Устройство для допускового контроля напряжения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные пороговые элементы верхнего и нижнего уровней напряжения, входы которых подключены к входным шинам, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет обеспечения режима самоконтроля, в него введены два делителя частоты, четыре формирователя , два усилителя, два накопительных конденсатора, элемент ИЛИ, контрольное реле, два вспомогательных и два разделительных диода и триггер, выходы которого через соответствующие последовательно соединенные усилители и накопительные конденсаторы подключены к анодам вспомогательных диодов и к двум входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с обмоткой контрольного реле, при катоды вспомогательных диодов подключены к шине нулевого потенциала питания, а выходы пороговых элементов верхнего и нижнего уровней напряжения подключены к входам триггера соответственно через первый формирователь и последовательно соединенные первый делитель частоты и второй формирователь, выход которого соединен с установочным входом второго делителя частоты, входом соединенного с выходом третьего формирова (Л теля, а выходом - с входом четвертого формирователя, выходы которого через разделительные диоды подключены к входам порогового элемента верхнего уровня напряжения . ю ГС

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.Я0„„1170422

Ш4б05В1 01 НОЗ 524

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ъйь, lpga<:гА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3620653/24-21 (22) 11.07.83 (46) 30.07.85. Бюл. № 28 (72) С. А. Щиголев (71) Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.373(088.8) (56) Грэм Дж. и др. Проектирование и применение операционных усилителей. М., 4Мир», 1974, с. 398.

Авторское свидетельство СССР № 625167, кл. G 01 R 19/16, 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные пороговые элементы верхнего и нижнего уровней напряжения, входы которых подключены к входным шинам, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет обеспечения режима самоконтроля, в него введены два делителя частоты, четыре формирователя, два усилителя, два накопительных конденсатора, элемент ИЛИ, контрольное реле, два вспомогательных и два разделительных диода и триггер, выходы которого через соответствующие последовательно соединенные усилители и накопительные конденсаторы подключены к анодам вспомогател ьн ы х диодов и к двум входа м элемента

ИЛИ, выход которого соединен с обмоткой контрольного реле, при этом катоды вспомогательных диодов подключены к шине нулевого потенциала питания, а выходы пороговых элементов верхнего и нижнего уровней напряжения подключены к входам триггера соответственно через первый формирователь и последовательно соединенные первый делитель частоты и второй формирователь, выход которого соединен с установочным входом второго делителя частоты, входом 3 соединенного с выходом третьего формирова- д теля, а выходом — с входом четвертого ЦЦ формирователя, выходы которого через разделительные диоды подключены к входам порогового элемента верхнего уровня напряжения.

1ее4

1170422

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении устройств анализа.

Целью изобретения является повышение надежности за счет обеспечения режима самоконтроля.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы (а — пороговых элементов верхнего и нижнего уровней напряжения при изменении контролирующего напряжения U„, б — устройства при изменении контролируемого напряжения U„во всем диапазоне), Устройство для допускового контроля напряжения содержит входные шины 1 и 2, подключенные к информационным входам пороговых элементов 3 и 4 верхнего и нижнего уровней напряжения, выходы которых подключены соответственно к входам первого формирователя 5 и первого делителя 6, выходом подключенного через второй формирователь 7 к установочному входу второго делителя 8 входом соединенного с выходом третьего формирователя 9, а выходом с входом четвертого формирователя 10, и к первому входу контролирующего триггера 11, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя 5, а его выходы подключены к входам усилителей 12 и 13, выходами подключенных соответственно через накопительные конденсаторы 14 и 15 к входам элемента ИЛИ 16, выход которого подключен к обмотке контрольного реле 17, при этом входы элемента ИЛИ 16 соединены с шиной нулевого потенциала через вспомогательные диоды 18 и 19, а первый и второй выходы четвертого формирователя 10 подключены соответственно к первым входам пороговых элементов 3 и 4 верхнего и нижнего уровней напряжения через разделительные диоды 20 и 21, при этом в четвертом формирователе 10 вход подключен к одной обкладке конденсатора 22, вторая обкладка которого подключена к шине нулевого потенциала через резистор 23 и непосредственно к базе транзистора 24, в коллекторную цепь которого подключен трансформатор 25, выводы вторичной обмотки которого подключены к выходам четвертого формирователя 10, а резистор 26, включенный между входами порогового элемента 3 верхнего уровня напряжения, обеспечивает установку порога включения порогового элемента 3, при этом пороговые элементы 3 и 4 могут быть выполнены на оптронах-инверторах 27 и 28.

