Устройство для контроля параметров

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6 ЛИН (s» < С 06 F 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

mam

АИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (31) 3898717/24-21 (22) 22.05.85 (46) 23.10 86. Бюл. Ф 39 (72) С.Л. Лучкин, Е.Л. Торхов и Б.Н. Лисицын (53) 62!.396 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 853627, кл. G 06 F 15/46, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 406!70, кл. G 01 8. 27/00, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ (57) Изобретение может быть использовано для контроля постоянных напряжений при наличии сетевых помех.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля. Устройство содер„.SU» 1265798 А жит переключатель 1, компаратор 2, элемент ИЛИ-НЕ 6, элемент 7 индикации, преобразователь !0 параметров и генератор 11 импульсов. Введение элементов НЕ 3 и 8, формирователя 4 териодов помехи, реверсивного счетчика 5, триггера 9, выполнение переключателя в виде двух элементов И-НЕ, формирователя 4 периода помехи в виде порогового элемента, конденсатора, резистора, диода и элемента НЕ позволяет использоьать устройство в системах контроля, удаленных от объекта контроля и подверженных воздействию периодических паразитных электромагнитных полей, и при этом получать результаты с минимальными погрешностями. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1265798

Изобретение относится к контрольI но-измерительной технике и может быть использовано для контроля посто. янных напряжений при наличии сетевых помех. 5

Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет исключения влияния сетевых помех.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг ° 2 — схема формирователя периода помехи; на фиг. 3 — пример выполнения преобразователя параметра; на фиг. 4 — временные диаграммы работы устройства; на фиг. 5 — временные диаграммы работы формирователя периода помехи.

Устройство (фиг.1) содержит переключатель 1, компаратор 2, первый элемент НЕ 3, формирователь 4 периода помехи, реверсивный счетчик 5, элемент ИЛИ-НЕ 6, элемент 7 индикации, второй элемент НЕ 8, RS-триггер 9, преобразователь 10 параметра и генератор 11 импульсов.

Переключатель 1 (фиг. 1) содержит первый 12 и второй 13 элементы

И-НЕ. Формирователь 4 периода помехи (фиг.2) содержит пороговый элемент

14, конденсатор 15, первый резистор

16, диод 17 и третий элемент НЕ 18.

Преобразователь 10 (фиг.3) содержит, например, второй резистор 19.

Преобразователь 10 параметра соединен первым и вторым входами саответствен35 но с первым входом и с общей шиной устройства, выходом — с первым входом . компаратора 2, соединенного вторым входом с вторым входом устройства, а выходом — с первым входом переключателя 1, выход элемента 7 индикации соединен с выходом устройства. Выход компаратора 2 соединен через первый элемент НЕ 3 с вторым входом переключателя 1, соединенного третьим вхо45 дом с первым выходом формирователя 4 периода помехи, соединенного входом с третьим входам устройства, выходом — установочным входом реверсив ного счетчика 5, с первым входом элемента ИЛИ-HE 6 и со стробирующим входом элемента 7 индикации, соединенного информационным входом с выходом

RS-триггера 9, соединенного 5 -входом с выходом обратного переноса реверсивного счетчика 5, R -входом — с выходом элемента ИЛИ-HE 6, соединен,ного вторым входом через второй элемент НЕ 8 с выходом прямого переноса реверсивного счетчика 5, соединенного вычитающим и суммирующим входами соответственно с первым н вторым выходами переключателя 1, соединенного четвертым входом с выходом генератора 11 импульсов.

В переключателе 1 первый элемент

И-HE 12 соединен первым входом с вторым входом переключателя 1, вторым входом — с первым входом второго элемента И-НЕ 13 и с третьим входом переключателя 1, третьим входом — с вторым входом второго элемента И-НЕ

13 и с четвертым входом переключателя

1, первый вход которого соединен с третьим входом второго элемента И- 1Е

13, соединенного выходом с вторым выходом переключателя 1, первый выход которого соединен с выхоцом первого элемента И-НЕ 12.

В формирователе 4 периода помехи пороговый элемент 14 соединен вхо- дом с входом формирователя 4, выходом через конденсатор 15 — с первым выводом первого резистора 16, соединенного вторым выводом с общей шиной устройства, первым выводом — с анодом диода 17, соединенного катодом непосредственно с вторым выходом формирователя 4, а через третий элемент,, НЕ 18 — с первым выходом формирователя 4.

В параметрическом преобразователе

10 резистор 19 соединен первым выводом с шиной питания устройства, вторым выводом — с входом и выходом параметрического преобразователя 10, Устройство работает следующим образом.

Параметрический преобразователь

10 преобразует контролируемый параметр (ток, сопротивление, емкость и т.д.) или например, сопротивление изоляции объекта, подключенного между его входом и общей шиной устройства, в постоянное напряжение 0 .

Из-за воздействия помех, вызванных преимущественно наводками сети 50 Гц результирующий сигнал Ug на выходе преобразователя 10 представляет со- бою сумму постоянного напряжения Uä и наводки (фиг.4). Этот сигнал поступает на один вход компаратора 2, на другой вход которого поступает эталонный сигнал U . На выходе компаратара 2 постоянное напряжение U (при отсутствии помех) положительна

1265798 ("Т ), если U > U, и отрицательно ("0"), если. U„» U

Однако из-за помехи напряжение U будет модулировано помехой, как показано на фиг.2. Напряжение (1» поступает на вход переключателя I, кроме того, оно инвертируется элементом

3, превращаясь в сигнал 11», и поступает на другой вход переключателя I.

