SU1628003A1

SU1628003A1 - Способ сравнени амплитуд двух переменных напр жений

Info

Publication number: SU1628003A1
Application number: SU884624427A
Authority: SU
Inventors: Владимир Кириллович Попов
Original assignee: Предприятие П/Я Х-5734
Priority date: 1988-10-25
Filing date: 1988-10-25
Publication date: 1991-02-15

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл сравнени напр жений, одинаковых по час тоте и сдвинутых по фазе. Цепь изобретени - повышение быстродействи и достоверности сравнени . Согласно способу в персом полупериоде напр жений определ ют длительность т 1 временного интервала от момента перехода через ноль из отрицательной (положительной) области первого напр жени I до с омента перехода через ноль из по- гоиитечьной (отрицательной) области второго напр жени , формирую1 три импульса, задний фронт первого и передний фронт ВТОРОГО ИМП ПьСОВ формируют У МОМенТ pa- пенс isa мшопенных значении напр жений во втором полупериоде Установление длительности третьего импупьсз, равной половине г 1, формирование передних фронтов первого и третьего импульсоа в момент перехода через ноль HJ г о 1жи,тельной (отрицательной ) области перы , о напр жени , а чзлне о фронта вгьпс i j импульса в момент перехода через ноль пз лрпц (тепьной (по ложительной) области второю напр жени и определение соотношение С(ивниваомь,х амплитуд по совпадению во времени его импульса только с первым или с первым и вторым импульсами обеспечивают сокращение процесса сравнени до одного периода сравниваемых напр жений 2 ил сл С

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл сравнени синусоидальных напр жений, одинаковых по частоте и сдвинутых по фазе.

Цель изобретени - повышение быстродействи и достоверности сравнени ;

На фиг.1 приведены временные диаграммы , по сн ющие сущность предлагаемого способа, на фиг.2 - блок-схема устройства дл реализации способа.

На части А фиг.1 приведены сигналы при соотношении амплитуд сравнительных сигналов ui U2, нз части Б - при щ U2.

В момент времени ц, когда второе напр жение ua(t) (фиг,1а) переходит через нулевое значение из отрицательной области в положительную, формируетс передний фронт импульса временного интервала из (фиг. 16), задний фронт которого формируетс в момент времени т.2 перехода через нулевое значение первого напр жени и,ft) (Фиг.1 а) из положительной области в отрицательную . Длительность этого импул -сз равна п. По окончании пергого полупериода напр жени ui, т е в момент перехода этого напр жени чеоез нулевое значение из положительной ооласти в отрицательную, формируетс передний фронт третьего импульса U4 (фиг.1 в) Длительность этого импульса TI равна половине- длительности временного интервала т 1

ON

ю

00

о о

со

В момент формировани переднего фронта импульса U4 формируют также передний фронт первого импульса us (фиг.1г), задний фронт которого формируют в момент равенства во втором полупериоде контролируемых напр жений мгновенных значений амплитуд этих напр жений (момент времени т,з).

Момент формировани заднего фронта импульса us совпадает с моментом формировани переднего фронта второго импульса ив (фиг.2д), задний фронт которого формируют в момент перехода через нулевое значение из отрицательной области в положительную напр жени ui во втором полупериоде этого напр жени (момент времени ts).

Таким образом, за врем , меньшее одного периода сравниваемых напр жений ui(t) и U2(t), формируют два импульсных напр жени us и ue определенной длительности и импульс напр жени U4. Положение импульсов us и U6 относительно импульса U4 однозначно определ ет соотношение амплитуд сравниваемых напр жений, что обеспечивает высокую достоверность сравнени . Если совпадают во времени только импульсы U4 и us, то щ U2 (часть А диаграммы ). Если в процессе сравнени напр жений вы вл етс , что во времени совпадают не только U4 и us, но также U4 и ие, то ui U2. Врем сравнени по предлагаемому способу составл ет менее одного периода сравниваемых напр жений.

Устройство (фиг.2) содержит компараторы 1-3, логические элементы И 4-9, генератор 10 импульсов, делитель 11 частоты, триггеры 12-14, счетчики 15 и 16. цифровой компаратор 17,блок 18 сброса, входы 19 и 20 и выходы 21 и 22. Пр мой выход компаратора 1 соединен с первыми входами триггера 14 и элемента И 7, второй вход которого подключен к выходу делител 11, а третий вход - к пр мому выходу компаратора 3, инверсный выход которого подключен к первым входам элементов И 4 и 6. Второй вход элемента И 6 подключен к выходу генератора 10 и входу делител 11, а третий вход - к инверсному выходу компаратора 1 и первому входу элемента И 5, второй вход которого соединен с пр мым выходом компаратора 2, инверсный выход которого подключен к второму входу элемента И 4. Пр мые выходы элементов И 4 и 5 соединены с входами триггера 13. а инверсные выходы - с входами триггера 12, выход которого через блок 18 сброса соединен с входами Сброс счетчиков 15 и 16, сигнальные входы которых подключены соответственно к выходам элементов И 6 и 7. а

выходы - к входам цифрового компататора 17, выход которого подключен к второму входу триггера 14. Пр мые выходы триггеров 13 и 14 соединены с первыми вхбдами элементов И 8 и 9, вторые входы которых соединены с инверсными выходами триггеров 14 и 13 соответственно. Вход 19 устройства соединен с одним из входов компаратора 2 и одним из входов компара0 тора 1,второй вход которого заземлен. Вход 20 устройства соединен с вторым входом компаратора 2 и с одним из входов компаратора 3, второй вход которого заземлен. Выходы элементов И 8 и 9 вл ютс выхода5 ми 21 и 22 устройства.

