CS239402B1

CS239402B1 - Connection for comparing two electric amounts

Info

Publication number: CS239402B1
Application number: CS816563A
Authority: CS
Inventors: Karel Mojzis
Original assignee: Karel Mojzis
Priority date: 1981-09-07
Filing date: 1981-09-07
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS656381A1

Abstract

Zapojeni slouží k porovnávání dvou elektrických množství přiváděných a referenčního obvodu a pracovního obvodu, jež jsou ne společný zdroj impulsů napojeny paralelné přes oddělovací prvky a samy jsou připojeny na vstupy blstabilnlhs klopnáho obvodu. Podstata zapojeni spočívá v tom, elektrická množství jsou přiváděna v referenčním obvodu ro do prvního vstupu Tr referenčního hradla Hr a v pracovním obvodu g o do prvního vstupu Yp pracovního hradla p. Druhá vstupy Sr, Sp těchto hradel Hr, Hp jsou paralelné napojeny přímo na společný zdroj Z impulsu. První bistabilnl klopný obvod Kl, na nějž jsou napojeny výstupy Klr, Klp hradel Hr, Hp je svými výstupy K2r, K2p připejen na druhý bistabilní klopný obvod K2. Do prvních vstupů Yr, Yp obou hradel jsou vřazeny vazební prvky Hr, Rp. Zapojení lze využit pro funkci hladinového spínače, třídiče kapacit, aěřiče parametru dielektrika apod. v provozech různých průmyslových odvětvi.Involved to compare two electrical quantities supplied and reference circuit and circuit, which are not connected to a common impulse source parallel across the separating elements a themselves are connected to the blstabilnlhs inputs flip-flop. The essence of involvement is that electrical quantities are supplied in the reference circuit ro to the first reference Tr gates Hr and in the working circuit G o to the first gate Yp of the working gate p. Second inputs Sr, Sp of these gates Hr, Hp are parallel connected directly to common source Z impulse. First bistabilnl the flip-flop K1 to which they are connected outputs Klr, Klp hradel Hr, Hp is his outputs K2r, K2p to second bistable K2 flip-flop. The first entrances Yr, Yp of both gates are interlocked elements of Hr, Rp. The wiring can be used for the level function switches, capacity sorters, counters of the dielectric parameter, etc. in plants various industries.

Description

Vynález se týká zapojení k porovnávání dvou elektrických množství přiváděných z referenčního obvodu a pracovního obvodu, jež jaeu na společný zdroj impulsů napojeny paralelně přes oddělovací prvky a samy jsou připojeny na vstupy bistabllního klopného obvodu.The invention relates to a circuit for comparing two electrical quantities supplied from a reference circuit and a working circuit, which are connected to a common pulse source in parallel via separating elements and are themselves connected to the inputs of a bistable flip-flop.

Dosud užívané zapojení pro porovnávání dvou elektrických množství jsou veamět sestavena z velkého množství diskrétních prvků s různými teplotními koeficienty. Vlivem jejich nerovnoměrného ohřívání dochází k nepříznivému ovlivňování časová a teplotní stability.The circuits used to date for comparing two electrical quantities are made up of a large number of discrete elements with different temperature coefficients. Due to their uneven heating, time and temperature stability are adversely affected.

