SU419839A1 - Нуль-орган - Google Patents

Description

1

Изобретение отиоситс  к области автоматики , а именно к дискретным имнульсным устройствам .

Известен нуль-орган, содержаш,ий узел сравнени  входных сигналов, первый и второй входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого и второго источн) ков входных сигналов, вторые выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, блок увеличени  чувствительности, выход которого соединен со входов релейного элемента , и генератор импульсов.

Недостатками известного нуль-органа  вл ютс  его сложность н недостаточные точность и стабильность работы, вызванные сложностью блока увеличени  чувствительности и нестабильностью порога срабатывани  релейного элемента.

Цель изобретени  состоит в повышении точности и надежности работы нуль-органа.

Эта цель достигаетс  тем, что нуль-орган содержит элемент «И и два электронных ключа, каждый из которых подключен нараллельно одному из источников входных сигналов , управл ющие входы электронных ключей подключены к первому выходу генератора импульсов, содержащего формирователи переднего н заднего фронтов импульсов, а блок регулировани  чувствительности состоит из элемента «ИЛИ-НЕ, входы которого подключены ко входам блока регулировани  чувствитель 1ости , а выход элемента «ИЛИ-НЕ соединен с катодом диода, анод которого через резистор соединен с выходом блока регулировани  чувствительности, а через накопительный конденсатор непосредственно и через последовательное соединение параллельного / С-коптура и третьего электронного ключа - с шиной нулевого потенциала; управл ющий вход третьего ключа соединен с выходами формирователей нередких и задних фронтов импульсов генератора и с управл ющим входом релейного элемента, ко входу которого подключен выход узла сравнени  входных сигналов, а выход релейного элемента соединен с первыми входами элемента «И и блока регулировани  чувствительности, второй вход которого соединен со вторым входом элемента «И и со вторым выходом генератора импульсов .

На фиг. 1 представлена структурна  схема нуль-органа; на фиг. 2 (а-з)) приведены временные диаграммы работы нуль-органа. Структурна  схема на фиг. 1 содержит следующие элементы; генератор импульсов I; электронные ключи 2, 3; источники входных сигналов 4, 5; узел 6 сравнени  входных сигналов; блок 7 регулировани  (увеличени ) чувствительности; релейный элемент 8; электронный ключ 9; накопительный конденсатор

10, параллельный С-контур И; диод 12; элемент «И71И-НЕ 13; резистор 14; формирователь 15 передних фронтов импульсов; формирователь 16 задних фронтов импульсов; элемент «И 17; выход 18 нуль-органа.

Предлагаемый нуль-орган содержит генератор импульсов 1, в который вход т формирователи 15 и 16 передних и задних фронтов импульсов; элеюронные ключи 2 и 3, источники входных сигналов 4 и 5, узел 6 сравнени  входных сигналов; блок 7 увеличени  чувствительное и, состо щий из электронного ключа 9, накопительного конденсатора 10, форсирующего параллельного / С-контура 11, диода 12, элемента «idJlM-НЕ 13 и резистора 14; релейный элемент 8, элемент « 17; выход, нуль-органа подключен к клемме 18.

Нуль-орган работает следующим образом.

Каждый импульс с пр мого выхода генератора 1 (фиг. 1) на врем  своего действи  in (фиг. 26j насыщаег ключи 2 и 3, которые закорачивают подключенные ко входам узла сравнени  6 источники входных сигналов 4, 5,  вл ющиес  входами нуль-органа.

Таким образом, во врем  подготовки имитируют равенство пулю алгебраической суммы сравниваемых входных сигналов от источников 4, 5 (см. фиг. 2ж).

Короткий импульс (фиг. 2а) с выхода формировател  15 передних фронтов импульсов, каждый раз предшествующий началу времени подготовки, сбрасывает релейный элемент 8 (фиг. 2д) и кратковремепно насыщает ключ 9. Последний приводит к разр ду пакопительного конденса1ира 10 через форсирующий параллельный С-контур 11, благодар  чему напр жение на конденсаторе 10 скачком уменьшаете. (фиг. 2ej на некоторую величину Д(УС, завис щую от соотношени  величин емкостей конденсатора 10 и конденсатора в контуре 11.