Устройство работает следующим образом .

Компараторы 1 и 3 преобразовывают входные синусоидальные сигналы уст0 ройства в импульсные напр жени типа меандр, фронты которых совпадают с ближайшими моментами перехода входных напр жений устройства через нулевые значени . На выходе компаратора 2 также фор5 мируетс импульсное напр жение типа меандр с фронтами, совпадающими с ближайшими моментами равенства мгновенных значений амплитуд сравниваемых напр жений.

0

Из этих трех импульсов напр жений и импульсных напр жений с выходов генератора 10 импульсов и делител 11 частоты формируютс с помощью логических эле5 ментов И 4-7 следующие напр жени :

на выходе элемента И 4 - импульсное напр жение us во втором полупериоде сравниваемых напр жений,передний фронт которого определ етс моментом равенства

0 нулю мгновенного значени амплитуды второго из сравниваемых напр жений, задний фронт этого импульса совпадает с моментом равенства мгновенных значений амплитуд сравниваемых напр жений;

5на выходе элемента И 5 - импульсное

напр жение UG во втором полупериоде сравниваемых напр жений,передний фронт которого совпадает с моментом равенства мгновенных значений амплитуд входных на0 пр жений, задний фронт этого импульса совпадает с моментом равенства нулю мгновенного значени амплитуды первого из сравниваемых напр жений;

на выходе элемента И 6 - импульсное

5 напр жение во втором полупериоде сравниваемых напр жений, передний и задний фронты которого определ ютс соответственно моментами равенства нулю мгновенных значений амплитуд второго и первого сравниваемых напр жений, при этом данный

импульс заполнен импульсами более высокой частоты с выхода генератора 10;

на выходе элемента И 7 - импульсное напр жение из в первом полупериоде сравниваемых напр жений, передний и задний фронты которого определ ютс соответственно моментами равенства нулю мгновенных значений амплитуд второго и первого сравниваемых напр жений, при этом данный импульс заполнен импульсами с выхода делител 11 частоты.

Так как частота импульсов, заполн ющих импульс на выходе элемента И 6, в два раза больше, чем частота импульсов, заполн ющих импульс на выходе элемента И 7, то в момент времени, соответствующий половине длительности импульса на выходе элемента И 7, коды счетчиков 15 и 16 совпадают , и в этот момент времени на выходе компаратора 17 по вл етс импульс. Этим импульсом триггер 14 возвращаетс в исходное состо ние, из которого он был выведен импульсом с выхода компаратора 1. Таким образом, на выходе триггера 14 формируетс импульс U4 напр жени , длительность которого вдвое меньше, чем длительность импульса на выходе элемента И 7.

От импульса с выхода элемента И 4 опрокидываетс триггер 13, который возвращаетс в исходное состо ние импульсом с выхода элемента И Б.

Импульсы с выходов триггеров 13 и 14 поступают на входы элементов И 8 и 9. Если импульс, формируемый на выходе триггера 14, короче импульса, сформированного на выходе элемента И 4, то импульс по вл етс на выходе 21 устройст&а и это свидетельствует о том, что амплитуда первого из сравниваемых напр жени ui(t) больше амплитуды второго из сравниваемых напр жений U2(t). Эта информаци на выходе элемента И 8 по вл етс в момент времени, соответствующий середине второго полупериода второго из сравниваемых напр жений. Если первый из импульсов, сформированных на выходе элементов И 4 и 5, короче импульса, сформированного на выходе триггера 14, то импульс по вл етс

на выходе 22 устройства. Это свидетельствует о том, что ui(t) меньше U2(t). Таким образом , в зависимости от соотношений амплитуд входных напр жений устройства

информаци по вл етс либо на выходе 21. либо на выходе 22 устройства.

В момент времени, соответствующий спаду второго из импульсов, сформированных на выходах элементов И 4 и 5, триггер

12 возвращаетс в исходное состо ние, от спада импульса с выхода этого триггера срабатывает блок 18 сброса, сбрасыва счетчики 15 и 16.

Claims

Формула изобретени

Способ сравнени амплитуд двух переменных напр жений, заключающийс в том, что в первом полупериоде сравниваемых напр жений определ ют длительность временного интервала от момента перехода через нулевое значение из отрицательной (положительной) области первого напр жени до момента перехода через нулевое значение из положительной (отрицательной)

области второго напр жени , формируют три импульса, задний фронт первого импульса и передний фронт второго импульсов формируют одновременно в момент равенства мгновенных значений сравниваемых

напр жений во втором полупериоде этих напр жений, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи и достоверности сравнени , длительность третьего импульса устанавливают рае ной

половине длительности указанного временного интервала,передние фронты первого и третьего импульсов формируют в момент перехода через нулевое значение из положительной (отрицательной) области первого напр жени , задний фронт второго импульса формируют в момент перехода через нулевое значение из отрицательной (положительной) области второго напр жени , а о соотношении амплитуд сравниваемых напр жений суд т по совпадению во времени третьего импульса только с первым импульсом или с первым и вторым импульсами.

/ 8

Ik i

ьь

Фиг.1

tt t,t