Устройство для моделирования измерительных приборов

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респуолик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14Л|!.1972 (№ 1759612/18-24) с присоединением заявки №

П р ио,ритет

Опубликовано СЗ.Х.1973. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 18.П.1974

М. Кл. G 06д 7i48

Гасударственный камитет

Совета Министрав СССР па делам иаааретаннй и аткрытий ДК 681.333 088,81

Авторы изобретения

M. Ю. Груздев, А. Н. Железников, А, Н. Мирзаханова, И. Е. Погуляевский и Ю. A. Янин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ИЗМЕРИТЕЛЪНЪ|Х ПРИБОРОВ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в различного рода моделях технологических установок и тренажерах. Оно может служить для имитации таких измерительных устройств, как манометр, автоматический потенциометр, уравновешенный мост и т. д.

Известны приборы для имитации измерительных устройств, в которых уравновешивание производится путем сравнения с компенсирующей величиной, вырабатываемой RC-цепочкой.

Эти приборы обладают погрешностью, связанной с током утечки времязадающего конденсатора и имеют ограниченные функциональные возможности. В частности, в таких приборах отсутствует запоминание предыдущего состояния при снятии входного сигнала.

Для уменьшения погрешности прибора и расширения его функциональных возможностей в предлагаемом устройстве узел формирования компенсирующего напряжения выполнен в виде реверсивного счетчика последовательного счета с преобразователем типа

«код — напряжение». Вход узла формирования компенсирующего напряжения связан с блоком выбора скорости, позволяющего в достаточно широких пределах задавать скорость нарастания или спада измеряемого параметра. Выход узла формирования компенсирующего напряжения служит входом блока имк тации уставок. Выходные сигналы этого блока, каждый из которых появляется при достижении заданного уровня измеряемого па5 раметра, могут быть использованы в имитируемом объекте или учебном устройстве для управления или сигнализации.

Все это определяет высокую универсаль ность прибора и повышает логические воз10 можности имитируемого объекта или учебного устройства в целом.

На фиг. 1 приведена блок-схема прибора; на фиг. 2 — принципиальная электрическая

15 схема.

Предлагаемый прибор состоит из схемы сравнения 1, блока формирования компенсирующего напряжения 2, индикатора 3, блока выбора скорости 4 и блока моделирования

20 уставок 5.

Схема сравнения представляет собой двуполярный нуль-орган собранный на операционных усилителях б, 7 постоянного тока с дифференциальным входом.

25 Узел формирования компенсирующего напряжения 2 состоит из реверсивного счетчика 8 последовательного счета, выполненного на триггерах 9 и преобразователя 10 типа код — напряжение, ключевыми элементами ко30 торого являются транзисторы 11.

399885

15 г0

З0

В качестве индикатора 3 применяется, например, микроам пер метр, шкала которого проградуирована в единицах измеряемого параметра.

Блок выбора скорости 4 состоит из генератора импульсов, собранного на транзисторах

12 и делителя частоты на триггерах 13.

Блок моделирования уставок представляет собой многоканальное устройство, в данном случае 4-канальное, каждый канал которого состоит из операционного усилителя 14 постоянного тока с дифференциальным входом и усилителя на транзисторе 15, выходным элементом которого является реле 16.

Прибор работает следующим образом. При изменении входного сигнала U»-, например, в сторону увеличения, операционный усилитель

6 блока сравнения 1 выдает напряжение положительной полярности, включающее связи реверсивного счетчика 8 для прямого счета импульсов с частотой I ь поступающих с блока выбора скорости 4. Причем как для прямого счета, так и для обратного на вход реверсивного счетчика 8 можно подавать любую частоту импульсов из общего набора частот, имеющихся в делителе частоты.

Преобразователь 10 код — напряжение создает величину компенсирующего напряжения

U„,„,, соответствующую состоянию реверсивного счетчика 8.

При достижении равенства величины U» и U„„,„ñõåìà сравнения 1 запрещает поступление импульсов в реверсивный счетчик 8.

При этом стрелка индикатора 3, следящая за всеми изменениями величины U,;p„p, устанавливается в новое положение, соответствующее новому равновесному состоянию. Скорость установки нового равновесного состояния определяется частотой импульсов, поступающих с блока выбора скорости.

При уменьшении величины входного сигнала U, операционный усилитель 7 схемы сравнения 1 выдает напряжение положительной полярности, включающее связи реверсивного счетчика на обратный счет, Стрелка индикатора со скоростью, определяемой частотой импульсов j, заданной для обратного счета, приходит в новое равновес4 ное состояние, соответствующее меньшей величине входного сигнала.

При подаче сигнала «Запрет», прекращающего выход импульсов с генератора импульсов блока выбора скорости 4, состояние стрелки индикатора 3 останется неизменным при всех изменениях входного сигнала.

По каждому каналу блока моделирования уставок на операционных усилителях 14, работающих в режиме нуль-органа, производится сравнение величины компенсирующего напряжения и опорного напряжения, заданного одним из переменных резисторов 15. Величина этого напряжения соответствует определенному уровню измеряемого параметра. Если при изменении входного сигнала величина компенсирующего напряжения превысит заданный уровень по какому-либо каналу, операционный усилитель этого канала выдаст напряжение положительной полярности, открывающее транзистор выходного усилителя. Реле 16, имитирующее уставку данного канала, срабатывает.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования измерительных приборов, содержащее схему сравнения, соединенную с блоком формирования компенсирующего напряжения, и индикатор, подключенный на выходе блока формирования компенсирующего напряжения, отличаюи1ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и увеличения точности моделирования, оно содержит блок моделирования уставок, выполненный мпогоканальным, каждый канал содержит операционный усилитель и усилитель с электромагнитным реле и блок выбора скорости, выполненный в виде генератора импульсов с делителем частоты, причем выход блока выбора скорости соединен со входом блока формирования компенсирующего напряжения, выполненного в виде реверсивного счетчика с преобразовател м «код — напряжение», а блок моделирования уставок соединен с формирователем компенсирующего напряжения и со схемой сравнения.

399885

УП777с m ! а д 3 7,7

Раг 2

Редактор E. Гончар

Корректор Л. Орлова

Заказ 198/5 Изд. № 71 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/б

Типография, пр. Сапунова, 2

7d г"1 I

Составитель Е. Тимохина

Техред Е. Богданова

„1! ! обХ