Устройство для измерения времени переходных процессов

 

Союз Советских

Сощиалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.03.74 (21) 2006693/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.10.76,Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 18.01.77 (11) 531 134 (51) М. Кл.

G 05 В 23/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.52/3.10 (088.8) (72) Авторы изобретении

В. С. Логийко и И. Ю. Сергеев (71) Заявитель

Ордена Ленина институт кибернетики АН УССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ПЕРЕХОДНЫХ

ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем, предназначенных для контроля динамических параметров систем автоматического управления.

Известны устройства для контроля частоты (1) и устройство для контроля реле (21.

Однако известные устройства предназначены для допускового контроля, а не для измерения проверяемых временных параметров, а потому они непригодны для измерения времени переходных процессов изменяющихся параметров объекта, Наиболее близким техническим решением 5 к данному изобретению является устройство для визуального контроля систем по временным параметрам, содержащее генератор стимулирующих сигналов и схему сравнения

И.

Недостаток указанного устройства состоит в визуальности контроля переходного процесса, с чем связана его невысокая достоверность, а также громоздкость и сложность устройства, Кроме того, автэматичес -25 кое измерение времени переходного процесса на нем невозможно, Целью изобретения является обеспечение измерения времени переходных процессов и упрощение устройства.

Эта цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит преобразователь аналог-частота, коммутатор, первый и второй реверсивные счетчики, блок управления, цифровой измеритель времени и буферный регистр, причем вход устройства через последовательно соединенные преобразователь "аналог-частота", коммутатор, первый и второй реверсивные счетчики, выходы и входы которых пэдсоедичены соответственно ко входам и выходам буферного регистра, блок сравнения и блок управления, выходы которого подключены ко входал коммутатора, реверсивных счетчиков и буферного регистра, соединен с первым входом цифрового измерителя времени, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, а выход генератора стимулирующих сигналов подсоединен к третьему входу

531134 цифрового измерителя времени и выходу устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Оно содержит генератор 1 стимулирующих сигналов, блок 2 сравнения,преобразователь 3 "аналог-частота", коммутатор

4, первый реверсивный счетчик 5, второй реверсивный счетчик 6, блок 7 управления, цифровой измеритель 8 времени и буферный lO регистр 9.

Генератор 1 стимулирующих сигналов вырабатывает возмущающий сигнал в виде ступенчатой функции, поступающий на исследуемый объект и на цифровой измеритель времени 8, которые начинают измерение времени переходного процесса. Выходной сигнал объекта преобразуется в частоту преобразователем 3 и поступает на коммутатор 4. В режиме измерения времени коммутатор 4 подключает выход преобразователя 3 на равные промежутки времени, равные hT,поочередно к суммирующему и вычитаюшему входам первого реверсивного счетчика 5, т. е, длительность цикла работы устройства в режиме измерения времени равна 2 а Г, В конце первой половины каждого цикла числа из реверсивных счетчиков 5 и 6 переписываются в буферный регистр 9. В конце каждого цикла счетчики 5 и 6 устанавливаются ь "0".

Сигналы переполнения счетчика 5 в течение первой половины цикла поступают на суммирующий вход, а в течение второй половины — на вычитающий вход счетчика 6.

Таким образом, в конце цикла в счетчике

5 будет записано число, меньшее К, а в счетчике 6 — код количества переполнений счетчика 5. Состояние счетчика 6 однозначно определяет результат измерения.

Переходный процесс считается оконченным в том цикле, в котором измерение hU выходного сигнала объекта меньше заданной величины E. Следовательно, если счетчик 6 в конце цикла окажется всостоянии "0" (000...0P (1 1 1.„1 ), то ь0 - Е при любом другом состоянии счетчика 6 ЬО ъ Е и переходный процесс продолжается. Блок 2 анализирует состояние счетчика 6 и при AU - Е выдает сигнал на блок управления 7 и цифровой измеритель времени 8, в котором запоминается предполагаемое время переходного процесса и продолжается измерение времени. Числа, записанные в буферный регистр 9 в том цикле измерений, в котором предположительно окончился переходный процесс, соответствуют предполагаемому установившемуся значению выходного сигнала объекта. После этого устройство переходит в режим контрольных измерений, ® проведением которых управляет блок

7. Этот блок задает также количество контрольных измерений. Необходимость проведения контрольных измерений обусловлена тем, что в случае колебательного переходного процесса в одном из циклов измерений может оказаться, что Ь,0 "- E и блок 2 выдает сигнал об окончании переходного процесса, хотя переходный процесс продолжается. То же самое может произойти, если выходной сигнал объекта изменяется по

mKoHy апериодического переходного процес— са, В начале каждого цикла контрольных измерений, длительность которого, с целью увеличения скорости анализа контролируемой величины в этом режиме по сравнению с режимом измерения времени, в два раза меньше длительности цикла работы устройства в режиме измерения времени, числа из буферного регистра 9 переписываются в счетчики 5 и 6, а затем в течение цикла сигнала с выхода коммутатора 4 поступают на вычитающий вход счетчика 5, Блок 2 в конце каждого цикла контрольных измерений анализирует состояние реверсивного счетчика 6 также, как и в режиме измерения времени. Следовательно, в каждом цикле контрольных измерений определяется измерение aU< выходного сигнала объекта относительно предполагаемого установившегося значения выходного сигнала объекта. Если во всех циклах контрольных измерений условие 60 E выполняется, то после окончания последнего контрольного измерения блок 7 выдает на цифровой измеритель времени 8 сигнал, разрешающий индикацию ранее заполненного времени переходного процесса. Если во время одного из контрольных измерений блэк 2 вырабатывает сигнал

aU<>iE, то контрольные измерения прекращаются и устройство переходит в режим измерения времени.

Таким образом, устройство обеспечивает автоматическое измерение времени переходного процесса изменяющихся параметров с высокой степенью достоверности результатов при относительной простоте устройства.

Технико-экономическая эффективность от внедрения устройства в процессе контроля частотных датчиков состоит в высвобождении занятых контролем операторов и зависит от объема серии частотных датчиков.

Формула изобретения

Устройство для измерения времени пере ходных процессов, содержащее генератор стимулирующих сигналов и блок сравнения, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью

531134

Составитель В, Халчев

Редактор Н. Вирко Техред Н. Андрейчук Корректор Б. Югас, Заказ 5390/146 Тираж 1029 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 расширения функциональных возможностей и упрощения устройства, оно содержит преобразователь аналог-частота, коммутатор, первый и второй реверсивные счетчики, блок управления, цифровой измеритель времени и буферный регистр, причем вход устройства через последовательно соединенные преобразователь аналог-частота, коммутатор, первый и второй реверсивныесчетчики, выходы и входы которых подсоединены соответственно ко входам и выходам буферного регистра, блок сравнения и блок управления, выходы которого подключены ко входам коммутатора, реверсивных счетчиков и буферного регистра, соединен с первым входом цифрового измерителя времени, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, а вь;ход генератора стимулирующих сигналов подсоединен к третьему входу цифрового измерителя времени и вы5 ходу устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авт. св, СССР ¹ 194188; кл, С—

lO 01 R 31/28, 11.02.66 r.

2. Авт. св. СССР ¹ 4.45022; кл. С—

04 Г 1 1/08; 22.05. 72 r.

3. Основы построения автоматизированных систем контроля сложных объектов"

И под ред. П, И. Кузнецова, "Энергия", Ni., 1969, стр. 115-116 (прототип).