SU1705751A1 - Device for control of grounding - Google Patents
Device for control of grounding Download PDFInfo
- Publication number
- SU1705751A1 SU1705751A1 SU894774493A SU4774493A SU1705751A1 SU 1705751 A1 SU1705751 A1 SU 1705751A1 SU 894774493 A SU894774493 A SU 894774493A SU 4774493 A SU4774493 A SU 4774493A SU 1705751 A1 SU1705751 A1 SU 1705751A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- voltage
- comparators
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в электротехнических и радио-. электронных системах дл контрол наличи заземлени , а также контрол выхода переменного напр жени питани за пределы заданного диапазона. Цель изобретени - повышение надежности контрол и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит два оптрона, первый, второй, третий, четвертый и п тый резисторы, два конденсатора , два диода, два фильтра нижних частот, четыре компаратора, детектор, усилитель, элемент ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ИЛИ, одновибратор и индикатор. Наличие этих элементов с соответствующими св з ми обеспечивает автоматический контроль наличи переменного напр жени , наличи или отсутстви заземлени , превышение переменным напр жением допустимого предела, снижение переменного напр жени ниже допустимого предела. При этом устойчивость контрол наличи заземлени сохран етс при изменении сетевого напр жени в широких пределах. 2 ил. i (ЛThe invention can be used in electrical and radio. electronic systems for monitoring the presence of grounding, as well as monitoring the output of a variable voltage supply beyond the specified range. The purpose of the invention is to increase the reliability of control and expand functionality. The device contains two optocouplers, the first, second, third, fourth, and fifth resistors, two capacitors, two diodes, two low-pass filters, four comparators, a detector, an amplifier, an EXCLUSIVE OR element, a single vibrator, and an indicator. The presence of these elements with appropriate connections provides automatic control of the presence of alternating voltage, the presence or absence of grounding, the alternating voltage exceeding the permissible limit, and the lower the alternating voltage below the permissible limit. At the same time, the stability of the monitoring of the presence of grounding is maintained when the voltage varies over a wide range. 2 Il. i (L
Description
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электротехнических и радиоэлектронных системах дл контрол наличи заземлени , а также контрол выхода переменного напр жени питани за пределы заданного диапазона.The invention relates to electrical engineering and can be used in electrical and electronic systems for monitoring the presence of grounding, as well as controlling the output of an alternating voltage supply beyond the specified range.
Целью изобретени вл етс повышение надежности контрол и расширение функциопальных возможностей путем введени дополнительных блоков детектора усилител , элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, одновибратора и четвертого компаратора с соответствующими св з ми.The aim of the invention is to increase the reliability of the control and expand the functional possibilities by introducing additional blocks of the detector amplifier, the EXCLUSIVE OR element, the one-shot and the fourth comparator with the appropriate links.
На фиг.1 приведена функциональна схема предлагаемого устройства; наFigure 1 shows the functional diagram of the device; on
фиг„2 - временные диаграммы его ра- боты.Fig „2 - time diagrams of his work.
Устройство контрол заземлени (фиг.1) содержит первый 1 и второй 2 конденсаторы, первый 3 и второй 4 диоды, первый 5 и второй 6 оптроны со светодиодами 7 и 8 соответственно, первую 9, вторую 10 и третью 11 входные клеммы, фотодиод первого оптрона Г2, первый 13 и второй 17 резисторы, первый фильтр нижних чагтот 14, первый компаратор 15, фотодиод второго оптрона 16, второй фильтр нижних частот 18, второй компаратор 19, члсмект ИСКЛОЧАЮКЕЕ ИЛИ 20, индикатор 21, соединенный г выходом устройства 22,The grounding control device (Fig. 1) contains the first 1 and second 2 capacitors, the first 3 and second 4 diodes, the first 5 and second 6 optocouplers with LEDs 7 and 8, respectively, the first 9, the second 10 and the third 11 input terminals, the photodiode of the first optocoupler G2, the first 13 and second 17 resistors, the first low-pass filter 14, the first comparator 15, the photodiode of the second optocoupler 16, the second low-pass filter 18, the second comparator 19, see the EXCLUSIVE OR 20, indicator 21, connected by the output device 22,
VIVI
О СЛ VI СЛAbout SL VI SL
третий 23, четвертый 24 и п тый 25 резисторы, детектор 26, усилитель 27, одновибратор (ждущий мультивибратор) 28, третий 29 и четвертый 30 компараторы , клемму источника питани 31, клеммы первого 32 и второго 33 и опорных напр жений и второй 34, третий 35 и четвертый 36 выходы устройства .the third 23, the fourth 24 and the fifth 25 resistors, the detector 26, the amplifier 27, the one-shot (standby multivibrator) 28, the third 29 and the fourth 30 comparators, the power supply terminal 31, the first 32 terminals and the second 33 and reference voltages and the second 34, the third 35 and fourth 36 outputs of the device.