После окончани  выходного импульса формировател  15 ключ 9 вновь запираетс  и начинаетс  зар д накопительного конденсатора 10 через диод 12. Этот процесс становитс  возможным , благодар  отсутствию сигналов на входах элемента «ИЛИ-НЕ. В момент fi (фиг. 2е), когда напр жение на накопительном конденсаторе 10 достигает величины UQ, необходимой и достаточной дл  запуска релейного элемента В (при условии, что ), последний срабатывает и это немедленно приводит к пасыщению транзистора элемента «ИЛИ-НЕ 13. Начина  с момента 1, дальнейший рост напр жени  на обкладках конденсатора 10 становитс  невозможным , как невозможен и его разр д через диод 12, благодар  чему последний назвап «разр допреп тствующим . Величипы же емкости конденсатора 10 и сопротивлени  резистора 14 выбраны настолько большими, чтобы за врем  одного периода генератора 1 с любой необходимой точностью можно было бы пренебречь потерей зар да накопительного конденсатора 10 через резистор 14.

Таки.у образом, во врем  подготовки осуществл етс  запоминание величины порога срабатывани  релейного элемента 8 при имитации пул  суммы входных сравниваемых сигпалов, или иначе говор , производитс  компенсаци  нечувствительности релейного элемента 8.

В момент окончани  подготовительного периода формирователь 16 задних фронтов импульсов вырабатывает импульс (фиг. 2з), вновь сбрасывающий релейный элемент 8 (фиг. 2д), нечувствительность которого, однако , уже скомпенсирована. Отключение релейного элемента 8 при этом не приводит к срабатыванию элемента 13, поскольку па втором входе последнего уже по вилс  сигнал с инверсного выхода генератора 1 (фиг. 2г), врем  действи  которого tp  вл етс  рабочим периодом нуль-органа. В рабочем периоде ключи 2 и 3 заперты и не закорачивают входы нуль-органа.

Если в некоторый момент /о рабочего периода (фиг. 2ж), алгебраическа  сумма сравниваемых входных напр жений становитс  равной пулю, то наступает ситуаци , тон дествеппа  той, котора  уже была имитирована в предшествующее врем  подготовки в момент ti. Релейный элемент 8 в момент /о срабатывает (фиг. 2д), и его выходной сигнал теперь проходит па выход 18 нуль-органа (фиг. 2з) через элемент «И 17, на втором входе которого в рабочий период действует разрешающий сигнал с инверсного выхода генератора импульсов 1.

После окончани  рабочего периода вновь наступает период подготовки и все описаппые процессы повтор ютс  вновь.

Таким образом, благодар  указанным вьпне отличительным признакам, периодически производитс  коррекци  нечувствительности нульоргана , что приводит одновременно и к повышению точиости и к увеличению стабильности его работы. Достигаетс  же это более простыми и падежными средствами, поскольку блок увеличени  чувствительности в предложенном устройстве проще, чем примен емый с аналогичной целью усилитель посто пного тока в известных нуль-органах.

Нредмет нзобретени 

Нуль-орган, содержащий узел сравнени  входных сигналов, первый и второй входы которого соединены соответственно с первыми

выходами первого и второго источников входных сигналов, вторые выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, блок регулировани  чувствительности, выход которого соединен со входом релейного элемента, и

генератор импульсов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и надежности работы нуль-органа, он содержит элемеггг «И и два ключа, каждый из которых подключен параллельно одному из источников

входных сигпалов, управл ющие входы ключей подключены к первому выходу генератора импульсов, содержащего формнрова1ели переднего и заднего фронтов импульсов,   блок регулировани  чувсгвитель5 ости состоит из элемента «ИЛИ-НЕ, входы которого подключены ко входам блока регулировани  чувствительности, а выход элемента «ИЛИ-НЕ соединен с катодом диода, анод которого через резистор соединен с выходом блока регулировани  чувствительности, а через накопительный конденсатор - непосре стзенно и через последовательное соедниение параллельиого / С-кгнтура и третьего ключа - с ниной ну..го потенциала, управл ющий вход третьего ключа соединен с выходами формирователей передних и задних фронтов

импульсов генератора и с управл ющим входом релейного элемента, к входу которого подключен выход узла сравнени  входных сигналов, а ЕЫХОД релейного элемента соединен с негвыми входами эле: 1ента «РЬ и блока

регулировани  чувствнтельностн, второй вход которого соединен со вторым входом элемента «И и вторым выходом генератора импульсов.