SU805189A1

SU805189A1 - Voltage level monitor

Info

Publication number: SU805189A1
Application number: SU792747656A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Захаров; Иван Иванович Ковбанюк; Александр Иванович Ярухин
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4710
Priority date: 1979-04-06
Filing date: 1979-04-06
Publication date: 1981-02-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ УРОВНЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ(54) DEVICE CONTROL VOLTAGE LEVELS

Изобретение относитс к электро измерительной технике и может быть использовано в системах автоматики и защиты, где требуетс высокое быстродействие. Наиболее близким по технической сущности, вл етс устройство контрол уровней напр жени , содержащее делитель напр жени , пороговые элементы, источник опорного напр жени , триггеры, элемент И, блок совмещени , дифференцирующий блок генератор тактовых импульсов и исполнительный блок l . Недостатками этого устройства вл ютс его ограниченные функциональные возможности, так как оно не контролирует уровни двухпол 4ного напр жени и требует перестро ки при изменении частоты контролир емого напр жени и низкое быстродействие . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей и повышение быстродействи . Указанна цель достигаетс тем, .что в устройство, содержащее первый делитель напр ткени , выходы ко торого подключены к первым входаил первого и второго пороговых элементов соответственно, вторые входы которых соединены с источником контролируемого напр жени , первый и второй триггеры, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента И, первый дифференцирукхчий блок, исполнительный блок и источник опорного напр жени , введены второй де аитель напр жени , третий и четвертый пороговые элементы, первый.и второй элементы ИЛИ, синхронный генераторкомпаратор , генератор строба максимума , второй и третий дифференцирующие блоки, третий и четвертый триггеры, второй и третий элементы И, причем выходы второго делител напр жени подключены к первым входам третьего и четверто1 о пороговых элементов соответственно , вторые входы которых соединены с источником контролируемого напр жени , выходы первого и третьего пороговых элементов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выходы второго и четвертого пороговых элементов соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементы ИЛИ соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертого триггеров, вторые входы которых соединены с выходом первого дифференцирующего блока, вход которого соединен с выходом синхронного генератора-компаратора и входом генератора строба максимума , выход которого соединен с первыми входами второго и третьего эле .ментов И, вторые входы которых соединены с выхода:ми соответственно третьего и четвертого триггеров, первые входы которых соединены со входами соответственно второго и третьего дифференцирующих блоков, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго триггеров , вторые входы которых соединены с выходами соответственно .второго и третьего элементов И, выход первого элемента И соединен со входом исполнительного блока, вход синхронного генератора-компаратора соединен с источником контролируемого напр жени , бходы первого и второго делителей напр жени соединены соответственно с клеммами плюс и минус источника опорного напр жени .The invention relates to electrical measuring technology and can be used in automation and protection systems where high response times are required. The closest in technical essence is a voltage level monitoring device comprising a voltage divider, threshold elements, a voltage source, triggers, AND element, a matching unit, a differentiating unit, a clock generator and an execution unit l. The disadvantages of this device are its limited functionality, since it does not control the two-field voltage levels and requires rebuilding with a change in the frequency of the voltage being monitored and a low response rate. The purpose of the invention is to enhance the functionality and increase speed. This goal is achieved by the fact that the device containing the first voltage divider, the outputs of which are connected to the first input of the first and second threshold elements, respectively, the second inputs of which are connected to a source of controlled voltage, the first and second triggers, the outputs of which are connected to the corresponding the inputs of the first element And, the first differentiating unit, the executive unit and the source of the reference voltage, introduced the second voltage generator, the third and fourth threshold elements, the first.and the second elements OR, synchronous generator, generator strobe maximum, second and third differentiating units, third and fourth triggers, second and third elements AND, the outputs of the second voltage divider connected to the first inputs of the third and fourth 1 threshold elements, respectively, the second inputs of which are connected to the source of controlled voltage, the outputs of the first and third threshold elements are connected respectively to the first and second inputs of the first element OR, the outputs of the second and fourth threshold elements s are connected respectively to the first and second inputs of the second OR element, the outputs of the first and second OR elements are connected to the first inputs of the third and fourth triggers, respectively, the second inputs of which are connected to the output of the first differentiating unit whose input is connected to the output of the synchronous generator-comparator and the generator input the maximum strobe, the output of which is connected to the first inputs of the second and third elements, And, whose second inputs are connected to the output: the third and fourth trigger, respectively c, the first inputs of which are connected to the inputs of the second and third differentiating units, respectively, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second triggers respectively, the second inputs of which are connected to the outputs of the second and third elements, respectively, and the output of the first element I to the executive unit , the input of the synchronous generator-comparator is connected to a source of controlled voltage, the inputs of the first and second voltage dividers are connected to the plus and minus terminals respectively reference voltage source.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу.FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - time diagrams that show his work.

