CS257567B1

CS257567B1 - Connections for load level indication

Info

Publication number: CS257567B1
Application number: CS858990A
Authority: CS
Inventors: Waldemar Hoenig
Original assignee: Waldemar Hoenig
Priority date: 1985-12-09
Filing date: 1985-12-09
Publication date: 1988-05-16
Also published as: CS899085A1

Abstract

Zapojení řeší indikování stupně zatížení spotřebičů indikačního charakteru. Indikace je odvozena ze změny posunu fáze proudu a napětí. Hodnotu indikovaného zatížení, nebo odlehčení lze předem nastavit. Na výstupu, který je galvanicky oddělen, se při odlehčení zátěže objeví impulsy. Zapojení má velmi malé rozměry, nepotřebuje zvláštní napájení a lze je umístit přímo na měřeném objektu.The connection solves the indication of the load level of appliances of an indication nature. The indication is derived from the change in the phase shift of the current and voltage. The value of the indicated load or relief can be set in advance. At the output, which is galvanically isolated, pulses appear when the load is relieved. The connection has very small dimensions, does not require a separate power supply and can be placed directly on the measured object.

Description

Vynález řeší zapojení pro indikaci stupně zatížení spotřebičů indukčního charakteru.The invention provides a circuit for indicating the degree of load of inductive appliances.

V průmyslu se často vyskytuje potřeba indikovat proměnný stupeň zatížení spotřebičů indukčního charakteru. Většinou jde o elektrické motory, např. pro míchání směsí s proměnlivou viskozitou, nebo pro míchání silně viskozních kapalin v nádržích s proměnlivou výškou hladiny. Klasicky lze proměnné zatížení sledovat pomocí watmetrů, případně pomocí fázoměrů s vestavěnými spínacími kontakty. Avšak tam, kde je požadováno galvanické oddělení výstupního signálu, spolehlivá funkce v provozních podmínkách, přesné a rychlé nastavení indikované úrovně a zároveň miniaturní rozměry zařízení, tyto dosavadní způsoby příliš nevyhovují.In industry there is often a need to indicate a variable degree of load inductive appliances. They are mostly electric motors, for example for mixing mixtures of variable viscosity, or for mixing strongly viscous liquids in tanks of variable level. Classically, variable loads can be monitored using watmeters or phasemeters with built-in make contacts. However, where galvanic isolation of the output signal, reliable operation in operating conditions, accurate and fast adjustment of the indicated level, and at the same time the miniature dimensions of the device are required, these prior art methods do not suit very well.

Uvedené nedostatky řeší zapojení podle vynálezu, že při použití integrovaného obvodu, který v sobě obsahuje obvody stabilizátoru napětí, můstkového usměrňovače, zdroje předpětí, zdvihového generátoru, referenční úrovně, komparátoru, hradlování a spouštění je jeho podstata v tom, že jeden konec vinutí měřeného spotřebiče zapojen současně na první svorku napájecího zdroje a na anodu usměrňovači diody, jejíž katoda je připojena přes hradlovací odpor jednak na kolektor tranzistoru, jednak na vstup hradlovaoího obvodu a přes napájecí odpor jednak na vstup můstkového usměrňovače a jednak na jeden pól spouštěcího kondenzátoru.These drawbacks are solved by the circuit according to the invention that when using an integrated circuit comprising voltage stabilizer, bridge rectifier, bias voltage source, stroke generator, reference level, comparator, gating and lowering, the principle is that one end of the consumer winding connected to the first terminal of the power supply and to the anode of the rectifier diode, the cathode of which is connected through the gating resistor to the collector of the transistor, to the input of the gate circuit and through the resistor to the input of the bridge rectifier.

