Устройство для контроля величины постоянного тока

ОП ИСАНИЕ,748339

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВСТВУ

Союз Советсиик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22)Заявлено 15.06,78 (21) 2631443/18-24 (5()Щ. Кл. с присоелинением заявки И

5 05 В 1/01

Государственный квинтет

СССР (23) Приоритетоо делам нзобретеннй н открытнй (53 ) УД К62-50 (088.8) Опубликовано 15.07.80. Беллетень,% 26

Дата опубликования описания 15.07.80 (72) Авторы изобретения

В. В. Смоленков и В. Ф. Бутов (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ. ВЕЛИЧИНЪ| ПОСТОЯ ННОГО

ТОКА

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматических системах контроля..

Известно устройство для контроля величины постоянного тока P) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее источник тока смещения, генератор стробирующих импульсов, гене1о ратор разностного тока, выход которого подключен к первому входу порогового элемента (2 .

Недостатки известного устройства— невысокая эффективность контроля, т.е, отсутствие импульса на выходе элемента запрета, являквцееся отрицательным результатом контроля, лишь сигнализирует о нахождении измеряемого тока вне заданных границ, но не позволяет определить эа какую из границ произошло отклонение, что затрудняет поиск неисправности, а также низкая надежность устройства, проявляющаяся в случае многократного превышения измеряемым током верхней границы диапазона, при этом происходит перегрузка туннельного диода по току и возникает опасность выхода его иэ строя.

При особо сильных перегрузках, например коротком замыкании источника измеряемого .тока, может выйти из строя также и стробирующий транзистор, что приведет к потере работоспособности схемы. Наличие стробирующего транзистора на входе отрицательно сказывается на точности работы устройства, так как воэникаккцее с приходом стробирующего импульса изменение режима контролируемой схемы, вызванное различием сопротивления коллектор-эмит тер стробирующего транзистора и входного сопротивления порогового элемента, трудно прогнозировать во времени и при изменении окружакацей температуры.

Цель изобретения — повышение точности и надежности устройства.

Она достигается тем, что в известное устройство для контроля величины постоянного тока введены масштабный элемент, 3 74833 коммутатор, генератор импульсов сброса,, триггеры, формирователь импульсов, инвертор, ключ и элемент И, первый вход первого элемента И соединен с первым входом первого триггера и выходом порогового элемента, второй вход — с первым выходом первого триггера, первым входом второго элемента И и через генератор импульсов сброса — с первым входом порогового элемента, а выход — c первым 10 входом второго триггера, выход генератора стробирующих импульсов подключен к первому входу третьего элемента И,через инвертор — ко второму входу второго элемента И и входу генератора разностного тока и через формирователь импульсов — ко вторым входам первого и второго триггеров, второй выход первого триггера соединен со вторым входом третьего элемента И, первый и второй входы 20 .ключа соединены соответственно со входом устройства и выходом второго элемента И, а выход — через масштабный элемент — со вторым входом порогового элемента, третий вход KoTopoI o подключен к 25 выходу коммутатора, выходы источника тока смещения и третьего элемента И подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора.

На фиг, 1 представлена функциональная Э0 схема устройства для контроля величины постоянного тока; на фиг. 2 — таблица, связывающая входной ток и состояния триггеров.

Устройство содержит масштабный эле- 55 мент 1, ключ 2, коммутатор 3, генератор 4 импульсов сброса, источник 5 тока смещения, пороговый элемент 6, генератор 7 разностного тока, генератор 8 стробируюших импульсов, первый и второй 40 триггеры 9 и 10, первый элемент .11 И, формирователь 12 импульсов, второй элемент 13 И, инвертор 14, третий элемент

15 И, резистор 16, туннельный диод 17 и транзистор 18, входящие в состав пора-45 гового элемента 6.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии первый и второй триггеры 9 и 10 находятся в нулевом по50 ложении, т,е. íà их вторых выходах (0 ) обеспечивается вы=окий потенциал, при этом третий элемент 15 И закрыт и обеспечивает своим выходным сигналом ток

55 смещения I „„„. Второй элемент 13 И закрыт и поддерживает открытое состояние ключа 2 в цени измеряемого тока, а выходной сигнал инвертора 14 разрешает

9 работу генератора 7 разностных токов, который выдает ток а1, направленный в сторону, противоположную току смешения, Через туннельный диод 17 протекает ток

I=1 1Т „„. Величины 1с„„„и д» выбираютвх сЯ такими, чтобы»в„,дв, » и- 1 „„„+ 1 где 1 - часть максимально допустиВх ИВОР мой величины контролируемого тока, текущая через туннельный диод;

1п — пиковый ток туннельного диода.