При этом первый вывод каждого из конденсаторов 1 и 2 соединен, соответственно с первой 9 и третьей 11 входными клеммами, а вторые выводы подключены соответственно к катоду первого диода 3 и аноду светодиода 7 первого оптрона 5 и катоду светодиода 8 второго оптрона 6 и аноду второго диода 4, анод первого диода 3 соединен с катодом второго диода 4 катодом светодиода 7 первого оптрона 5, анодом светодиода 8 второго оптрона 6 и второй входной клеммой 10, анод фотодиода 12 первого оптрона 5 под- |ключен к первому резистору 23 и входу первого фильтра 14, выход которого соединен с четвертым резистором 24 и первым входом первого компаратора 15, анод фотодиода 16 второго оптрона 6 подключен ко второму резистору 17 .и входу второго фильтра .18, выход которого соединен с п тым резистором 25 и первым входом второго компарато- ра 19, другие выводы четвертого 24 и п того резисторов 25 соединены между собой и с третьим резистором 23, вторые выводы первого 13 и второго резисторов 17 соединены с другими выводами третьего резистора 23 и подключены к общему проводу, а катоды фотодиодов 12 и 16 обоих оптронов 5 и 6 объединены и подключены к клемме питани 31, вход детектора 26 подключен к объединенным выводам третьего 23, четвертого 24 и п того 25 резисторов, выход соединен с входом усилител 27, выход которого подключен к объединенным вторым входам первого 15 и второго 19 компараторов , объединенным первым входом третьего 29 и четвертого 30 компараторов , второму входу индикатора 21 и второму выходу устройства 34, выходы первого 15 и второго 19 компаратора подключены к входам элемента 20 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора 28, выход которого подключен к первому входу индикатора 21 и первому выходу 22The first output of each of the capacitors 1 and 2 is connected, respectively, with the first 9 and third 11 input terminals, and the second outputs are connected respectively to the cathode of the first diode 3 and the anode of the LED 7 of the first optocoupler 5 and the cathode of the LED 8 of the second optocoupler 6 and the anode of the second diode 4, the anode of the first diode 3 is connected to the cathode of the second diode 4 by the cathode of the LED 7 of the first optocoupler 5, the anode of the LED 8 of the second optocoupler 6 and the second input terminal 10, the anode of the photodiode 12 of the first optocoupler 5 is connected to the first resistor 23 and the input of the first filter 14 out to It is connected to the fourth resistor 24 and the first input of the first comparator 15, the anode of the photodiode 16 of the second optocoupler 6 is connected to the second resistor 17. and the input of the second filter .18, the output of which is connected to the fifth resistor 25 and the first input of the second comparator 19, others The terminals of the fourth 24 and fifth resistors 25 are interconnected and with the third resistor 23, the second terminals of the first 13 and second resistors 17 are connected to the other terminals of the third resistor 23 and connected to the common wire, and the cathodes of the photodiodes 12 and 16 of both optocouplers 5 and 6 are combined and n connected to the power supply terminal 31, the detector input 26 is connected to the combined terminals of the third 23, fourth 24 and fifth 25 resistors, the output is connected to the input of the amplifier 27, the output of which is connected to the combined second inputs of the first 15 and second 19 comparators combined by the first input of the third 29 and the fourth 30 comparators, the second input of the indicator 21 and the second output of the device 34, the outputs of the first 15 and second 19 of the comparator are connected to the inputs of the EXCLUSIVE OR element 20, the output of which is connected to the input of the one-shot 28, the output of which is connected En to the first input of the indicator 21 and the first output 22
Q Q $ г Q Q $ g
5five
устройства, вторые входы третьего 29 и четвертого 30 компараторов соединены соответственно с клеммами первого 32 и второго 33 вперших опорных напр жений , а выходы третьего 29 и четвертого 30 компараторов подключены соответственно к третьему и четвертому входам индикатора 21 и третьему 35 и четвертому 36 выходам устройства.the devices, the second inputs of the third 29 and fourth 30 comparators are connected respectively to the terminals of the first 32 and second 33 first reference voltages, and the outputs of the third 29 and fourth 30 comparators are connected to the third and fourth inputs of the indicator 21 and the third 35 and fourth 36 outputs of the device, respectively.
