4 или 5 при поступлении

сигнала oi. В этом случае длительность импульсов на выходе элемента 4 либо 5 равна tot. Пунктирными лини ми на диаграммс1х В и С показаны фронты импуль„ сов на выходе элементов 4 и 5 при поступлении на вход сигналов с амплитудой |Ь , при этом длительность импульсов на выходе элементов равна tg,.

Эти сигналы поступают на вход элемента И 6, на выходе которого имеют

5 форму, представленную на диаграмме D или С в зависимости от амплитуды входного сигнала. Длительность положительного импульса на выходе элеменгр

та И 6 равна ,гдe Т-период

0

входного сигнала; t; - длительность импульсов на выходе элементов 4 и 5.

Таким образом, длительность импульсов на выходе элемента И 6 пропорциональна амплитуде входного сигнала. Далее импульсный сигнал длител ностью С преобразуетс  в число с помощью генератора 8 импульсов, элемента И 7 и счетчика 11 импульсов, который устанавливаетс  в исходное состо ние каждый раз, когда сигнал на выходе элемента И 6 равен нулю.

Дл  такого преобразовани  импульсы с выхода элемента И б и импульсы с генератора 8. импульсов (частота ге5 нерации импульсов генератора 8 намного больше 1/f) поступают на элемент И 7, форма сигнала на выходе которог дл  амплитуды с отражена на диаграмме F, дл  амплитуды )2) - на диаграмме ЭГ, при этом число импульсов, показан 1ых на диаграммах F и G, подсчитываетс  счетчикCW 11 импульсов, состо ние которого дешифрируетс  дешифратором 12. Дешифратор имеет N+1-ую выходную шину. Шина 13 подключаетс  к выходу дешифратора, который распознает состо ние счетчика, имеющее место при подсчете лишь одного импульса. Данное состо ние счетчика не  вл етс  информационным и служит дл  установки всех триггеров 15 в исходное состо ние. Число остальных выходных шин 14-1-14-N дешифратора равно числу контролируемых уровней сигнала на входах усилителей 2 и 3.

Работа некоторого К-го канала контрол  уровн  по сн етс  временными диаграммами G и Н. Число импульсов, подсчитанных счетчиком 11 с начала счета до импульса, обозначенного на диаграмме F знаком , дешифрируетс  дешифратором 12/ и соответствующий импульс (диаграмма Н) поступает по из шин 14-1-14-N (шине 14К) на установочный вход триггера 15К. В Э.ТОТ момент триггер 15К устанавливаетс  в единичное состо ние. Если после этого подсчет импульсов счетчиком 11 продолжаетс  и дешифратором 12 определ етс  новое состо ние счетчика 11, соответствующее другому контролируемому уровню, соответствуквдий импульс по шине 14 L поступает на вход триггера 15 L и устанавливает его в единичное состо ние, при этом триггер 15К устанавливаетс  в исходное состо ние. Такой процесс установ ки триггеров i5-l-15-N последовательно продолжаетс  до тех пор, пока не по вл етс  отрицательный перепад напр жени  на выходе элемента 6. При по влении этого перепада формирователем 9 запускаетс  одновибратор 10. Одновременно счетчик 11 устанавливаетс  висходное состо ние дл  подготовки к дальнейшей работе.

Положительный сигнал с выхода одновибратора (диаграмма D), длительность которого не должна превышать Т/2, поступает на все элементы И-НЕ 16-i-16-N.Выходной же сигнал на выходе 16-1-16-N по вл етс  только на то

элементе, второй вход которого под

ключей к триггеру, наход щемус  в единичном состо нии. Это означает, что в момент проведенного измерени  уровн  сигнала его амплитуда не превышала некоторого значени , соответсгвуквдего значению уровн , определ емого К-ым выходом дешифратора 12,

Сигналом с выхода элементов 16-1-.16--N управл ютс  соответствующие элементы индикации I7-1-17-N. Одновременно сигналы с выхода элементов 16-1-16-N могут подаватьс  по шинам 18-1-18 . -N в автоматическЪе устройство регистрации амплитудного диапазона сигнала .

Таким образом, введение в устройство новых элементов, основанных на дискретном способе обработки сигнала, позвол ет осуществл ть контроль диапазона амплитуд по множеству уровней с меньшей зависимостью от условий окружающей среды.

Кроме того, увеличение количества., контролируемых предлагаемым устройством уровней входного сигнала не ведет к усложнению конструкции.

20

Claims (1)

1. Патент США W 3544983,

кл. Н 03 К 5/20, 1970 (прототип).

Фиг.1

fl