Je např. známé zapojení k porovnávání elektrických množství dvou časových obvodů, jež jsou připojeny na vstupy bistabilníhe klopného obvoůu přes úrovňová spínače. Tyto úrovňové spínače se vyrábějí jako jednotlivé prvky a v dalěím postupu se rovněž jednotlivě zapojují do oddělených časových obvodů. Při této výrobní technologii prakticky nelze dosáhnout požadovaná symetrická přesnosti přenosových charakteristik z obou časových obvodů. Pak, při měnících se podmínkách regulovaného pracovního procesu mají časové obvody různou tepelnou závislost. Tím se snižuje přesnost měření, což nežádoucím způsobem narušuje dodržováni technologie regulovaného precovního procesu.For example, it is known to connect electrical quantities of two time circuits that are connected to inputs of a bistable flip-flop by means of level switches. These level switches are manufactured as individual elements and are also individually connected to separate time circuits. With this production technology, it is practically impossible to achieve the required symmetrical accuracy of the transmission characteristics from both time circuits. Then, under varying conditions of the regulated working process, the time circuits have different thermal dependencies. This reduces the accuracy of the measurement, which undesirably interferes with adherence to the regulated precision process technology.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že společný zdroj impulsů je paralelně napojen jednak přímo na druhý vstup referenčního hradla referenčního obvodu e na druhý vstup pracovního hradla pracovního obvodu a jednak přes referenční oddělovací prvek a referenční vazební prvek na první vstup referenčního hradla a přes pracovní oddělovací'prvek a^zpracovní vazební prvek na první vstup pracovního hradla, přičemž výstupy těchto hredel jsou napojeny na první bistabilní klopný obvod, jenž je svými výstupy připojen na druhý bistabilní klopný obvod.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the circuit according to the invention, characterized in that the common source of pulses is connected in parallel directly to the second input of the reference gate of the reference circuit e to the second input of the working gate of the working circuit. the reference gate and through the working separation element and ^{from the} working coupler to the first input of the working gate, the outlets of these hredels being connected to a first bistable flip-flop which is connected to the second bistable flip-flop.

Vyšší účinek zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že oba měřící obvody jsou naprosto symetrické e mají zcela shodnou tepelnou závislost. Je to způsobeno zejména tím, že měřicí prvky obou obvodů se zhotovují v jediném technologickém postupu, při němž se uloží na společném čipu 10. Spolu e nastavením stejných hodnot vstupních proudů měřících prvků pomocí vazebních prvků se zajišťuje dlouhodobá teplotní e časové stabilita. Použitá hradla vysokoúrovňové logiky e celkově meněí počet diskrétních prvků jsou méně náročná na spotřebu elektrická energie.The higher effect of the circuit according to the invention is that the two measuring circuits are completely symmetrical and have the same thermal dependence. This is mainly due to the fact that the measuring elements of both circuits are produced in a single technological process, which is stored on a common chip 10. Together with setting the same values of the input currents of the measuring elements by means of coupling elements, long-term temperature stability is ensured. The high-level logic gates used and, in general, fewer discrete elements are less power consuming.

Příklad provedení zapojení podle vynálezu je schématicky znázorněn na výkrese.An exemplary embodiment of the circuit according to the invention is shown schematically in the drawing.

ZOF

Na výstup zdroje Z impulsů jsou přes referenční oddělovací prvek Dr a pracovní oddělovací prvek Do paralelně napojeny referenční obvod ro a pracovní obvod po. Ve funkci oddělovacích prvků Ee a Do jsou použity diody. V referenčním obvodu ro je na výstup referenčního oddělovacího prvku Εε paralelně připojena referenční kapacita Cr a referenční vazební prvek £e> který je připojen na první vstup Yr referenčního hradla Hr. V pracovním obvodu oo je na výatup precovního oddělovacího prvku Ed paralelně připojena pracovní kapacita Es a pracovní vazební prvek Rp.které je připojen na první vstup Yn pracovního hradla Hp. Ve funkci referenčního hredla Hr i pracovního hradla Hd jsou použita hradla LSL typu NAND. Referenční hradlo fit i pracovní hradlo Hd jsou zhotoveny na společném čipu 10. Ve funkci vezebních prvků Rr, Rp jsou použity stabilní odpory. Druhá vstupy Sr. £c referenčního hradle Hr a pracovního hredla Hp jsou paralelně nepojeny přímo ne výstup zdroje E impulsů. Výstup Klr referenčního hredla Hr je napojen na první vstup a výstup KIp pracovního hradla Hp je napojen ne druhý vstup prvního bistabllního klopného obvodu Kl typu R-S, jenž tvoří pomocnou peněť. Oba výstupy K2r. K2d prvního bistabllního klopného obvodu Kl jsou napojeny na vstupy druhého bistabllního klopného obvodu &£, rovněž typu R-S, který je opatřen výstupy fl a fi a tvoří hlavní paměť.The reference circuit ro and the working circuit po are connected in parallel to the output of the pulse source Z via a reference separating element Dr and a working separating element Do. Diodes are used in the function of the separating elements Ee and Do. In the reference circuit ro, a reference capacitance Cr and a reference coupling element ε e> are connected in parallel to the output of the reference separator element εε, which is connected to the first input Yr of the reference gate Hr. In the working circuit oo, a working capacity Es and a working coupling element Rp are connected in parallel to the outlet of the precision separation element Ed, which is connected to the first input Yn of the working gate Hp. Both LAND gates of the NAND type are used as the reference hub Hr and the working gate Hd. The fit reference gate and the working gate Hd are made on a common chip 10. Stable resistors are used in the function of the attachment elements Rr, Rp. Second inputs Sr. The reference gate Hr and the working shaft Hp are in parallel not connected directly to the output of the pulse source E. The reference hinge output K1r is connected to the first input, and the work gate output K1p Hp is connected to the second input of the first bistable flip-flop circuit type R-S, which forms the auxiliary money. Both K2r outputs. K2d of the first bistable flip-flop circuit K1 are connected to the inputs of the second bistable flip-flop circuit, also of type R-S, which is provided with outputs f1 and f1 and constitutes the main memory.