Устройство контрол наличи заземлени работает следующим образом.The device control grounding works as follows.
К клеммам 9 и 11 подключаетс источник переменного (сетевого) напр жени (фиг,2а), к клемме 10 - заземление (корпусное). При подключении к клемме 10 заземлени напр жение между одной из клемм 9 или 11 и клеммой 10 равно сетевому, а между другой клеммой и клеммой 10 близко к нулю. Пусть сетевое напр жение будет между клемами 9 и 10. Протекание тока через световод 7 оптрона 5 вызывает формиро - вание оптического сигнала длительностью , примерно равной длительности полупериода сетевого напр жени i (фиг.2б). Под действием этого оптического сигнала открываетс фотодиодA source of alternating (mains) voltage (fig. 2a) is connected to terminals 9 and 11, and a ground (box) ground is connected to terminal 10. When grounding is connected to terminal 10, the voltage between one of the terminals 9 or 11 and terminal 10 is equal to the network, and between the other terminal and terminal 10 is close to zero. Let the mains voltage be between terminals 9 and 10. The flow of current through the light guide 7 of the optocoupler 5 causes the formation of an optical signal with a duration approximately equal to the half period of the mains voltage i (Fig. 2b). Under the action of this optical signal, a photodiode is opened
12 оптрона 5. Выделенный на резисторе12 optocoupler 5. Dedicated to the resistor
13 импульс напр жени через фильтр нижних частот 14 поступает на первый (неинвертирующий) вход компаратора 15, посто нна времени фильтра 14 выбрана сравнительно небольшой, так как фильтр служит только дл подавлени помех. Поскольку между клеммами 10 и 11 напр жение мало, то светодиод 8 оптрона 6 закрыт, на первый вход второго компаратора 19 через второй фильтр 18 поступает нулевой уровень (фиг.2в).13, the voltage pulse through the low-pass filter 14 is fed to the first (non-inverting) input of the comparator 15, the time constant of the filter 14 is chosen relatively small, since the filter serves only to suppress interference. Since the voltage between the terminals 10 and 11 is small, the LED 8 of the optocoupler 6 is closed, the first input of the second comparator 19 through the second filter 18 receives a zero level (figv).
