×
10.04.2015
216.013.38fa

Результат интеллектуальной деятельности: ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области автоматики и может использоваться при автоматизации технологических процессов. Достигаемый технический результат - повышение надежности преобразования напряжения в частоту импульсов путем диагностирования полярности подключения его выходных клемм к приемнику информации. Преобразователь напряжения в частоту импульсов содержит последовательно включенные источник входного сигнала, амплитудный модулятор, первый сумматор, интегратор, релейный элемент, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора и подключен к второму входу амплитудного модулятора, шину нулевого потенциала, выходную клемму, последовательно включенные форсирующее звено, демодулятор и второй сумматор, причем вход форсирующего звена соединен с выходом релейного элемента, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом демодулятора, а выход сумматора подключен к выходной клемме. 4 ил.
Основные результаты: Преобразователь напряжения в частоту импульсов, содержащий последовательно включенные источник входного сигнала, амплитудный модулятор, первый сумматор, интегратор, релейный элемент, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора и подключен к второму входу амплитудного модулятора, шину нулевого потенциала, выходную клемму, отличающийся тем, что в него введены последовательно включенные форсирующее звено, демодулятор и второй сумматор, причем вход форсирующего звена соединен с выходом релейного элемента, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом демодулятора, а выход сумматора подключен к выходной клемме.

Изобретение относится к области элементов систем автоматики и может использоваться при автоматизации технологических процессов для преобразования напряжения или тока в частоту импульсов.

Известен частотно-широтно-импульсный преобразователь (ЧШИП), содержащий интегратор, релейные элементы, оптоэлектронные ключи, фильтр (А.с. 1141424 СССР, G06G 7/12. Развертывающий операционный усилитель / Цытович Л.И., Дегтярев В.А., Рахматулин P.M. и др. (СССР). - №3563903/24; заявлено 17.03.83; опубл.23.02.85, бюл. №7).

Недостатком устройства является нелинейность его статической характеристики «аналоговый входной сигнал - частота выходных импульсов», а также отсутствие в его составе канала диагностирования, позволяющего определить полярность подключения выходных клемм устройства к приемнику его выходного сигнала.

Известен ЧШИП интегрирующего типа, содержащий сумматоры, интеграторы, усилители постоянного тока, формирователи импульсов управления, вентильные каскады, релейный элемент, входные и выходные клеммы (А.с. 873374 СССР, Н02Р 13/16. «Устройство для импульсно-фазового управления вентильным преобразователем» / Гафиятуллин Р.Х., Суворов Г.В., Цытович Л.И и др. (СССР). - №2680999/07; заявлено 02.11.78; опубл. 15.10.81, бюл. №38).

Недостатком данного устройства также является отсутствие в его составе канала диагностирования, позволяющего определить полярность подключения выходных клемм к приемнику выходного сигнала.

Известно устройство (а.с. №1145350 СССР, G06G 7/12, «Развертывающий операционный усилитель с непрерывным контролем» / Л.И. Цытович - 1985, бюл. №10), содержащее частотно-широтно-импульсный преобразователь с системой пассивной динамической диагностики, контролирующей наличие автоколебательного процесса в системе, реализованной на интеграторе, релейном элементе, пропорционально-дифференцирующем звене, демодуляторе, ключевом элементе с зоной нечувствительности.

Данное устройство отличается простотой технической реализации контура диагностики, однако этот контур не в состоянии диагностировать полярность подключения устройства к объекту управления.

По составу функциональных блоков и связям между ними наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство «Преобразователь углового перемещения в частоту» (а.с.№960886 СССР, G08C 9/04, Н03С 3/18, Л.И. Цытович, 1982, бюл. №35).

Устройство содержит вращающийся трансформатор, релейный элемент, резисторы. Вращающийся трансформатор выполняет одновременно три функции: амплитудного модулятора, сумматора и «интегратора». Фактически данная структура может быть представлена в виде последовательно включенных амплитудного модулятора, сумматора, интегратора и релейного элемента, выход которого соединен со вторым входом сумматора и подключен к выходной клемме устройства, что полностью повторяет основной канал преобразования в предлагаемом преобразователе напряжения (тока) в частоту импульсов (ПНЧ).

Недостатком устройства-прототипа также является отсутствие в его составе канала диагностирования, позволяющего определить полярность (фазу) подключения выходных клемм к приемнику сигнала.

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в повышении надежности преобразователя напряжения в частоту импульсов за счет диагностирования полярности подключения его выходных клемм к приемнику информации.