Druhý konec vinutí měřeného spotřebiče je zapojen přes oddělovací odpor na bázi tranzistoru a současně přes omezovač napětí tvořený antiparalelně spojenými diodami do uzlu spojení druhé svorky napájecího zdroje emitoru tranzistoru, druhého pólu spouštěcího kondenzátoru, druhého vývodu oddělovacího členu a druhého vývodu můstkového usměrňovače. První vývod oddělovacího členu je spojen přes omezovači odpor s výstupem spoušťového obvodu, vývod stabilizátoru je připojen na jeden konec odporového děliče, tvořeného potenciometrem, jehož běžec je zapojen na vstup zdroje předpětí a druhý konec odporového děliče jednak na výstup stabilizátoru, jednak přes časovači kondenzátor na časovači vývod.The other end of the measured consumer winding is connected through a transistor-based isolation resistor and at the same time through a voltage limiter formed by antiparallel connected diodes to the junction of the second transistor emitter power supply terminal, second trigger capacitor terminal, second isolation member terminal, and bridge bridge rectifier terminal. The first pin of the isolating member is connected via a limiting resistor to the output of the trigger circuit, the output of the stabilizer is connected to one end of the resistive divider formed by a potentiometer whose slider is connected to the bias source input and the other end of the resistive divider both to the stabilizer output. timing terminal.

Výhodou tohoto zapojení jsou miniaturní rozměry celého měřicího obvodu, galvanické oddělení výstupního signálu pomocí oddělovacího členu a výstupní informace tvořená přítomností nebo absencí řady impulsů. K přenosu výstupní informace lze použít též světlovodný kabel s budící diodou. Zapojení lze s výhodou umístit přímo na měřeném objektu. Určitou výhodou je zde i to, že obvod nepotřebuje zvlášť přivádět napájecí napětí.The advantages of this circuit are the miniature dimensions of the entire measuring circuit, the galvanic isolation of the output signal by a decoupling element, and the output information generated by the presence or absence of a series of pulses. A fiber-optic cable with a driving diode can also be used to transmit output information. The wiring can be advantageously placed directly on the measured object. Another advantage here is that the circuit does not need to supply the supply voltage separately.

Na obr. 1 je znázorněno blokové schéma použitého integrovaného obvodu. Na obr. 2 je znázorněno celé zapojení. Mezi napájecí svorky N a R je připojeno vinutí 25 měřeného spotřebiče . v sérii s proudovým snímačem a omezovačem napětí, tvořeným diodami p₂ a D₃· K napájecí svorce N je připojen usměrňovač tvořený první diodou D^, který napájí přes napájecí odpor R^ do vstupu 5_ můstkový usměrňovač integrovaného obvodu M a přes hradlovací odpor R_H dále napájí invertor, tvořený tranzistorem a současně i vstup 9_ hradlovaoího obvodu v integrovaném obvodu M. Vstup invertoru je připojen přes oddělovací odpor R^ na snímač proudu. Spouštěcí kondenzátor Cs připojený na vstup 5_ můstkového usměrňovače uchovává náboj, který je spoušťovým obvodem z výstupu 3 spoušťového obvodu vybíjený přes omezovači odpor Ro do oddělovacího členu 0^ tvořeného zde optoelektronickým prvkem. Místo tohoto prvku by bylo možné použít i oddělovací transformátorek, který však má větší rozměry.FIG. 1 is a block diagram of an integrated circuit used. FIG. 2 shows the entire circuit. Between the supply terminals N and R is connected the winding 25 of the measured consumer. in series with current sensor and voltage limiter consisting of diodes p ₂ and D ₃ · A rectifier consisting of the first diode D ^ is connected to the supply terminal N, which supplies a bridge rectifier M of the integrated circuit M and a gating resistor R _{In addition, H} supplies the inverter formed by the transistor and at the same time the gate circuit input 9 in the integrated circuit M. The inverter input is connected via a decoupling resistor R odpor to the current sensor. The trigger capacitor Cs connected to the bridge rectifier input 5 stores a charge that is a trigger circuit from the trigger circuit output 3 discharged via a limiting resistor Ro to a separator member 10 formed here by an optoelectronic element. Instead of this element, it would also be possible to use isolation transformers which, however, have larger dimensions.