Одновременно напр жение с выхода фильтра 14 через резистор 24 подаетс на вход детектора 26, который выдел ет огибающую сетевого напр жени (фиг.2) и подает ее на усилитель 27. С выхода усилител 27 на вторые (инвертирующие ) входы компараторов 15 и 19 поступает опорное напр жение, выбранное меньшим напр жени на первом входе компаратора 15 в момент амплитуды сетевого напр жени . На выходе компаратора 15 в эти моменты вырабатываютс положительные импульсы , поступающие на первый вход схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20. Так как на второй вход схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 с входа компаратора 19 поступает низкий уро-At the same time, the voltage from the output of the filter 14 through the resistor 24 is fed to the input of the detector 26, which separates the envelope of the network voltage (Fig.2) and supplies it to the amplifier 27. From the output of the amplifier 27 to the second (inverting) inputs of the comparators 15 and 19 the reference voltage selected by a lower voltage at the first input of the comparator 15 at the time of the amplitude of the network voltage. At the output of the comparator 15, positive impulses are generated at these moments, which arrive at the first input of the EXCLUSIVE OR 20 circuit. Since the second input of the EXCLUSIVE OR 20 circuit receives a low level from the input of the comparator 19
вень,на выходе схем .: 20 формируютс положительные импульсы .2д), запускающие одновибрптоп 2Н, который работает в режиме повторного запуска, т.е. следующий импульс на лход одно- вибратора 20 подаетс до окончани формировани его выходного импульса и высокий уровень на выходе одновнб- ;ратора 28 в этом случае поддерживает- с посто нно и поступает на вход индикатора 21 и на выход 22, сигнализиру о наличии заземлени (фиг.2е).At the output of the circuits.: 20, positive pulses are generated. 2d), triggering a 2H one-shot motor, which operates in the restart mode, i.e. The next pulse to the single-vibrator 20 is supplied until the end of the formation of its output pulse and a high level at the output of a single-signal; the rator 28 in this case maintains continuously and is fed to the input of the indicator 21 and to the output 22, signaling the presence of grounding (FIG .2e).
Если источник переменного напр жени подключен к клеммам 9 и 1 1 таким образом, что напр жение будет между клеммами 10 и 11, то аналогичным образом работает второй канал через оптрон Ь. На выходе компаратора 15 низкий уровень, поэтому импульсы в момент амплитуды сетевого напр жени с выхода компаратора 19 через элемент 20 поступают на вход одновиб- ратора 28, на его выходе также сохран етс высокий уровень, сигнализиру о наличии заземлени If the source of alternating voltage is connected to terminals 9 and 1 1 in such a way that the voltage is between terminals 10 and 11, then the second channel works through the optocoupler b in the same way. The output of the comparator 15 is low, so the pulses at the time of the amplitude of the mains voltage from the output of the comparator 19 through the element 20 are fed to the input of the one-oscillator 28, and a high level is also maintained at its output, signaling the presence of grounding
При обрыве корпусного заземлени сетевое напр жение оказываетс приложенным междп. -клеммами 9 и 11. Конденсаторы 1 и 2 оказываютс выключенными последовательно, ток при положительной (относительной клеммы 9) пол рности переменного напр жени протекает через «ба оптрона 5 и Ь, но его величина за счет емкостных сопротивлений двух конденсаторов 1 и 2, включенных последовательно, примерно в два раза меньше (фиг.2б, в;. Соответственно меньший уровень напр жени по вл етс на входах обоих фильтров 14 и 18 When the ground ground is broken, the mains voltage is applied between the two. - terminals 9 and 11. The capacitors 1 and 2 are turned off in series, the current at a positive (relative terminal 9) polarity of the alternating voltage flows through the "base of the optocoupler 5 and b, but its magnitude due to the capacitance of the two capacitors 1 and 2, included successively, approximately two times less (fig. 2b, c .; a correspondingly lower voltage level appears at the inputs of both filters 14 and 18
