Устройство для сравнения фаз двух электрических сигналов — SU 746903 (original) (raw)
(и) 746903 ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 3 Ъаударстаенный комитет СССР пв делам иэобретеиий и открытий(53) УДК 621, -.374.33 (088.8) Дата опубликования описания 08.07.80 В. Н, Козлов и Ю, Я. ЛямецЧувашский государственный утщверситет им, И. Н, Ульянова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ фАЗ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ 1Изобретение относится к области автоматизации и релейной защиты, а именно к технике сравнения электрических сигналов по фазе и может быть использованов датчиках и реле направлений мощностиа также в реле сопротивления,Известно устройство для сравнения фаздвух электрических величин, содержащеедва элемента И, входы которых соединены с датчиками сравниваемых величин, ак выходу первого элемента И подключены овторой элемент И и элемент ИЛИ, выходкоторого соединен со входом первого элемента И 1,Недостатками описанного устройства15являются невысокая точность и низкая.помехоустойчивость,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, которое содержит преобразователисравниваемых величин, четыре элемента "память" и оконечный блок, Запускающие и блокирующие входы элементовпамяти подключены к преобразователям 2сравниваемых величин, а выходы элементов память подключены к оконечному блоку. С помощью преобразователей производится фиксация заданных значений сравниваемых величин, Выходные сигналы элементов память соответствуют по длительности интервалам времени между фиксированными значениями сравниваемых величин, Оконечный блок производит операции попарного перемножения и суммирования, выходных сигналов элементов "память", Выходной сигнал устройства изменяет свой уровень при одновременном поступлении на вход оконечного блока не менее двух сигналовНедостатками описанного устройства являются невысокая точность и малая лом ехоустойчивость, Первое объясняется трудностьео фиксапии заданных значений сравниваемых сигналов, осуществляемой путем формирования узких импульсов, в моменты, когда сравниваемые величины принимают заданные значения, Второй746903С .4 ш .3недостаток вытекает иэ того, что принекоторой фазе включения устройстваего выходной сигнал может появитьсямгновенно, а под воздействием помехи,способной запустить хотя бы один изэлементов "память устройство формиру)ет ложный сигнал.Белью изобретения является повышение точности работы и помехоустойчивости устройства для сравнения фаз двухэлектрических сигналов. Повышение точности достигается тем,4 то в известное устройство для сравненияфаз двух электрических сигналов, содежащее два преобразователя импульсов,четыре элемента память", выходы которых подключены ко входам оконечногоблока, введены четыре элемента И, четыреэлемента ИЛИИ выходной логический элемент,2 Опервые входы первогои второгоэлементов Ии второго и третьего элем ентов ИЛИ соединены с первым выходом первого преобразователяимпульсов, второй выход которого нодключен к первым входам первого и четвертого элементов ИЛИ и третьего и четвер;того элементов И, а вторые входы первого и.четвертого элементов И и первого и второго элементов ИЛИ соединеныс первым выходом второго преобраэова- зотеля импульсов, второй выход которогоподключен ко входам второго и третьегоэлементов И и третьего и четвертогоэлементов ИЛИ, причем запускающие входы элементов "память" подключены к з 5соответствующим выходам элементов И,блокирующие - к соответствующим выходам элементов ИЛИ, а выходы - к входам выходного .логического элемента,Повышение помехоустойчивости достигается за счет того, что выходной логический элемент выполнен в виде элемента, реализующего функпию "3 и только 3.45На фиг, 1 изображена структурнаяэлектрическая схема устройства для сравнения фаз двух электрических сигналовна фиг, 2 - диаграммы, поясняющие егоработу,Устройство содеожит .