CS212155B1 - Zapojeni k porovnáváni dvou časových obvodů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zapojení k porovnávání Sašových obvodů, z nichž jeden je pracovní a druhý normálový a oba jsou napojeny na společný zdroj napěťových impulsů. Podstatou vynálezu je to, že pracovní časový obvod ££ (obr. 1) a normálový časový obvod no jsou na společný zdroj > napěťových impulsů napojeny paralelněvpřes oddělovací prvky od. ňd a přes úrovňové spínače os. ns jsou připojeny na vstupy T, D bistabiiního klopného obvodu &>.

Description

Vynález se týká zapojení k porovnáváni dvou časových obvodů, z nichž jeden je pracovní a druhý normálový a oba jsou napojeny na společný zdroj napěťových impulsů, v čemž samy jsou připojeny na vstupy bistebilního klopného obvodu.

Časové obvody se skládají z různých kombinací dvou prvků ze skupiny R, tj. odpor, I>, tj. indukčnost, C, tj. kapacita.

Dosud se pro porovnávání dvou obvodů ze skupiny R, L nebo C používá různých můstkových zapojeni, kde se do jedné diagonály přivádí napájecí napětí a výstupní napětí druhé diagonály se vyhodnocuje. Vlastní vyhodnocování a zejména vyvažování můstkového zapojení je poměrně obtížné, zvláště v kombinaci prvků L, C, kde je nutno pro napájení můstku použít střídavého napětí. Vyhodnocování a vyvažování takového můstkového zapojení je pak tím obtížnější, čím je menší L, případně C. Další nevýhodou známých můstkových zapojení spolu s napájecí a vyhodnocovací částí je jejich omezená možnost integrace a miniaturizace, což se zvláště u větších výrobních sérií projevuje zvýšenými výrobními náklady. Nevýhodou známých můstkových zapojení je dále to, ža pro některé náročnější potřeby regulace pracovních procesů postrádají potřebnou rychlost, spolehlivost a trvanlivost.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení k porovnávání dvou časových obvodů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pracovní časový obvod a normálový časový obvod jsou na společný zdroj napěťových impulsů napojeny paralelně přes oddělovací prvky a na vstupy bistebilního klopného obvodu jsou připojeny přes úrovňové spínače. ¥ pracovním časovém obvodu je paralelně zapojen pracovní kondenzétor a pracovní odpor a v normálovém časovém obvodu je paralelně zapojen normálový kondenzétor a normálový odpor.

Vyšší technický účinek zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že bistabilní klopný obvod reaguje na změny pořadí přiváděných napěťových impulsů ve velmi krátkém čase, rádo-Q vě 10 s, což se projevuje velmi kvalitní regulací pracovního procesu. Jednotlivé prvky zapojení jdou dostatečně citlivé, spolehlivé a trvanlivé, což nepříznivě ovlivňuje citlivost, spolehlivost a trvanlivost celého regulačního systému. Vesměs věechny použité prvky zapojení jsou dostupné v polovodičovém a monoliticky integrovaném provedení a lze je s výhodou sestavovat do hybridních'integrovaných obvodů. Tím lze dosáhnout miniaturních rozměrů celého zapojení, což při větší sériovosti výroby podstatně snižuje výrobní náklady. Hytridní integrované provedení zajišťuje celému zapojení dostatečnou teplotní a časovou stabilitu.

Příklad provedení zapojení podle vynálezu je schematicky zobrazen na výkresu, kde otročí obr. 1 celkové schéma a obr. 2 časový průběh napěťových impulsů v jednotlivých místech zapojení.

Pracovný časový obvod po a normálový časový obvod po jsou paralelně napojeny na společný zdroj z napěťových impulsů přes oddělovací prvky od. nd a přes úrovňové spínače ps ns jsou připojeny na vstupy D, T bistebilního klopného obvodu ko. Bistabilní klopný obvod ko je opatřen výstupy fi, §. V pracovním časovém obvodu po je paralelně zapojen pracovní kondenzátor Cx a pracovní odpor Rx. zatímco v normálovém časovém obvodu no je paralelně zapojen normálový kondenzétor Cn a normálový odpor Rn.

Zdroj z napěťových impulsů vysílá nepřetržitě napěťové impulsy ia obdélníkového tvaru. Tyto napěťové impulsy ia po vstupu do normálového časového obvodu no cyklicky nabíjejí normálový kondenzétor Cn a vybíjejí se ve tvaru exponenciály ib do normálového odporu Rri. Vzhledem k tomu, že charakteristiky prvků R, C normálového obvodu no jsou konstantní, úrovňový spínač ns trvale cyklicky spíná v neměnných časových intervalech v okamžicích, kdy exponenciála ib klesne na nastavenou hodnotu úrovňového napětí Ub. Proto i na výstupu úrovňového spínače ns jsou trvale nemžnné tvarované impulsy ic naprosto pravidelných časových intervalů.