В силу этого амплитуда импульсов напр жени на входах компараторов 15 и 19 также уменьшаетс примерно в два раза. При этом уменьшенные уровни с выходов фильтров 14 и 18 через резисторы 24 и 25, образующие вместе с резисторами 23 схему суммировани , подаютс на вход детектора 26. Поскольку происходит суммирование уровней , то об1ций уровень напр жени на входе детектора 26, а следовательно, опорное напр жение на вторых, входах компараторов 15 и 19 остаетс практически тем же, что и при подключении заземлени . Опорное напр жение стано- витс больше, чем амплитуда напр же- ни на других входах компараторов 15 и 19. На выходах компараторов 15 иBy virtue of this, the amplitude of the voltage pulses at the inputs of the comparators 15 and 19 is also approximately halved. At the same time, reduced levels from the outputs of filters 14 and 18 through resistors 24 and 25, which together with resistors 23 form a summation circuit, are fed to the input of detector 26. As the levels are summed up, the voltages level at the input of detector 26 and, therefore, the reference voltage The second, the inputs of the comparators 15 and 19, remain almost the same as when the ground is connected. The reference voltage becomes greater than the amplitude of the voltage at the other inputs of the comparators 15 and 19. At the outputs of the comparators 15 and
5five
00
5five
77
„„
,. J , J
00
5five
00
5151
19 импульсы отсутсVBVPT. п.ч выходе этемента ИСЮПОЧЛЮКК : ИЧм 20 устанавливаетс посто нный низкий уроврш , поэтому одновибратор 28 перестает формировать импульсы, т.е. на его выходе по вл етс низкий уровень, цюступаюгций на выход 22 и на индикатор 21, сигнализиру of-, отсутствии заземлени .19 pulses out VBVPT. The output frequency of the ISUPULCK circuit: HMI 20 is set to a constant low level, so the one-shot 28 stops forming pulses, i.e. at its output, a low level appears, of switchings to output 22 and to indicator 21, signaling of-, the absence of grounding.
Уровень напр жени с выхода усилител 21 поступает также на индикатор 21 и второй выход 34, сигнализиру о наличии переменного напр жени , и на первые входы компараторов 29 и 30, На второй инвертирующий вход компаратора 29 с входа 32 поступает внешнее первое опорное напр жение, соответствующее максимальному допустимому напр жению сети, а на второй (инвертирующий ) вход компаратора 30 с входа 33 - внешнее второе опорное напр жение , соответствующее минимальному допустимому напр жению сети. При превышении напр жени сети верхнего предела напр жение на выходе усилител 27 превышает величину первого опорного напр жени , срабатывает компаратор 29, на его выходе устанавливаетс высокий уровень, поступаюп(ий на индикатор 21, а выход 35 сигнализирует о превышении напр жением сети допустимого предела (фпг.2ж). При снижении напр жени сети ниже минимального допустимого выходное напр жение усилител 27 становитс меньше второго опорного напр жени , срабатывает компаратор 30, с его выхода высокий уровень поступает на индикатор 21 и выход 36, сигнализиру о снижении напр жени сети ниже минимального допустимого (фиг. 2 и 3 .The voltage level from the output of the amplifier 21 is also fed to the indicator 21 and the second output 34, indicating the presence of alternating voltage, and to the first inputs of the comparators 29 and 30. The second first inverting input of the comparator 29 from the input 32 receives the external first reference voltage corresponding to the maximum allowable voltage of the network, and the second (inverting) input of the comparator 30 from input 33 is the external second reference voltage corresponding to the minimum allowable voltage of the network. When the voltage of the upper limit network is exceeded, the voltage at the output of the amplifier 27 exceeds the value of the first reference voltage, the comparator 29 is triggered, a high level is set at its output (input indicator 21, and output 35 indicates that the network has an acceptable limit ( fpg.2j). When the network voltage drops below the minimum allowable output voltage of amplifier 27 becomes less than the second reference voltage, the comparator 30 is triggered, from its output a high level goes to indicator 21 and you Turn 36, signaling a decrease in the network voltage below the minimum allowable (Fig. 2 and 3.
При колебани х напр жени сети амплитуда импульсов на выходе фильтра 14 или 18 измен етс , однако при этом измен етс и выходное напр жение детектора 26. Тем самым, измен етс выходное напр жение усилител 27, служащее опорным дл компаратора 15 или 19.As the network voltage fluctuates, the amplitude of the pulses at the output of the filter 14 or 18 varies, however, the output voltage of the detector 26 also changes. Thus, the output voltage of the amplifier 27, which serves as a reference for the comparator 15 or 19, changes.