С выхода формирователя 4:на:вход 3 переключателя l поступает импульс.0 > длительность которого равна периоду помехи с постоянной привязкой фронтов к фазе сигнала помехи. В результате совпадения сигналов Б»д, U> или 15

U5 счетные импульсы с генератора 11 поступают то на суммирующий вход счетчика 5, то на вычитающий.

Счетчик 5 короткими сигналами Ij»< с формирователя 4 устанавливается в 20

"0" по входу 11, этими же сигналами ч через элемент ИЛИ-НЕ 6 устанавливается в "0" триггер 9.

Триггер 9 устанавливается в состояние "0 сигналом 04,, с выхода формирователя 4 с задержкой, определяемой временем перключения элемента

ИЛИ-НЕ 6 и самого триггера 9.

В момент заднего фронта сигнала

О», в счетчике 5 записывается отри- 30 цательное число, а.триггер 9 устанавливается по входу 5 в "1", если в течение периода помехи на счетчик

5 поступает больше импульсов по вычитающему входу, чем по суммирующему входу. И наоборот, в счетчике 5 записывается положительное число, а триггер 9 устанавливается через элемент

НЕ 8 и элемент ИЛИ-НЕ 6 в состояние

"0", если в течение периода помехи 40 на его суммирующий вход постуПает больше импульсов, чем на вычитающий.

Число импульсов, поступивших на суммирующий вход:счетчика 5 за период (Т) помехи, пропорционально вре- 45 мени t, (фиг.4) а число импульсов, поступивших на вычитающий вход— времени t С учетом того, что при .U0» U и симметричном (например, синусоидальном) напряжении помехи 5Ы всегда t » 1, а при U > U — всего да t, > t< получается, что при U a U триггер 9 в конце периода помехи находится в "1, а при U< > U â "0".

Опрос состояния, триггера 9 осущест- 55 вляетоя сигналом О»,, поступающим на элемент 7 индикации, еще до сброса триггера 9 в ноль через элемент 6, по срабатывании которых на срабатывание самого триггера 9 требуется определенное время.

Элемент 7 индицирует результат контроля, который не зависит от наличия помехи, ее амплитуды и периода и выдает его на выход устройства.

Формирователь 4 (фиг.2 ) работает следующим образом.

Сигнал, пропорциональный и совпадающий по фазе с синусоидальным сигналом сетевой помехи U„ 5) преобразуется пороговым элементом 14 в импульсный сигнал U«. Из сигнала с. помощью дифференцирующей цепочки на конденсаторе 15, резисторе 16 и диоде 17 и с помощью элемента НЕ 18 формируются сигналы U41и Ц42 для уп равления элементами И-НЕ 12 и 13 и установки счетчика .5 и триггера 9.

Преобразователь 10 (фиг.37 представляет собой, например, резистор

19, через который ток от источника

0» питания задается на объект контроля. В случае, если объектом контроля является изоляция, то протекая через сопротивление изоляции, ток, задаваемый резистором 19, создает на нем напряжение 0», которое и подлежит контролю.

Переключатель 1 (фиг.1) состоит из элементов И-НЕ 12 и 13, которые открываются поочередно на время t и t соответственно сигналами Б и

Оэ и задают "пачки" импульсов на суммирующий и вычитающий входы счетчика 5.

Таким образом, за счет введения формирователя 4, счетчика 5, элемен1 тов НЕ 3 и 8 и элемента ИЛИ-НЕ 6, устройство обеспечивает контроль со; противления объектов в условиях наличия синусоидальных помех, которые не оказывают влияния на результат контроля, что повышает его достоверность.

Формула изобретения

l. Устройство для контроля параметров, содержащее преобразователь параметра, соединенный первым и вторым входами соответственно с первым входом и общей шиной устройства, выходом — с первым входом компаратора, соединенного вторым входом с вторым входом устройства, а выходом — с первым входом переключателя, генератор

5 !265 импульсов, элемент индикации, соединенный выходом с выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целвю повышения достоверности контроля за счет исключения влияния сетевых помех, B него введены формирователь периода помехи, реверсивный счетчик, два элемента НЕ, элемент

ИЛИ-НЕ и RS-триггер, причем выход компаратора соединен через первый элемент НЕ с вторым входом переключателя, соединенного третьим входом с первым выходом формирователя периода помехи, соединенного входом с третьим входом устройства, выходом — с установочным входом реверсивного счетчика, с первым входом элемента ИЛИ - НЕ и со стробирующим входом элемента индикации, соединенного информационным входом с выходом RS-триггера, соединенного 5 --входом с выходом обратного переноса реверсивного счетчика, R-входом — с выходом элемента ИЛИ-НЕ, соединенного вторым входом через второй элемент НЕ с выходом прямого пере 2 носа реверсивного счетчика, соединенного вычитающим и суммирующим входами соответственно с первым и вторым выходами переключателя, соединенного

798 четвертым входом с выходом генератора импульсов.

2. Устройство flo Yl,l> ю щ е е с я тем, что переключатель содержит первый элемент И-НЕ, соединенный первым входом с вторым входом переключателя, вторым входом - с первым входом второго элемента И-НЕ и с третььм входом переключателя, третьим входом — с вторым входом второго элемента И-НЕ и с четвертым входом переключателя, первый вход которого соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ.

3. Устройство по п.I о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь периода помехи содержит пороговый элемент, соединенный входом с входом формирователя периода помехи, выходом через конденсатор — с первым выводом первого резистора, соединенного вторым выводом с общей шиной устройства, первым выводом — с анодом диода, соединенного катодом непосредственно с вторым выходом фор . мирователя периода помехи, а через третий элемент НŠ— с первым выходом формирователя периода помехи.

1265798

Составитель В. Дворкин

Техред A.Кравчук

Корректор Т. Колб

Редактор А. Ворович

Тирах 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 5667/48

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уигород, ул. Проектная, 4