Устройство содержит делители напр жени 1 и 2, состо щие соответственно из резисторов 3-5 и 6-8, синхронный генератор-компаратор 9, исполнительный блок 10, элементы ИЛИ 11 и 12, триггеры 13-16, элементы И 17-19, дифференцирующие блоки 20-22, генератор 23 строба максимума , пороговые элементы 24-27 и источник опорного напр жени (на фиг. 1 не. показан).The device contains voltage dividers 1 and 2, consisting respectively of resistors 3-5 and 6-8, synchronous generator-comparator 9, executive unit 10, elements OR 11 and 12, triggers 13-16, elements AND 17-19, differentiating blocks 20-22, maximum gate generator 23, threshold elements 24-27, and a source of reference voltage (not shown in Fig. 1).

Устройство работает следук цим образом.The device works in the following way.

Контролируемое напр жение Ugx поступает на входы пороговых элементов 24-27 и синхронного генератора-компаратора 9. На пороговых элементах 24 и 26 напр жение Ugyсравниваетс с допустимыми напр жени 1«ш -и л соответственно, а на пороговых элементах 25 и 27 с допустимыми напр жени ми +и,и . соответственно.The controlled voltage Ugx is fed to the inputs of threshold elements 24-27 and synchronous generator-comparator 9. At threshold elements 24 and 26, voltage Ugy is equalized with permissible voltages 1 "w and l, respectively, and at threshold elements 25 and 27 with permissible voltages wives mi + and, and. respectively.

выходе синхронного генераторакомпаратора 9 синхронного напр жени /V фop иpyeтc меандр напр жени (фиг. 2а). На выходе дифференцирующего блока 22 из меандра напр жени формируютс импульсы, соответствующие моменту перехода контролируемого напр жени ерез ноль (фиг. 2 ж). the output of the synchronous generator of the synchronous voltage generator 9 / V fopicperc voltage meander (Fig. 2a). At the output of the differentiating unit 22, voltage pulses are generated from the voltage meander, corresponding to the moment of transition of the controlled voltage through zero (Fig. 2 g).

Генератор строба максимума 23 формирует импульсы, соответствующие моменту максимального по абсолютнойThe strobe maximum 23 generator generates pulses corresponding to the maximum moment in absolute

величине уровн контролируемого напр жени /N. Ugx (фиг. 2 е) ,value of the controlled voltage / N. Ugx (Fig. 2 e),

На выходах пороговых элементов 24-27 при переходе контролируемым напр жением U порогов срабатыва5 и« + тс«х- т соответственно формируютс Импульсы (фиг.2 б, в, г, д), длительность которых соответствует времени превышени соответствующих порогов. Эти импульсыAt the outputs of threshold elements 24-27, at the transition by controlled voltage U thresholds of action 5 and "+ mc" x-t, impulses are formed (Fig. 2b, c, d, e), the duration of which corresponds to the time that the corresponding thresholds are exceeded. These impulses

Q через элементы ИЛИ 11 и 12 поступают на входы триггеров 13 и 14 и дифференцирующих блоков 20 и 21 (фиг. 2 3, и). На выходам дифференцирукадих блоков 20 и 21 формируютс короткие импульсы,,COOT5 ветствующие моменту поступлени Q through the elements OR 11 and 12 arrive at the inputs of the flip-flops 13 and 14 and the differentiating units 20 and 21 (Fig. 2 3, and). At the outputs of the differential instruction blocks 20 and 21, short pulses are formed, ,, COOT5, corresponding to the moment of arrival

импульсов с пороговых элементов 2427 (фиг. 2 м, и). Эти импульсы поступают на входы триггеров 15 и 16. На установочные входы триггеров 13 и 14 поступают импульсы с дифференцирующего блока 22 (фиг.2хс) и подготавливают триггеры 15 и 16 к занесению информации от пороговых элементов 24-27 (фиг. 2 к, л).pulses with threshold elements 2427 (Fig. 2 m, and). These pulses arrive at the inputs of the flip-flops 15 and 16. The installation inputs of the flip-flops 13 and 14 receive the pulses from the differentiating unit 22 (Fig. 2x) and prepare the triggers 15 and 16 to enter information from the threshold elements 24-27 (Fig. 2k, l ).