Изменени опорного напр жени сохран ют относительный порог срабатывани компаратора 15 или 19, т.е. срабатывание компаратор,, происходит одинаковое, независимое от величины сетевого напр жени . Поэтому предлагаемое устройство надежно индицирует наличие (отсутствие) заземлени приThe changes in the reference voltage keep the relative threshold of the comparator 15 or 19, i.e. the operation of the comparator, occurs the same, independent of the magnitude of the network voltage. Therefore, the proposed device reliably indicates the presence (absence) of grounding at
колебани х напр жение сети в широких пределах.network voltage fluctuations over a wide range.
Если пропадает переменное напр жение , то оптроны 5 и 6 закрываютс , на выходах фильтров 14 и 18 устанавли- ваютс нулевые уровни. Поэтому на выходе усилител 27 и на выходе 34 по вл етс нулевой уровень. Тем самым сигнализируетс о пропадании пе ременного напр жени .If the alternating voltage disappears, then optocouplers 5 and 6 are closed, and zero levels are set at the outputs of filters 14 and 18. Therefore, at the output of amplifier 27 and at output 34, a zero level appears. This signals the loss of alternating voltage.
Диоды 3 и 4 защищают световоды оптронов 5 и 6 от обратного напр жени во врем t смены пол рности входного переменного напр жени . Подстро- ечные резисторы 13 и 17 позвол ют точно выставить уровни напр жени на входах компараторов 15 и 19.Diodes 3 and 4 protect the optical fibers of the optocouplers 5 and 6 from reverse voltage during the t polarity change of the input alternating voltage. The trim resistors 13 and 17 allow you to accurately set the voltage levels at the inputs of the comparators 15 and 19.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894774493A SU1705751A1 (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Device for control of grounding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894774493A SU1705751A1 (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Device for control of grounding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1705751A1 true SU1705751A1 (en) | 1992-01-15 |
Family
ID=21487449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894774493A SU1705751A1 (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Device for control of grounding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1705751A1 (en) |
-
1989
- 1989-12-27 SU SU894774493A patent/SU1705751A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 1205042, кл. G 01 К 19/165, 1986. Авторское свидетельство СССР № 1567989, 1988. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5994689A (en) | Photoelectric cell with stabilised amplification | |
| US4551668A (en) | Voltage sensing at loads remotely connected to power supplies | |
| SU1705751A1 (en) | Device for control of grounding | |
| US4031417A (en) | Apparatus for coupling a digital data generator to a digital data readout device with electrical isolation therebetween | |
| SU1567989A1 (en) | Apparatus for monitoring presence of variable voltage | |
| US4034240A (en) | Sine-to-square wave converter | |
| RU2742628C2 (en) | Discrete input of microprocessor control unit | |
| SU1035718A1 (en) | Device for monitoring three-phase network phase breaking | |
| US4024419A (en) | Apparatus for digitally monitoring an analog parameter of an industrial installation | |
| SU1390572A1 (en) | Device for monitoring voltage | |
| SU1707606A1 (en) | Pulse power supply source with reverse converter | |
| SU1172057A1 (en) | Output telegraph device | |
| SU1429253A1 (en) | Transformerless-input power supply source | |
| SU1205042A1 (en) | Alternating voltage indicator | |
| SU1629902A1 (en) | Constant voltage-to-constant voltage stabilizing converter | |
| SU1339822A1 (en) | A.c.to d.c. voltage converter for supplying signal receivers of track circuits | |
| SU1379780A1 (en) | Device for protecting power supplies against accidental variations of input voltage | |
| SU1298939A1 (en) | Device for switching telegraph signals | |
| SU1510051A1 (en) | Device for controlling n serially connected thyristors | |
| SU1295490A1 (en) | Stabilized voltage converter with overload protection | |
| SU1676082A1 (en) | Selector | |
| SU426220A1 (en) | BALANCE DIODE-REGENERATIVE COMPARATOR VOLTAGE | |
| SU1228257A1 (en) | A.c.switch | |
| RU1182890C (en) | Device for monitoring output voltage of n-channels secondary power source | |
| SU1292197A2 (en) | Input telegraph device |