преобразователи1 и 2 импульсов, выходы которых подюпочены ко входам элементов 3-6 И и элементов 7 -10 ИЛИ, элементы 11-14"память запускающие входы которых55подключены к выходам элементов 3-6 И,блмирузбщие- к вйходамэлем ртов7-10 ИЛИ, а выходы - к входам логического выходного элемента 18,аПреобразователи импульсов 1 и 2 выполнены в видеусилителей-ограничителей и формируют прямоугольные сигналы А, А, В, В, соответствующие по длительности положительным (А, В) и отрицательным (А, В) значениям сравниваемых сигналов А и В, Далее сформированные сигналы, взятые в порядке их кру- " говой перестановки, поступают на входы элементов 3-6 И и 7-10 ИЛИ, Для пары элементов И и ИЛИ, управляющих одним элементом "память" общим является сигнал, присущий только этому элементу фпамять"., Для элемента 11 "память" это сигнал В, для элемента 12 "память" - А( и т,д.Чтобы элементы память" 11-14 не оставались включенными после снятия входных сигналов, они выполнены в виде Р-ь триггеров с инверсными Й -входами. Пусть ч есть разность фаэ сравниваемых сигналов А и В.В рабочей зоне углов (о(Ч(;ТС ) сиг- наР общий для пары элементов И и ИЛИ следует раньше, а в нерабочей зоне у лов (УсЧ 2 Ж) - позже сигнала надругом входе соответствующе о элемента ИЛИ (фиг, 2), следовательно, и выходной сигнал соответствующего элемента "память" в рабочей зоне устройства по длительности больше сигнала в нерабочей зоне на время, равное продолжительности сигнала на другом входе элемента ИЛИ, что составляет практически полупериод, Из диаграмм фиг, 2 видно, что в рабочей зоне в каждый момент времени существуют не менее трех выходных сигналов С - С элементов "память, а в нерабочей зоне - ни орин иэ сигналов С- Сне существует одновременно с другимй, Достаточно было бы попарно перемножить сигналы С - С, чтобы отличитьрабочую зону углов от нерабочей, Однако, более высокую помехоустойчивость обеспечивает такой выходной логический элемент 15, который осуществляет логическую операцию "3 и только 3 и, следовательно, срабатывает только при совпадении во времени трех. выходных сиг палов элементов "память 11-14. В этом случае ложное срабатывание одного иэ элементов 11-14 "память" не приводит к к срабатыванщо элемента 15, а значит Й все о устройства в целом, При одновременном существовании на входе блока 15 трех из сигналов С- С последний формирует выходной сигнал устройства М.5 7469Управление элементами 11-14 память" с помощью специальным образомвключенных элементов 3-6 И и 7-10 ИЛИпозволило отказаться от формированияузких импульсов в моменты фиксациизаданных значений сравниваемых величин,заменить эту операшпо формированиемпрямоугольных сигналов и выполнить преобразователи 1 и 2 в виде обычных усилителей-ограничителей; что повысило точность в работе устройства, а применениевыходного логического элемента 18, реализующего функцию "3 и Фолько 3" повысило его помехоустойчивость,15Формула изобретения Устройство для сравнения фаз двух электрических сигналов, содержащее два преобразователя импульсов, четыре элемента память, выходы которых подключены ко входам оконечного блока, о т - л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в работе при одновременном повышении помехоустойчивости," в него введены четыре элемента И, четыре элемента ИЛИ н выходной логичес" кий элемент, первые входы первого и вто 03 6рого элементов И и второго и третьегоэлементов ИЛИ соединены с первым выходом первого преобразователя импульсов, второй выход которого подключен кпервым входам первого и четвертого элементов ИЛИ и третьего и четвертого элементов И, а вторые входы первого и четвертого элементов И и первого и второгоэлементов ИЛИ соединены с первым выходом второго преобразователя импульсов,второй выход которого подключен ко входам второго и третьего элементов И итретьего и четвертого элементов ИЛИ,причем запускающие входы элементовпамять подключены к соответствующимвыходам элементов И, блокирующие - ксоответствующим выходам элементовИЛИ, а выходы - к входам выходного логического элемента,Источники информапии,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР% 327849 кл. Н 02 Н 3/4003,07,70,2. Авторское свидетельство СССРМ 409338, кл, 2 Н 02 Н 3/38,29,12,69,746903 д Т 9 ф2.Г едак енко Тираж 995 11 НИИПИ Государственн по делам изобретени 13035, Москва, Ж, Подписноеого комитета ССй и открытийРаушская набд,3/5 Зака я, 4 лиал ППП "Патент,жго род,Составитель А, Мамросенко