Устройство для допускового контроля напряжения с самоконтролем работает следующим образом.

Контролируемое напряжение величиной

U, с входных шин 1 и 2 поступает на пороговые элементы 3 и 4, где сравнивается с пороговыми напряжениями Ui нижнего и 14 верхнего допусков (фиг. 2а, эпюра а). При

25 зо

55 значении контролируемого напряжения U><

Предположим, что делители 6 и 8 в исходном состоянии находятся в нулевом состоянии, т. е. на их выходах присутствуют нулевые потенциалы, а величина контролируемого напряжения U, находится в пределах Ui

16 на контрольное реле 17 (фиг. 26, эпюра и)

Второй делитель 8, выполненный, например, на основе счетчика с коэффициентом пересчета, равным десяти, заполняется тактирующими импульсами, например, с периодом следования 0,02 с, поступающим из формирователя 9, вход которого подключен к питающей сети. При поступлении десятого тактирующего импульса на выходе делителя 8 (через

0,2 с) появляется положительный перепад напряжения (фиг. 26, эпюра е), воздействующий на вход четвертого формирователя 10, выполненного, например, в виде диф"енцирующей цепи из конденсатора 22 и резистора 23 и транзистора 24 с трансформатором 25 в выходной (коллекторной) цепи.

В результате этого на выходах формирователя 10 возникает импульс, воздействующий через разделительные диоды 20 и 21 на входы порогового элемента 3 (выполненного, например, на основе оптрона-инвертора 27 с шунтирующим вход последнего резистором 26, с помощью которого устанавливается порог включения порогового элемента 3), что приводит к кратковременному появлению нулевого импульса на выходе порогового элемента 3 (фиг. 26, эпюра в), единичного импульса на выходе первого формирователя 5 (фиг. 26, эпюра ж) и установке контролирующего триггера 11 в нулевое

1170422 и а фиг.2

Составитель Н. Маркин

Редактор М. Товтии Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 4702/44 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП аПатентэ, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 состояние (фиг. 2б, эпюра з), т. е. таким образом проверяется исправность канала верхнего допуска. При этом контрольное реле 17 начинает получать питание от накопительного конденсатора 15 (конденсатор

14 начинает подзаряжаться) .

Через 0,32 с (период заполнения первого делителя 6) на выходе первого делителя 6 возникает положительный перепад напряжения, что, в конечном счете, приводит к опрокидыванию контролирующего триггера 11 в единичное состояние. Далее работа устройства повторяется.

Таким образом, в случае, когда контролируемое напряжение U» не превышает напряжение U верхнего допуска, контролирующий триггер 11 периодически меняет свое состояние, чем обеспечивается контроль исправности канала верхнего допуска.

В случае, когда значение контролируемого напряжения превышает напряжение

Uq верхнего допуска, работа устройства протекает, в основном, аналогично вышеописанному. Отличие заключается лишь в том, что от действия каждой положительной полуволны контролируемого напряжения на выходе порогового элемента 3 возникает нулевой импульс (фиг. 2б, эпюра ж), воздействующий через первый формирователь 5 на вход установки в нулевое состояние контролиц

g "r

У> рующего триггера 11, т. е. данный триггер постоянно удерживается в нулевом состоянии. Накопительный конденсатор 5 разрядится, и контрольное реле выключится. В моменты времени (через 0,32 с), когда заполняется первый делитель 6, на выходе второго формирователя 7 кратковременно появляется единичный импульс, устанавливающий контролирующий триггер 11 в единичное состояние, однако он через очень !

О малое время (практически мгновенно, которое определяется неодновременностью включения пороговых элементов из-за разности напряжений Ui u !4 (фиг. 2а, эпюра а — 8) возвращается в нулевое состояние (фиг. 2б, эпюра и) . Следовательно, накопительный конденсатор 5 зарядиться не успевает (в данном случае время заряда накопительных конденсаторов 15 и 14 примерно равно 0,1 с) и контрольное реле 17 остается в выключенном состоянии.

Таким образом, в случае, когда контролируемое напряжение U, превышает напряжение U2 верхнего допуска, контролирующий триггер 11 практически остается в одном состоянии.

Таким образом, отказ любого элемента устройства приводит к обесточиванию контрольного реле, чем обеспечивается надежная работа устройства.