Індикатор високочастотних електромагнітних впливів

Реферат: Індикатор високочастотних електромагнітних впливів на прилади обліку містить щонайменше один ланцюг антена - детектор - індикатор рівня сигналу, інтегратор. UA 73254 U (12) UA 73254 U UA 73254 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вимірювальної техніки і стосується індикаторів впливу на електронні прилади обліку електроенергії, газу, води, теплової енергії високочастотними (далі ВЧ) електромагнітними полями і/або високочастотними напругами і може знайти застосування в енергетиці, у газових компаніях, на підприємствах водного і житлово-комунального господарства для боротьби з розкраданнями електроенергії, води, газу, теплової енергії. Відомі індикатори високочастотного поля, які складаються з антени, детектора і стрілочного або цифрового індикатора (вольтметра або міліамперметра). Такі індикатори дозволяють оцінювати значення ВЧ поля в поточний момент, але не проводять селекцію впливу за тривалістю і величиною і не фіксують факт впливу, тому не можуть бути застосовані як індикатори високочастотних електромагнітних впливів на прилади обліку. Відомі електронні індикатори, які складаються з антени, детектора, селектора імпульсів за величиною і тривалістю і запам'ятовуючого пристрою. До недоліків таких індикаторів відноситься те, що їхня чутливість недостатньо висока при впливі на входи і виходи приладів обліку ВЧ напруг. Крім того, такі індикатори, як правило, вбудовані в схему приладу обліку і мають запам'ятовуючий пристрій, вміст якого можна багаторазово переписувати. Тобто, не виключається можливість несанкціонованого видалення інформації про ВЧ впливи на прилади обліку. Незважаючи на актуальність задачі по боротьбі з комерційними втратами енергії, відомі індикатори не знайшли широкого застосування унаслідок властивих їм недоліків. Недоліки існуючих індикаторів не дозволяють встановлювати їх на вже змонтовані і діючі прилади обліку. В основу корисної моделі поставлена задача створення простого і надійного індикатора високочастотних електромагнітних впливів, здатного реагувати на тривалі впливи на входи і/або виходи приладів обліку ВЧ напругами або на наявність сильних ВЧ полів, а також який має мінімальні розміри і собівартість і який можна легко встановлювати на існуючі прилади обліку в процесі їхнього виготовлення, монтажу або експлуатації. Ще однією технічною задачею корисної моделі є забезпечення надійної фіксації факту ВЧ впливу і виключення можливості спрацьовування пристрою при випадкових короткочасних впливах електромагнітними полями (наприклад, які виникають при розрядах блискавок, стрибках напруги, включеннях або відключеннях навантаження). Поставлена задача вирішується тим, що розроблено індикатор високочастотних електромагнітних впливів на прилади обліку (далі - Індикатор), що містить щонайменше один ланцюг антена - детектор - індикатор рівня сигналу, причому з метою виключення спрацьовування при короткочасних сигналах і для надійної фіксації високочастотних електромагнітних впливів між детектором і індикатором рівня сигналу встановлений інтегратор, а в індикаторі рівня сигналу використовується щонайменше один елемент, який необоротно змінює свої електричні характеристики при досягненні на інтеграторі заданого рівня сигналу. Підвищення надійності і зниження собівартості, підвищення вибірковості за тривалістю і величиною, підвищення надійності фіксації ВЧ впливу досягається застосуванням інтегратора й елемента як індикатора, який необоротно змінює свої електричні властивості при досягненні сигналом заданого рівня. При цьому у випадку зовнішнього ВЧ впливу інтегратор відсіче випадкові короткочасні сигнали, а індикатор рівня сигналу необоротно змінить свої електричні характеристики, якщо тривалість і величина ВЧ впливу були достатніми для спрацьовування індикатора. як вказаний елемент може бути використаний, наприклад, напівпровідниковий прилад (точковий діод або діод Шотткі, або інший напівпровідниковий прилад, p-n перехід якого руйнується при досягненні на ньому напруги пробою), або конденсатор з низькою напругою пробою, або плавка перемичка. Напруга на виході інтегратора за наявності вхідного сигналу підвищується поступово, тому в індикаторах може бути досягнутий час спрацьовування в десятки секунд. Для зниження залежності витримки часу від величини сигналу в ланцюг перед детектором може бути включений обмежувач сигналу. Для контролю впливів ВЧ напруг на входи і/або виходи лічильника як антена можуть бути використані один або кілька входів і/або виходів приладу обліку з фільтрами верхніх частот або смуговими фільтрами. Як інтегратор в індикаторі, який заявляється, може бути використаний селектор сигналів за величиною і тривалістю, що дозволить виготовити індикатор на цифрових мікросхемах. В одному з каналів як джерело сигналу може бути використаний датчик магнітного поля, що забезпечує можливість реагування індикатора, який заявляється, на магнітні впливи. Зчитування інформації з елемента, який необоротно змінює свої електричні характеристики при досягненні на інтеграторі заданого рівня сигналу, може здійснюватися з вбудованого індикатора рівня сигналу. Для зниження вартості виготовлення індикатора, який заявляється, 1 UA 73254 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 індикатор рівня сигналу може бути розділений на дві частини - вбудованого елемента, який необоротно змінює свої електричні параметри при досягненні заданого рівня сигналу, та виносного елемента для визначення цих параметрів. Виносний елемент може використовуватися для великої кількості індикаторів високочастотного впливу на прилади обліку електроенергії, газу, води, теплової енергії. Постійну часу інтегратора вибирають такою, щоб короткочасні сигнали, які можуть виникати внаслідок блискавок або комутацій потужного електричного