Преобразователь напряжения в частоту импульсов содержит последовательно включенные источник входного сигнала, амплитудный модулятор, первый сумматор, интегратор, релейный элемент, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора и подключен ко второму входу амплитудного модулятора, шину нулевого потенциала, выходную клемму, и отличается от известного устройства тем, что в него введены последовательно включенные форсирующее звено, демодулятор и второй сумматор, причем вход форсирующего звена соединен с выходом релейного элемента, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом демодулятора, а выход сумматора подключен к выходной клемме.

Поставленная техническая задача достигается за счет того, что в ПНЧ введены последовательно включенные форсирующее звено, демодулятор и второй сумматор, причем вход форсирующего звена соединен с выходом релейного элемента, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом демодулятора, а выход сумматора подключен к выходной клемме. Тем самым намеренно искажается форма выходного сигнала ПНЧ. В случае правильного подключения ПНЧ к объекту это искажение обнаруживается системой диагностирования.

Изобретение поясняется следующими чертежами:

Фиг.1 - функциональная схема предлагаемого устройства;

Фиг.2 - пример подключения ПНЧ к объекту управления и один из возможных вариантов контура диагностирования;

Фиг.3 - временные диаграммы сигналов ПНЧ без учета вносимых искажений;

Фиг.4 - временные диаграммы сигналов ПНЧ с учетом вносимых искажений.

В состав ПНЧ (фиг.1) входят амплитудный модулятор 1, первый 2 и второй 3 сумматоры, интегратор 4, релейный элемент 5, форсирующее звено 6, демодулятор 7, входная клемма 8, выходная клемма 9, шина нулевого потенциала 10. Перечисленные звенья в совокупности образуют ПНЧ 11.

На фиг.2 показано подключение ПНЧ 11 к объекту 12, имеющему систему управления 13 с входными клеммами 14, 15, и канал диагностирования, выполненный, например, на основе последовательно включенных ключевого элемента 16, счетного триггера 17, фильтра 18 для выделения переменной составляющей сигнала с выхода триггера 17, двухполупериодного демодулятора 19 и светодиодного индикатора 20.

Перечисленные элементы имеют следующие характеристики.

Амплитудный модулятор 1 формирует на выходе переменный сигнал с амплитудой, равной амплитуде входного сигнала на клемме 8, и с частотой выходных импульсов релейного элемента 5.

Сумматоры 2, 3 выполнены с единичным коэффициентом передачи по каждому из входов.

Интегратор 4 реализует передаточную функцию вида W(p)=1/Tp, где Т - постоянная времени. Знак выходного сигнала интегратора 4 инвертирован по отношению к знаку выходного сигнала сумматора 2.

Релейный элемент 5 имеет неинвертирующую петлю гистерезиса с порогами переключения ±b. Его выходной сигнал меняется дискретно в пределах ±А.

Форсирующее звено 6 формирует импульсы малой длительности синхронно с изменением знака выходного сигнала релейного элемента 5 и имеет передаточную функцию вида W(p)=T1p/(T2p+1), где Т1, Т2 - постоянные времени.

Демодулятор 7 является однополупериодным и выделяет на выходе, например, импульсы положительной полярности, поступающие с выхода форсирующего звена 6.

Элементы, изображенные на фиг.2, выполнены со следующими характеристиками.

Ключевой элемент 16 канала диагностирования имеет зону нечувствительности +C. Если входной сигнал превышает эту зону нечувствительности, ключ 16 переходит в состояние логической «1».

Счетный триггер 17 переключается синхронно с выходными импульсами ключа 16 и формирует на выходе биполярные импульсы со средним нулевым значением.

Фильтр 18 имеет характеристику, идентичную передаточной функции блока 6 (фиг.1), но его постоянные времени выбираются таким образом, чтобы внести минимальные искажения в передаваемый сигнал.

Демодулятор 19 выпрямляет выходные импульсы фильтра 18 и формирует сигнал «1», под действием которого светодиодный индикатор переходит в активное состояние.

Принцип работы устройства следующий.

Рассмотрим работу ПНЧ при отсутствии звеньев 3, 6, 7.

Сумматор 2, интегратор 4 и релейный элемент 5 в совокупности образуют автоколебательную систему, когда при отсутствии входного сигнала на клемме 8 (фиг.3 а) частота выходных импульсов релейного элемента 5 минимальна (фиг.3 в).