Na počátku každé kladné půlperiody začíná časovat monostabilní klopný obvod v integrovaném obvodu M, tvořený jeho komparátorem, zdrojem předpětí, zdvihovým generátorem a obvodem referenční úrovně. Doba časování monostabilního klopného obvodu závisí na velikosti časovacího kondenzátoru C_Q, připojeného ke zdroji předpětí na časovači vývod 13 a výstup .1 stabilizátoru a na velikosti předpětí, zavedeného na vstup 12 zdroje předpětí nastavitelným odporovým děličem P^, který může být složen z diskrétních odporů a přepínače, nebo může být tvořen potenciometrem. Tento dělič je zapojen mezi výstup _1 a vývod 10 stabilizátoru napětí integrovaného obvodu M.At the beginning of each positive half-period, a monostable flip-flop begins in the integrated circuit M, consisting of its comparator, bias source, stroke generator, and reference level circuit. The period of the timing of the monostable multivibrator depends on the timing capacitor C _Q connected to the source bias voltage to the clock terminal 13 and output .1 stabilizer and the size of the bias introduced to the input 12 of an adjustable bias source resistor divider P ^, which may be composed of discrete resistors and switches, or may be a potentiometer. This divider is connected between output 1 and terminal 10 of the voltage regulator IC.

V době průchodu kladné půlvlny proudu vinutím Z zátěže je funkce spouštěného obvodu blokována tranzistorem T^ pomocí hradlovaoího obvodu. Je-li doba časování monostabilního klopného obvodu kratší než je doba zpoždění proudu za napětím, není funkce spouštového obvodu blokována a oddělovací obvod vyšle impuls, který dává informaci o odlehčené zátěži. Při zatížení dojde k omezení zpoždění proudu za napětím. V době časování monostabilního klopného obvodu je spoušťový obvod již blokován hradlovacím obvodem. Nedojde tedy k vyslání impulsu do oddělovacího členu 0^. Jako integrovaný obvod M je použit obvod, původně určený pro fázové řízení triaků a tyristorů. Odporovým děličem lze poměrně přesně nastavit hodnotu zatížení, vůči níž bude obvod indikovat odlehčení, nebo přetížení a to tak, že při odlehčení se na výstupu objeví impulsy.At the time of passing the positive half-wave current through the load winding, the function of the triggered circuit is blocked by the transistor T1 by the gate circuit. If the timing time of the monostable flip-flop is shorter than the delay time of the current after the voltage, the trigger circuit function is not blocked and the decoupling circuit sends a pulse giving information about the unloaded load. Under load, the current-to-voltage delay is limited. At the time of monostable flip-flop timing, the trigger circuit is already blocked by the gating circuit. Thus, the pulse is not sent to the decoupling member 0 ^. An integrated circuit M is a circuit originally designed for phase control of triacs and thyristors. A resistance divider can be used to set the value of the load against which the circuit will indicate unloading or overloading so that pulses appear at the output.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Wiring for indicating the load level of inductive appliances using an integrated circuit (M) comprising voltage stabilizer, bridge rectifier, stroke generator source, reference level, comparator, gating and starting, characterized in that one end of the winding (Z) is connected measured at the same time to the first terminal (N) of the power supply and to the anode of the rectifier diode (D ^), whose cathode is connected through the gating resistor (Rjj) to the collector of transistor (τρ) (R _N ) to the bridge rectifier input (5) and to the start-up capacitor (Cs) on the one hand, the other end of the consumer being wound (7) being connected via a transistor-based decoupling resistor (R ^) and Simultaneously via a voltage limiter, formed by anti-parallel connected diodes (D ^) and (Dj) to the junction the second terminal of the trigger capacitor (Cs), the second terminal of the decoupling member (O ^) and the second terminal (6) of the bridge rectifier, the first terminal of the decoupling member (0 ^), is connected via a limiting resistor (Ro) to the output (3) of the trigger circuit, the stabilizer terminal (10) is connected to one end of a resistive divider formed by a potentiometer (ρρ). it is connected both to the output (1) of the stabilizer and through the timer capacitor (Cg) to the timer terminal (13).