Пристрій швидкого визначення аварійного відключення електрообладнання

Корисна модель відноситься до області приладобудування і може бути використано в системах контролю електрообладнання. Найбільш близьким технічним рішенням до заявляємого є пристрій, який містить мікропроцесорний блок, регістри, цифроаналогові перетворювачі (ЦАП), вхідний комутатор, компаратор, блок керування, підсумовуючий підсилювач, входи якого з'єднано з виходами ЦАП, а вихід - з другим входом компаратора, перший вхід якого з'єднано з виходом вхідного комутатора, а також два логічних елемента "І", один із входів яких з'єднано з виходом компаратора, а інші входи - з першим і другим виходами блоку управління відповідно, при цьому вихід одного із логічних елементів "І" з'єднано з входом першого регістра, а вихід другого - з входом другого регістра [А.С. України №28956. А. кл. Н03к.13/17. 2000р.]. Недоліком відомого приладу є неспроможність винесення завчасного рішення про характер протікання контрольованого процесу і неможливість відрізнити заваду від змін в роботі електрообладнання. Зазначений недолік обумовлено відсутністю елементів, на основі яких можна сформувати пристрій визначення зміни сигналу від завади. Задача, яку вирішує даний винахід, заключається в підвищенні ефективності вимірювання електричних сигналів, за рахунок визначення змін в роботі електрообладнання. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що у відомий пристрій, який містить мікропроцесорний блок, регістри, ЦАПи, вхідний комутатор, компаратор, блок керування, підсумовуючий підсилювач, входи якого з'єднано з виходами ЦАП, а вихід - з другим входом компаратора, перший вхід якого з'єднано з виходом вхідного комутатора, а також два логічних елемента "І", один із входів яких з'єднано з виходом компаратора, а інші входи з першим і другим виходами блоку управління відповідно, при цьому вихід одного із логічних елементів "І" з'єднано з входом першого регістра, а вихід другого - з входом другого регістра, згідно винаходу додатково введено компаратор, перший вхід якого, з'єднано з виходом підсумовуючого підсилювача, а другий з мікропроцесорним блоком, вихід компаратора з'єднано з одним із входів ключа, другий вхід якого з'єднано з виходом підсумовуючого підсилювача, вихід ключа з'єднано з першим входом суматора, другий вхід якого з'єднано з мікропроцесорним блоком, вихід суматора, з'єднано з першим входом другого компаратора, другий вхід якого з'єднано з мікропроцесорним блоком. Нові ознаки дозволяють змінити алгоритм роботи пристрою. Крім вже існуючих властивостей, введення вищезгаданих елементів дає можливість накопичувати похибку вимірювання корисного сигналу. Таким чином, даний пристрій вимірювання електричних сигналів дозволяє завчасно робити висновок про нормальний або аварійний режим роботи електрообладнання. На рисунку зображено блок-схему пристрою, що пропонується. Пристрій складається з мікропроцесорного блоку 1, регістрів 2 і 3, цифро аналогових перетворювачів 4, 5, підсумовуючого підсилювача 6, вхідного комутатора 7, компараторів 8, 9, 15, електронного ключа 10, суматора 11, блоку управління 12, логічних елементів "І" 13, 14. Пристрій працює наступним чином. В початковому стані мікропроцесорний блок 1 записує в регістри 2 і 3 код, щоб на виході ЦАП 4 і 5 сформувати дві рівні напруги, які подаються на підсумовуючий підсилювач. Початкове значення цих напруг вибирається рівним половині діапазону вимірювання. Процес вимірювання відбувається в два такти. В першому такті з блоку управління 11 сигнал логічної "1" потрапляє на другий вхід логічного елемента "І" 13, а також подається сигнал на вхідний комутатор 7, який подає на перший вхід компаратора 8 напругу, що дорівнює рівню завади. На другий вхід компаратора 8 подається напруга з виходу підсумовуючого підсилювача 6, яка дорівнює різниці напруг з виходів ЦАП 4 і 5. Тоді напруга на виході компаратора буде відмінною від нуля. В результаті на виході логічного елемента "І" 13 встановлюється значення логічної "1", яка подається на регістр 2. При цьому відбувається зміна війкового коду на регістрі 2 (згідно з алгоритмом порозрядного врівноваження). Завдяки цьому відбудеться зміна напруги на виході ЦАП 4. Це буде відбуватись доти, поки напруга на виході компаратора не стане рівною нулю. При цьому на виході ЦАП 4 буде напруга відмінна від початкової на величину, що дорівнює рівню завади. В другому такті з блоку управління подається сигнал логічної "1" на логічний елемент "І" 14 та на вхідний комутатор, який на перший вхід компаратора 8 подає суміш корисного сигналу і завади. В результаті на виході компаратора 8 встановлюється напруга відмінна від нуля. При цьому на виході логічного елемента "І" 14 встановлюється сигнал логічної "1", що згідно з алгоритмом порозрядної рівноваги приведе до зміни коду регістра 3, а також зміни напруги на виході ЦАП 5. Процес триватиме поки напруга на виході компаратора 8 не стане дорівнювати нулю. Таким чином, на виході ЦАП 5 напруга буде відрізнятись від початкової на величину, яка дорівнює напрузі корисного сигналу, так як в цьому такті порівняння сигналу, що виміряний, на компараторі 8 здійснюється відносно напруги, яка дорівнює рівню завади і була виміряна в першому такті. На компаратор 9 надходить сигнал з підсумовуючого підсилювача та заданий сигнал з мікропроцесорного блоку 1. На ключ 10 надходить сигнал з підсумовуючого підсилювача і компаратора 9 з метою виділення похибки вимірювання. Після цього, отримані результати подаються на додатково введений суматор, де відбувається накопичення похибки за час Dt. Далі сигнал надходить на компаратор 15 і якщо цей сигнал перевищує поріг спрацювання компаратора 15, то відбувається аварійна тривога. Таким чином, даний пристрій вимірювання електричних сигналів не тільки компенсує дрейф підсилювачів в тракті вимірювання, подавляє синфазну і нормальну заваду виділяючи із суміші сигналу корисний і дозволяє швидко визначати аварійне відключення електрообладнання.