Нуль-орган

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

384l03

Союз советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл, G OGf 7/02

Заявлено 15.1 I l.1971 (№ 1635322/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по аелам изобретеиий и аткрыти при Совете Министров

СССР

УДК 621.374.3 3:681.325.65 (088.8) Опубликовано 23.Ч.1973. Бюллетень Хо 24 ! (Дата опубликования описания 8Х1Н.1973

Автор изобретения

Л. С. Мосин

Заявитель

НУЛЬ-ОРГАН

Изобретение относится к области измерительной техники и автоматики и может быть использовано при реализации технических средств автоматики и цифровых измерительных приборов.

Известны пуль-органы, содержащие усилитель-ограничитель, выход которого через фазочувствительный элемент связан с входамн двух счетчиков, связанных выходами с лопческими схемами, формирующими сигнал управления уравновешиванием.

Однако такие нуль-органы имеют малую помехоустойчивость.

Предложенный нуль-орган отличается тем, что один из выходов фазочувствительного элемента связан с входом суммирования, а другой выход — с входом вычитания реверсивного счетчика, выходы которого связаны входами двух пороговых схем, соединенных через схему «ИЛИ» и схему задержки с входом реверсивного счетчика. Выходы пороговых схем связаны с выходными шинами нульоргана.

Это позволяет расширить функциональные возможности устройства в части автоматизации выбора оптимального соотношения между быстродействием и точностью.

На фиг. 1 показана блок-схема нуль-органа; на фиг. 2 — временная диаграмма егоработы.

Нуль-орган содержит усилитель-ограничитель 1, выход которого связан с одним из входов фазочувствительного элемента 2. Другой вход фазочувствнтельного элемента связан с

5 входной шиной устройства. Один из выходов фазочувствптельного элемента связан с входом сложения, а другой выход — с входом вычитания реверсивного счетчика 8, выходы которого связаны с входамп пороговых схем 1, l0 5. Выходы пороговых схем 4, 5 связаны с выходными шинамн устройства и через последовательно соединенные схему «ИЛИ» 6 и схему 7 задержки — с входом реверсивного счетчика.

15 Предложенное устройство работает следующим образом.

Сигнал небаланса Ui„-, (фиг. 1) поступает на вход усилителя-ограничителя 1, где усиливает20 ся и ограничивается таким ооразом, что la его выходе формируются прямоугольные импульсы, которые поступают на импульсное фазочувствительное устройство 2, на второй вход которого подается ограниченное и продиффе25 ренцнровапное напряжение U„,", с измерительной схемы. С фазочувствнтельного элемента в зависимост:t от соотношения фаз напряжения небаланса и напряжения с измерительной схемы сигнал поступает на один нз

30 входов реверсивного счетчика.

:38410 3

Сравнение входного и уравновешивающего сигналов происходит в фазочувствительном элементе с частотой f„„„,„„питания измерительной схемы. Сигнал отклонения системы от положения равновесия поступает с фазочувствительного элемента с частотой /„,.„„. на два входа реверсивного счетчика 8. Причем импульсы, соответствующие отклонению системы в одну сторону (например, сигналы «перекомпенсация»), поступают на первый вход реверсивного счетчика, например, суммирования, а импульсы, соответствующие отклонению системы в другую сторону (сигналы «недокомпенсация»), поступают на второй вход реверсивного счетчика — вычитания. Если на входе нуль-органа имеются импульсные или другие помехи, то в течение времени сравнения по какому-либо разряду уравновешивающей цепи импульсный фазочувствительный элемент может несколько раз выдать импульс, соответствующий ошибочному сигналу управления уравновешиванием.