При наличии входного сигнала положительной полярности (фиг.3 а) на выходе амплитудного модулятора 1 формируются импульсы, синфазные по отношению к импульсам с выхода релейного элемента 5 (фиг.3 б, в). Амплитуда этих импульсов определяется уровнем входного сигнала на входе 8.

Наличие синфазных импульсов с выхода амплитудного модулятора 1 приводит к росту производной выходного пилообразного сигнала интегратора 4 (фиг.3 б, в), в результате чего пропорционально входному сигналу повышается частота выходных импульсов релейного элемента 5.

Звенья 3, 6, 7 введены в схему ПНЧ 11 с целью создания асимметрии его выходных импульсов, которая может быть обнаружена блоком диагностирования объекта управления 12.

Форсирующее звено 6 формирует на выходе биполярные импульсы малой длительности (фиг.4 б) синхронно с моментами переключения релейного элемента 5 (фиг.4 а).

Демодулятор 7 пропускает на выход только импульсы положительной полярности (фиг.4 г), которые с помощью сумматора 3 суммируются с выходным сигналом релейного элемента 5 (фиг.4 д).

Под действием выходного сигнала ПНЧ 11 кратковременно переключается ключ 16, так как суммарная амплитуда импульсов с выхода 9 превышает его порог срабатывания +C.

Триггер 17 преобразует выходные импульсы ключа 16 в биполярный сигнал со средним нулевым значением, которые через фильтр 18 подается на демодулятор 19, преобразуясь в сигнал логической «1». В результате возникает свечение индикатора 20, что сигнализирует о правильном подключении выходов ПНЧ 11 к системе 13.

Если выходы ПНЧ 11 подключены неверно, то его выходной сигнал на зажимах 14, 15 будет восприниматься как «перевернутый» (фиг.4 е), в результате чего сигнал на выходе демодулятора 19 уменьшится до нуля, и световая индикация прекратится, указывая на ошибку в подключении блока 11 к объекту 12.

Таким образом, за счет введения блоков 3, 6, 7 расширяются функциональные возможности процесса диагностики ПНЧ 11 и повышается надежность работы системы в целом.

Рассмотренное техническое решение предполагается использовать в системе управления комплексом автономных транспортных объектов.

Преобразователь напряжения в частоту импульсов, содержащий последовательно включенные источник входного сигнала, амплитудный модулятор, первый сумматор, интегратор, релейный элемент, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора и подключен к второму входу амплитудного модулятора, шину нулевого потенциала, выходную клемму, отличающийся тем, что в него введены последовательно включенные форсирующее звено, демодулятор и второй сумматор, причем вход форсирующего звена соединен с выходом релейного элемента, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом демодулятора, а выход сумматора подключен к выходной клемме.
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ ИМПУЛЬСОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 41-50 из 164.
27.09.2014
№216.012.f824

Способ производства молочного продукта

Изобретение относится к молочной промышленности. Воду активируют методом ультразвуковой кавитации с частотой механических колебаний 22 кГц экспозицией 3 мин при мощности ультразвукового колебания 120-160 Вт. В воду вносят сухое молоко. Смесь сухого молока и активированной воды вновь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529361
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f839

Способ исследования кинестетической чувствительности и система для его осуществления

Группа изобретений относится к медицине, электронейрофизиологии, используется для исследования кинестетической чувствительности (КЧ) у человека. Создают дозированный синхронизированный поток импульсов от периферических проприорецепторов путем кинестетического раздражения верхней конечности в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529382
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f918

Способ изготовления скользящих контактов

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению скользящих контактов. Может использоваться в электротехнике для изготовления щеток электромашин, контактных вставок для устройств токосъема городского и железнодорожного транспорта. Порошковую смесь вальцуют в калибре,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529605
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.10.2014
№216.013.000c

Способ подготовки воды для пищевых производств

Изобретение может быть использовано для подготовки водопроводной воды предприятиями пищевых производств, в частности при производстве безалкогольных напитков. Способ включает очищение воды от механических примесей путем фильтрации, обработку воды импульсным ультразвуковым полем с частотой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531404
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.013.008a

Адаптивное интегрирующее устройство синхронизации

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах управления тиристорными преобразователями постоянного и переменного напряжения, а также активными выпрямителями. Техническим результатом является повышение динамической точности в области малых значений глубины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531530
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.01a0

Установка для импульсной обработки воды

Изобретение относится к средствам обработки водосодержащих сред и может использоваться для очистки загрязненных и в том числе радиоактивных вод. Установка для импульсной обработки воды содержит источник импульсных сигналов, соединенный выходом с элементом воздействия на элемент с водой. Элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531814
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.11.2014
№216.013.04e2