5 С выхода генератора 23 строба максимума (фиг. 2 е) импульсы поступают на элементы И 17 и 18 и при совпадении их с импульсами на выходах триггеров 13 и 14 (фиг. 2 о,5 From the generator output 23 of the maximum gate (Fig. 2 e), the pulses arrive at the elements And 17 and 18 and when they coincide with the pulses at the outputs of the flip-flops 13 and 14 (Fig. 2 o,

Q п) они п :юход т на установочные входы триггеров 15 и 16.Q p) they p: yuhod on the installation inputs of the trigger 15 and 16.

Устройство работает так, что при номинсшьном значении контролируемого напр жени -U вх импульсы наThe device operates in such a way that at a nominal value of the monitored voltage –U in

выходе триггера 14 (фиг. 2 п) не совпадают с импульсами генератора 23 строба максимума, а триггер 16 находитс в сработанном состо нии (фиг. 2 с). Если контролируемое напр жение - и) не -достигает значений порогов срабатывани iUj, на выходах пороговых элементов 25 и 27 импульсы будут отсутствовать , триггер 14 останетс в j исходном состо нии и импульсы от the output of the trigger 14 (Fig. 2 p) does not coincide with the pulses of the maximum gate generator 23, and the trigger 16 is in the actuated state (Fig. 2 c). If the monitored voltage - and) does not reach the threshold values iUj, the outputs of the threshold elements 25 and 27 will not have pulses, the trigger 14 will remain in the initial state and the pulses from

генератора 23 строба максимума пройдут элемент И 18 и обнул т триггер 16, а на его выходе по витс сигнал Неисправности Н2 (фиг.2с).the generator 23 of the maximum gate will pass an element E 18 and embed the trigger 16, and at its output, the Wits H2 signal (Fig. 2c) turns on.

Claims

When monitoring the monitored voltage by the maximum allowable levels using the threshold elements 24 and 26, the trigger 15 is, on the contrary, permanently in the zeroed state, if the monitored voltage Ugy does not go beyond the thresholds of operation) and goes into the activated (faulty) state (Fig. 2 p, t, Fault Hi) when the monitored voltage and goes beyond the thresholds of operation ± U ,, while zeroing (reset) of the trigger 15 does not occur until the controlled voltage - Up goes back to the limits ( Fig. 2 p, t) .. On de execution unit 10 (FIG. 2 m) Fault Hi and H2 present in the presence of any fault (to the maximum or a minimum) no matter at what polarity controlled on the forward voltage -v at wound. If the monitored voltage Ugjj disappears, then the synchronous generator-comparator 9, which is not affected by the external frequency, will generate pulses with a natural frequency, which, similarly to the considered case, sets trigger 16 to the position Fault H2 The voltage monitor has a high speed and allows There is no need to control the bipolar voltage regardless of the frequency of the monitored voltage, since the information is reproduced by the device every half-period of the monitored voltage. Claims A voltage level monitoring device comprising a first voltage divider, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second threshold elements, respectively, the second inputs of which are connected to the source of the controlled voltage, the first and second triggers, the outputs of which are connected to the corresponding outlet. The first element And, the first differentiating unit, the executive unit and the source of the reference voltage, characterized in that, in order to expand the functional capabilities and increase Strodeystvii, it introduced the second voltage divider, the third and fourth threshold elements., the first and second elements OR, a synchronous generator-comparator | maximum gate generator, second and third differentiating units, third and fourth triggers, second and third OR elements, the outputs of the second voltage divider connected to the first inputs of the third and fourth threshold elements, respectively, the second inputs of which are connected to a source of controlled voltage, outputs the first and third threshold elements are connected respectively to the first and second inputs of the first OR element, the outputs of the second and fourth threshold elements are connected respectively to the first and second with the inputs of the second OR element, the outputs of the first and second elements OR are connected to the first inputs of the third and fourth triggers, respectively, the second inputs of which are connected to the output of the first differentiating unit, the input of which is connected to the output of the synchronous generator-comparator and the input of the maximum gate generator, the output which is connected to the first input of the second and third elements And the second inputs of which are connected to the outputs of the third and fourth triggers respectively. The first inputs of which are connected to the inputs of Respectively, the second and third differentiating units, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second triggers, respectively, the second inputs of which are connected; the outputs of the second and third elements, respectively, the output of the first element And connected to the input of the actuating unit voltages, the inputs of the first and second voltage dividers are connected respectively to the terminals plus and minus of the source of the reference voltage. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate In 625167, cl. G 01 R 19/00, 1975 (prototype).