обладнання, не призводили до збільшення його вихідного сигналу до рівня, достатнього для спрацьовування індикатора рівня сигналу. Інтегратор виконують таким, щоб при відсутності потужних тривалих ВЧ сигналів його вихідний сигнал був недостатнім для спрацювання індикатора рівня сигналу. ВЧ сигнал з антени надсилають на детектор, вихід якого підключений до інтегратора, наприклад, у вигляді RC - ланцюга або аналогово-цифрової схеми. Якщо як інтегратор використовують RС-ланцюг, то напруга на його виході не перевищить вхідної напруги. При підвищенні рівня ВЧ сигналу величина сигналу на виході інтегратора поступово підвищиться, і, якщо тривалість та величина сигналу були вище заданих, спрацьовує індикатор рівня сигналу, за який використовують, наприклад, напівпровідниковий прилад, який змінює свої характеристики, конденсатор з низькою напругою пробою або інші відомі прилади та пристрої. Якщо як інтегратор використовують аналогово-цифровий інтегратор, то останній підвищує свій вихідний сигнал лише за наявності сигналу з детектора, який перевищує задану величину. Для цього величину вхідного сигналу можуть обмежувати як знизу, так і зверху. Для індикації ВЧ впливів на електронні засоби обліку через входи і/або виходи, до останніх приєднують фільтри верхніх частот, які використовують як антену. Безпосереднє приєднання входів і/або виходів до детектора неможливе, тому що величина корисного сигналу або напруги може значно перевищувати величину ВЧ впливу. Фільтр верхніх частот або смуговий фільтр дозволяють виділити сигнал ВЧ впливу для подальшої обробки. як індикатор рівня сигналу можуть використовувати селектор сигналів за величиною і тривалістю, наприклад, пристрій з компаратора та лічильника часу. Величину вхідного сигналу обмежують компаратором до цифрової одиниці, якщо сигнал великий, або залишають на нульовому рівні. При цифровій одиниці на виході компаратора лічильник часу починає поступово збільшувати своє значення, а при цифровому нулі - миттєво або поступово зменшує. Якщо тривалість та величина сигналу будуть достатніми для його спрацювання, то він передасть сигнал на індикатор рівня сигналу. За необхідності надійного контролю можливості впливу на різних частотах, у різних місцях, з декількох входів або виходів для здешевлення приладу його виробляють багатоканальним, різні канали при цьому підключають до різних антен, входів і/або виходів. Вихідні сигнали надсилають на один або декілька елементів, які необоротно змінюють електричні параметри при досягненні заданого рівня сигналу. Для забезпечення можливості індикатора високочастотних електромагнітних впливів спрацьовувати при магнітних впливах на прилади обліку, один або кілька каналів забезпечують одним або кількома датчиками магнітного поля, наприклад, герконами. Датчики магнітного поля використовують як антену для потужних магнітних полів. Детектор в разі контролю постійних магнітних полів не потрібний. Для контролю стану елемента, виконаного з можливістю зміни своїх електричних характеристик при досягненні на інтеграторі заданого рівня сигналу, використовують індикатор рівня сигналу. Цей індикатор може бути розділений на дві частини - вбудований елемент, який необоротно змінює свої електричні параметри при досягненні заданого рівня сигналу, та виносний елемент для визначення цих параметрів. Це допоможе здешевити індикатор високочастотних електромагнітних впливів та зменшити його габарити. як індикатор для контролю стану елемента, виконаного з можливістю зміни своїх електричних характеристик при досягненні на інтеграторі заданого рівня сигналу, використовують, наприклад, омметр, пробник або інші відомі пристрої. Таким чином, корисна модель, яка заявляється, являє собою простий і надійний індикатор високочастотних електромагнітних впливів, здатний реагувати на тривалі впливи на входи і/або виходи приладів обліку ВЧ напругами або на наявність сильних ВЧ полів, а також який має мінімальні розміри і собівартість і який можна легко встановлювати на існуючі прилади обліку в процесі їхнього виготовлення, монтажу або експлуатації. Також корисна модель забезпечує надійну фіксацію факту ВЧ впливу, при цьому виключається можливість спрацьовування пристрою при випадкових короткочасних впливах електромагнітними полями, наприклад, які виникають при розрядах блискавок, стрибках напруги, включеннях або відключеннях навантаження. 2 UA 73254 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 1. Індикатор високочастотних електромагнітних впливів на прилади обліку, що містить щонайменше один ланцюг антена - детектор - індикатор рівня сигналу, який відрізняється тим, що з метою виключення спрацьовування при короткочасних сигналах і для надійної фіксації високочастотних електромагнітних впливів між детектором і індикатором рівня сигналу встановлений інтегратор, а індикатор рівня сигналу включає щонайменше один елемент, виконаний з можливістю необоротної зміни своїх електричних характеристик при досягненні на інтеграторі заданого рівня сигналу. 2. Індикатор за п. 1, який відрізняється тим, що він містить обмежувач величини сигналу. 3. Індикатор за п. 1, який відрізняється тим, що як антена в ньому використаний щонайменше один вхід і/або вихід приладу обліку з приєднаним до нього фільтром верхніх частот і/або смуговим фільтром. 4. Індикатор за п. 1, який відрізняється тим, що як інтегратор використовується селектор сигналів за величиною і тривалістю. 5. Індикатор за п. 1, який відрізняється тим, що для фіксації магнітних полів він обладнаний датчиком магнітного поля. 6. Індикатор за п. 1, який відрізняється тим, що індикатор рівня сигналу складається з вбудованого елемента, який необоротно змінює свої електричні параметри при досягненні заданого рівня сигналу, та виносного елемента для визначення цих параметрів. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3