Если на входе нуль-органа помехи отсутствуют, то в течение всего времени сравнения измеряемой и уравновешивающей величин по какому-лиоо разряду уравновешивающей цепи импульсы с фазочувствительного элемента поступают на один из входов реверсивного счетчика 3, соответствующий правильному сигналу управления уравновешиванием по этому разряду. Через время, которое определяется периодом Т„-„„„- частоты сравнения и порогом срабатывания пороговых схем 4 или

5, импульс с пороговой схемы 4 или 5 формирует команду «перекомпенсация» или «недокомпенсация» и поступает на схему «ИЛИ» 6, которая формирует тактовый импульс коммутации разрядов уравновешивающей цепи.

При поступлении команды «перекомпенсация» с выхода нуль-органа тактовым импульсом со схемы б выключается включенный до этого разряд уравновешивающей цепи и включается следующий разряд; одновременно тактовый импульс со схемы «ИЛИ» б подает я на схему 7 задержки и через время, определяемое этой схемой и требуемое для устранения переходных режимов, устанавливает реверспвный счетчик в нулевое состояние. После этого происходит уравновешивание схемы по следующему разряду уравновешивающей цепи.

Рассмотрим более подробно работу реверсивного счетчика и пороговых схем. Пусть, например, реверсивный счетчик имеет четыре двоичвых разряда с весами 2 2 2 2 Выберем значение порога пороговой схемы 4 равным 7, что соответствует поступлению семи импульсов на вход суммирования, т. е. коду

0111, а порог схемы 5 соответствующим поступлению семи импульсов на вход вычитания, т, е, коду 1001. Если помеха отсутствует, 5

40 то после семи сравнепий измеряемой и уровновешивающей величин срабатывает одна из пороговых схем, в зависимости от направления разоаланса, и формирует выходной сигнал нуль-органа. Если же имеются помехи и поступают импульсы, соответствующие ошибочному сигналу управления уравновешиванием, то эти импульсы поступают на другой вход реверсивного счетчика 8. В этом случае формирование выходного сигнала нуль-органа происходит только тогда, когда по одному из входов реверсивного счетчика поступает число импульсов большее, чем по другому, на величипу установленного порога, равного порогу срабатывания пороговых схем, т. е. на семь импульсов больше.

При таком способе управления уравновешиванием общее время измерения увеличивает.я больше или меньше в зави имости от величины и спектра помех, а нуль-орган выдает сигнал только при определенном превышении уровня достоверного сигнала над ошибочным.

Если помехи имеют случайный характер и распределены по нормальному закону, то устройство позволяет выделить полезный сигнал уровень которого лежит даже ниже уровня помех, так как помехи суммируются по средне квадратичному закону, а сигнал — по лин ей. ному при многократны ; сравнениях измеряемой и уравновешивающей величин.

На фиг. 2 представлена временная диаграмма работы цифрового прибора с предложенным нуль-органом для трех разрядов уравновешиваю цей цени. При уравновешивании по первому из разрядов уравновешивающей цепи помехи отсутствуют и поступает сигнал «пере,компенсация», по второму разряду поступает сигнал «недокомпенсация», по третьему разряду из-за наличия помех поступают оба вида сигнала, а общее время уравновешивания автоматически увеличивается. Для случая, изображенного а фиг. 2, значение порога пороговых схем 4, 5 выбрано равным пяти.

Предмет изобретения

Нуль-орган, содержащий усилитель-ограничитель, выход которого связан с фазочувствительпым элементом, реверсивный счетчик и логические схемы, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, он содержит пороговые схемы и схему задержки, причем один из выходов фазочувствительного элемента связан с входом суммирования, а другой выход — с входом вычитания реверсивного счетчика, выходы которого связаны с входами пороговых схем, соединенных через схему «ИЛИ» и схему задержки с входом реверсивного счетчика, а выходы пороговых схем связаны с выходными шинами нуль-органа.

3 84103

ы изм ск 7изм сх

Составитель В. Белкин

Техред Е. Борисова

Корректор Е, Зимина

Редактор Т. Рыбалова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2187 13 Изд. № 1632 Тираж 647 Подписное

ПНИИПИ !комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4)5