Способ литья алюминиевых сплавов

Изобретение относится к области литейного производства. Способ включает сборку моделей и элементов литниковой системы, нанесение газопроницаемого противопригарного покрытия на модель, формовку модели в литейной форме в песке и заливку литейной формы металлом. Противопригарное покрытие,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532648
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.04e8

Устройство для резки прутков круглого сечения

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для резки прутков круглого сечения на мерные заготовки. Устройство содержит два втулочных ножа, расположенных в корпусе. Каждый втулочный нож закреплен во вращающейся под действием привода втулке эксцентрично оси их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532654
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.11.2014
№216.013.0663

Способ сушки продуктов растительного происхождения

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к переработке продуктов растительного происхождения в условиях личных и фермерских хозяйств. Способ сушки продуктов растительного происхождения включает измельчение на пластинки толщиной 4,5÷5 см и предварительную отгонку влаги из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533036
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0689

Фурма для продувки металла

Изобретение относится к области металлургии, в частности к кислородно-конвертерному процессу. Фурма для продувки металла содержит три концентрично расположенные трубы, образующие тракт для подвода и отвода воды и подачи кислорода, и закрепленный на торце труб наконечник с соплами Лаваля. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533074
Дата охранного документа: 20.11.2014
Показаны записи 41-50 из 199.
10.04.2014
№216.012.b0c7

Широкополосная турникетная щелевая антенна

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к широкополосным антенным системам с горизонтальной поляризацией поля излучения, имеющим круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости. Технический результат - расширение полосы согласования антенны с фидером. Широкополосная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510970
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b0ed

Среднеуглеродистая конструкционная сталь высокой обрабатываемости резанием

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению сталей с особыми технологическими свойствами, применяемых для изготовления ответственных деталей машин. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,37-0,43, кремний 0,17-0,37, марганец 0,50-0,80, хром...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511008
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b1c1

Способ изготовления дисперсно-армированных бетонных изделий

Изобретение относится к строительству, а именно к способам изготовления дисперсно-армированных изделий. Изобретение позволит повысить прочность бетонных изделий при изгибе под действием вертикальной нагрузки. Способ дисперсно-армированных бетонных изделий включает послойную по толщине изделия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511221
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b4b6

Гибридный ракетный двигатель

Гибридный ракетный двигатель содержит зарядную камеру с размещенным в ней зарядом твердого компонента топлива, по оси которого выполнен сквозной канал, форсуночную головку камеры сгорания, камеру дожигания, бак с жидким компонентом топлива, систему дискретного замера уровней твердого и жидкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511986
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b61b

Способ производства желированных мясных продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству желированных мясных продуктов, к которым относят, в частности, студень, холодец и другие. Способ включает процессы предварительной подготовки мясного сырья, варку мясного бульона при температуре 90…96°C, подготовку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002512343
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b61d

Способ производства сырокопченых колбас

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, а именно к технологии изготовления сырокопченых деликатесных продуктов, преимущественно, из мяса птицы. Способ включает подготовку мясного сырья из мяса птицы, приготовление фарша с внесением в него бактериальной смеси, влияющей на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002512345
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8c0

Адаптивное интегрирующее устройство синхронизации

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах управления тиристорными преобразователями постоянного и переменного тока. Технический результат - повышение точности работы в условиях нестационарности частоты сети. Адаптивное интегрирующее устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513024
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.04.2014
№216.012.beac

Среднеуглеродистая легированная сталь повышенной механической обрабатываемости

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению сталей с особыми технологическими свойствами, применяющихся для изготовления ответственных деталей машин. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,34-0,40, кремний 0,17-,37, марганец 0,60-0,90, хром...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514552
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.05.2014
№216.012.c29b

Котел

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использовано в бытовых и промышленных котлах. Предложен котел, содержащий вертикальную камеру газогенерирования, в стенах которой выполнены отверстия для ввода газов рециркуляции, опоясывающую с зазором стены камеры рубашку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515568
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.05.2014
№216.012.c4f9

Гидровинтовой пресс

Изобретение относится к кузнечно-штамповочному оборудованию, предназначенному для штамповки осадкой с кручением. Гидровинтовой пресс содержит гидромотор, ротор которого оснащен маховиком и соединен непосредственно с винтом. Винт установлен в опорах, расположенных в верхней поперечине станины с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516184
Дата охранного документа: 20.05.2014
+ добавить свой РИД