V příkladu provedení je v zapojení podle vynálezu pracovní kondenzétor Cx uzpůsoben

212155 2 jako Sídlo pro kontrolu výšky hladiny kapaliny v regulovaném pracovním procesu. Napěťové Impulsy i£ po vstupu do pracovního časového obvodu £2 cyklicky nabíjej! pracovní kondensátor a vybíjejí ee ve tvaru exponenciály ifl do pracovního odporu Je-li výěka hladiny kapaliny v dovolené toleranci, tj. netvoří-li kapalina součást relativní dielektrické konstanty pracovního kondensátoru Cx. P®h exponenciály 1b a úrovňový spínač as eplná o hodnotu A τ 1 dříve, než úrovňový spínač na.

Proto Selnl hrany tvarovaných impulsů ie v porovnáni s čelními hranami tvarovaných impulsů 1c vstupuji do bistabilnlho klopného obvodu ko dříve o hodnotu Ατ 1. Při tomto stavu je bistabilnl klopný obvod ko ve své první stabilní polose, kdy navýstupu fi je konstantní napětí jmenovité hodnoty Uf1 a na výstupu 5 je konstantní napětí Ugl. jehož hodnor ta je nulové nebo je blízké nule. Stoupne-li hladina kapaliny v okamžiku t1 nad dovolenou . toleranci, kapalina vytvoří součást dielektrika, a tím se směni průběh vybíjecích exponenoiál Id takovým způsobem, že úrovňový spínač ps začne spínat o hodnotu Ατ 2 později než úrovňový spínač ns.

Celní hrany tvarovaných impulsů le pak v porovnáni s čelními hranami tvarovaných impulsů ie vstupuji do bistabilnlho klopného obvodu leo později o hodnotu A τ 2 . Tím sa bistabilnl klopný obvod překlopí do druhého stabilního stavu, kdy se hodnoty napětí na výstupech 2, 5 vzájemně zamění. Na výstupu 2 je pak konstantní napětí Uf2. jehož hodnota je nulová, nebo je blízká nule, a na výstupu 5 je konstantní napětí jmenovité hodnoty Uc2.

Při přepnuti bistabilnlho klopného obvodu ko do druhého stavu je současně dán povel neznázorněným ovladačem k rozepnuti čerpadla, které zastaví přívod kapaliny v regulovaném pracovním procesu. V pracovním kondensátoru Cx. který je ve funkci čidla, sa ztrátou styku β pracovní kapalinou mění vybíjecí exponenciály do původního tvaru. Tlm se opět zmeněl časové pořadí čelních hren tvarovaných impulsů lc a ie bistabilnl klopný obvod ko přepne do prvního stabilního stavu, přičemž je dán povel pro obnovení činnosti čerpadla.

U známých zapojení s vřazeným bistabilnlm klopným obvodem je hlavní funkci tohoto bistabilnlho klopného obvodu udržovat na daný signál dva různé stabilní, stavy napětí. U zapojeni podle vynálezu je hlavní funkci bistabilnlho klopného obvodu ko kontrolovat časové pořadí dvou různých vystupujících čelnífch nebo týlových hran napěťových impulsů a v případě změny pořadí vyslat povel k regulaci pracovního procesu.

Pracovní časový obvod no a normálový časový obvod aa lze sestavit s různými kombinacemi dvou prvků ze skupiny R, L, C tj. kromě kombinace prvků RC, uvedených v příkladě provedení, lze jeětě zvolit kombinaci RL a LC. Přitom každá kombinační dvojice může být v časovém obvodu zapojena paralelně (jako je tomu u kombinace RC v příkladě provedení) nebo sériově. Všechny tyto kombinace zapojeni prvků R, L, C lze považovat za technické ekvivalenty a jejich volba se řídí především požadavky měření nebo regulace pracovního procesu.

Tak např. v kombinaci RL lze člen L uzpůsobit jako bezkontaktní snímač apod. Kombinace dvojic prvků R, L, C současně určují využití vynálezu pro měření, ovládání a regulaci veličin nejrůznějělch pracovních procesů.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení k porovnávání dvou časových obvodů, z nichž jeden jě pracovní a druhý normálový a je na ně připojen společný zdroj napěťových impulsů, přičemž samy jsou připojeny na vstupy bistabilního klopného obvodu, vyznačující se tím, že pracovní časový obvod (po) a normálový časový obvod (no) jsou na společný zdroj (z) napěťových impulsů napojeny paralelně přes oddělovací prvky (pd, nd) a na vstupy (T, D) bistabilního klopného obvodu (ko) jsou připojeny přes úrovňové spínače (ps, ns).
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že v pracovním časovém obvodu (po) je paralelně zapojen pracovní kondenzátor (Cx) a pracovní odpor (Rx) a v normálovém časovém obvodu (no) je paralelně zapojen normálový kondenzátor (Cn) a normálový odpor (Rn).