Zdroj 2 vysílá nepřetržitě napěiové impulsy, které cyklicky nabíjejí referenční kapacitu Cr a pracovní kapacitu Cp. Referenční kapacita Cr se vybíjí přes vstup Yr referenčního hradla Hr a pracovní kapacita Co se vybíjí přes vstup Yd pracovního hradle Se.The power supply 2 continuously sends voltage pulses that cyclically charge the reference capacitance Cr and the working capacitance Cp. The reference capacity Cr discharges through the input gate Yr of the reference gate Hr and the working capacity Co discharges through the input Yd of the working gate Se.

Během nabíjecího impulsu jsou výstupy Klr. Klp obou hradel Hr. Ho ne logické úrovni L v důsledku působené vstupů Sx, Se obou hradel Bx, Se napojených přímo ne zdroj 2 impulsů, které jsou na úrovni H. Po ukončení nabíjecího impulsu funkci řízení hradel Hr. Hp přebírají jejich první vstupy Yr_f Je· ^po dobu vybíjení kapacit fit, Se do prvních vstupů Ιχ, Xe> obou hradel Hr. Ss jsou výstupy Klr. Klp obou hredel Ec, Hp stéle ne úrovni L, ne výstupech K2r. K2p prvního bistabilního klopného obvodu Kl jsou úrovně H a druhý bistabilní klopný obvod K2 tedy zachovévé svůj stav.During the charging pulse, the outputs are Klr. Klp of both gates Hr. The logic level L due to the applied inputs Sx, Se of both gates Bx, Se connected directly to the source 2 of pulses, which are at level H. Upon completion of the charging pulse, the gate control function Hr. Hp take their first inputs Yr _f Je · ^p about the discharge time fit, Se to the first inputs Ιχ, Xe> of both gates Hr. DCs are outputs of Klr. Klp of both ec hredels, Hp stele not L level, not K2r outputs. K2p of the first bistable flip-flop circuit K1 are H levels, and the second bistable flip-flop circuit K2 maintains its state.

Velikost náboje referenční kepacity Cr lze v určitém rozsahu nastavit, avšak po nastavení zůstává stejná v průběhu věech cyklů nabíjení a vybíjení. Velikost náboje pracovní kepacity Co se mění v závislosti na změnách ovládaného pracovního procesu.The charge level of the reference cepacity Cr can be adjusted to a certain extent, but after adjustment it remains the same during all charging and discharging cycles. The magnitude of the work kepacity charge varies with changes in the controlled work process.

Pracovní kapacita Cd je v tomto příkladě provedení vynálezu uzpůsobena pro kontrolu načerpání kepaliny do nádoby do stanovené výěky hladiny a velikost jejího náboje se mění v závislosti na styku její čidlové části s kapalinou.In this embodiment of the invention, the working capacity Cd is adapted to control the pumping of liquid into the vessel to a predetermined level and its charge varies depending on the contact of its sensor part with the liquid.