ЕСЛИ 1 g IIpeBbICBT» В pgIIrpI То произойдет срабатывание порогового элемента 6, на входе которого включен масштабный элемент 1; которое вызовет переброс первого триггера 9 и отпирание элемента 15 И, При этом ключ 2 закрывает цепь контролируемого тока. В этом положении устройство реагирует на аварийное увеличение контролируемого тока. При поступлении с генератора 8 стробирующего импульса происходит отпирание третьего элемента 15 И, вызывающее переключение коммутатора 3, при этом с источника тока 5 смещения выдается ток T.с 2 (»смМс 1р работа генератора 7 разностного тока запрещается выходным сигналом инвертора 14. Ток,текущий через туннельный диод 17> будет Ъ=Х рх »с,, В этом состоянии устройство контролирует превышение контролируемым током нижней границы, в результате которого происходит срабатывание порогового элемента 6 и последующий переброс первого триггера 9, выходной сигнал с выхода "0" которого запирает третий элемент 15 И также коммутатор 3 переключается в исходное состояние, обеспечивая ток 1,4, а генератор 4 импульсов сброса выраба тывает импульс сброса,способствующий переходу рабочей точки туннельного диода 17 на первую восходящую ветвь. В течение Оставшейся длительности импульса производится контроль непревышения контролируемым током верхней границы. Если указанное превышение произойдет, то откроется первый элемент 11 И, на вход которого поступил разрешающий сигнал с первого выхода (1) первого триггера 9 и произойдет запись "1", во второй триггер 10, Если же входной ток не превысит нижней границы, то срабатывания первого и второго триггеров 9 и 10 вообще не произойдет. Таким образом, анализируя состояние триггеров 9 и 10 внутри импульса строба, можно судить о величине входного тока (фиг. 2).

5 7483

После окончания стробируюшего импульса выходной сигнал генератора 8 стробирующих импульсов через формирователь

12 импульсов обеспечивает установку триггеров 9 и 10 в исходное состояние.

Использование изобретения позволит определить характер отклонения контролируемого тока от номинала, устройство обладает повышенной точностью в связи с тем, что режим контролируемой схемы 10 постоянен и не изменяется с приходом стробирующего импульса, В устройстве сведена к минимуму вероятность выхода из строя туннельного диода и других элементов, кроме того разрыв цепи измеряемого тока при аварийных перегрузках обеспечивает сохранность контролируемой схемы.

Формула изобретения

Устройство для контроля величины постоянного тока, содержащее источник тока смещения, генератор стробирующих им-

25 пульсов, генератор разностного тока, выход которого подключен к первому входу порогового элемента, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, оно содержит масштабный элемент, коммутатор, генератор импульсов сброса, триггеры, формирователь импульсов, инвертор, ключ и элементы И, первый вход первого

39 6 элемента И соединен с первым входом первого триггера и выходом порогового элемента, второй вход — с первым выходом первого триггера, первым входом второго элемента И и через генератор импульсов сброса — с первым входом порогового элемента, а выход - с первым входом второго триггера, выход генератора стробирующих импульсов подключен к первому входу третьего элемента И, через инверторко второму входу второго элемента И и входу генератора разностного тока и.чере= формирователь импульсов — ко вторым входам первого и второго триггеров, второй выход первого триггера соединен со вторым входом третьего элемента И, первый и второй входы ключа соединены соответственно со входом устройства и выходом второго элемента И, а выход — через масштабный элемент со вторым входом порогового элемента, третий вход которого подключен к выходу коммутатора, выходы источника тока смещения и третьего элемента И подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Баркан Я. Д. Туннельные диоды в устройствах автоматики, М., Энергия", 1970, с. 28, 29, 2. Авторское свидетельство СССР

М 242500, кл. 6- 05 В 1/03, 27.10.67 (прототип),