V počátku regulovaného pracovního procesu je čerpadlo vypnuto, nádsba ds níž se mé kapalina načerpat je prázdné. Tedy i pe zapnutí čerpadla není čidlové část pracovní kepacity Cp ve styku s kapalinou a velikost náboje pracovní kepacity £2 je v každém cyklu nabíjení a vybíjení menší než velikest náboje referenční kapacity fij. V průběhu celé této fáze regulovaného procesu se v každém cyklu vybíjení kapacit £χ, Se objeví úroveň S ne výstupu K2p prvního bistabilního klopného obvodu úrovně L a stav druhého bistabilního klopného obvodu K2 se tedy nemění. V okamžiku, kdy čerpadlo načerpá kapalinu do stanovené výěky hladiny, čidlová část pracovní kapacity £e přijde do styku s kapalinou a v příštím cyklu nabíjení dosáhne náboj u pracovní kapacity Se vyšší hodnoty než u referenční kapacity Cr. Proto při vybíjení tohoto cyklu se objeví úroveň H na výstupu Hx referenčního hradlo ax a na výstupu K2r prvního bistabilního klopného obvodu Kl se objeví úroveň L. Tím se změní stav druhéhe bistabilního klopného obvodu 22, který tak změní svůj stav a svými výstupy Q, Q vydá signál k zastavení čerpadla. Po odstranění nádoby se přeruěí styk čidlové části pracovní kapacity Co a kapalinou, druhý bistabilní klopný obvod K2 se vrátí do původního stavu a zapojení je připraveno pro zahájení dalšího pracovního procesu čerpání kapaliny.At the beginning of the regulated working process the pump is switched off, the tank d with which my liquid is pumped is empty. Thus, even when the pump is switched on, the sensor portion of the working cepacity Cp is not in contact with the liquid and the charge size of the working cepacity £ 2 in each charge and discharge cycle is less than the charge size of the reference capacity fij. Throughout this phase of the regulated process, in each cycle of the capacitance discharging cycles, the level S at the output K2p of the first bistable flip-flop of the L-level appears and the state of the second bistable flip-flop K2 does not change. As soon as the pump pumps the liquid to the specified level, the sensor part of the working capacity 8e comes into contact with the liquid and in the next charging cycle reaches a charge at the working capacity Se higher than the reference capacity Cr. Therefore, when this cycle discharges, the level H appears at the output Hx of the reference gate ax and at the output K2r of the first bistable flip-flop K the level L. This changes the state of the second bistable flip-flop 22 and thus changes its state and its outputs Q, Q. gives a signal to stop the pump. After removal of the vessel, the contact between the sensor part of the working capacity Co and the liquid is interrupted, the second bistable flip-flop K2 returns to its original state and the wiring is ready to start the next liquid pumping process.

Zapojení podle vynálezu lze využít pro funkci hladinové spinače, třídiče kapacit, měřiče parametrů dielektrika apod. v provozech různých průmyslových odvětví.The circuit according to the invention can be used for the function of a level switch, a capacity sorter, a dielectric parameter meter or the like in operations of various industries.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Wiring for comparing two electrical quantities supplied from the reference circuit and the working circuit, which are not connected in parallel to the common pulse source via the separating elements and are themselves connected to the inputs of the bistable flip-flop,

The common pulse source (Z) is connected in parallel not directly to the second input (Sr) of the reference gate (Hr) of the reference circuit (ro) and to the second input (Sp) of the working gate (Hp) of the working circuit (po) and the element (Dr) and the reference coupler (Hr) to the first input (Yr) of the reference gate (Hr) and through the working separator (Dp) and the working coupler (Rp) to the first gate (Yp) of the working gate (Hp), the outputs (Klr, Klp) of these gates (Hr, Hp) are connected to the first bistable flip-flop (K1), which is connected to the second bistable flip-flop (K2) by its outputs (K2r, K2p).