Устройство для измерения параметров шума
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШУ№, содержащее соеди енные последовательно преобразователь, усилитель с частотной коррекцией, счетчик-интегратор и индикатор, о тличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными компаратором, подключенным к выходу усилителя, двухразрядным сдвигающим регастром,элементом ЗИ, два входа которого соединены с выходами сдвигающего регистра, и масштабирующим элементом, выход которого соединен с входом счетчикаинтегратора , а также генератором однополярного случайного напряжения, выход которого подключен к второму входу компаратора, и генератором тактовой частоты, выходом соединенным с вторым входом сдвигающего регистра (Л и с третьим входом элемента ЗИ.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) З(51) G 01 Н 3/14; С 01 L 1/00
j; списочник изоьгяткния
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВY
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ;О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3528318/13-28 (22) 28. 12.82 (46) 07 08 84. Бюл. !! 29 (72) Г.И. Арвин и А.Л. Шульман (71) Всесоюзный научно — исследовательский и конструкторский институт медицинской лабораторной техники (53) 534.793 (088.8) (56) !. Патент США !! 3789952, кл. 181-5АР 974 .
2. Патент ГДР !(88669, кл . G 01 Е 1/00, !972 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ПАРАМЕТРОВ !ЦУМА, содержащее соединенные последовательно преобразователь, усилитель с частотной коррекцией, счетчик-интегратор и индикатор, о тличающееся тем,что,с целью расширения динамического диапазона и повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными компаратором, подключенным к выходу усилителя, двухразрядным сдвигающим регистром,элементом ЗИ, два входа которого соединены с выходами сдвигающего регистра, и масштабирующим элементом, выход которого соединен с входом счетчикаинтегратора, а также генератором однополярного случайного напряжения, выход которого подключен к второму входу компаратора, и генератором тактовой частоты, выходом соединенным с вторым входом сдвигающего регистра и с третьим входом элемента ЗИ.
1 jf;3>2
ЯООбт)> т e;r(Л; O! » т rт Cг> r; . 1 "Лст>ЗдМ и(дт(ттт Н<" OI 0 flp
ТИЧЕСКОГО (C)»ëlя И ijl(»!3полт Гпer!rr0é вибр а!титл и можег б! Гт ь Hc 1> r) ьз 0R>7 fin
I3 санлабораториях ттромьн(17еkrkfFIx предническдя 0!(e!(ê3 параметров акустического:ну .а и произгодственной
13« áj) я(!и« с учс то:! их . 11-:тc (< и k>ноc Tи
ЧаетОтЫ «ВРЕМЕН«30<3,<т,с:."(С? Вт?5>,СОП(3?)- жа!((ее преобразователь, Vcè. ?I7 er H „ счетчик f!:p 1» 1, F?ezncòà.-ком 77;f krro(;) yc гройс твд
Я 13>(5? е 7 (" Я < 1 т;3 < 1 1 3 Г Р„(т> (! Э и Г(r > I" ?) e i l J! n C Т Е, измej) eция . » Г?диб<>я<0<3 50))IF(3ÊÈM К ттр Ед::д Га ЕМОМу пО техн« iec.кой (у!i(lie"ст«л!Зля Р гся
3?cTp0Йстио (f;5(измерения параметров н(ума, с од(рж<нце е с Оед«1 Р нгп> е довательпо преобрд ?о(3дтель и после„сипи,2 > счеттель с часто 1 НОЙ J(np !) Qi(li! (Р й, т-1 И К И и т Р Г ?) T O j И И и >т т 1 К Я T n l )
FI eп О с та т к О>! 3 т 0 Г О у(1" р Ой с ляется уве;,!Ичепие псгрепп Ост рения при рясн (рс?нттп дина".!и ; диапа з отта, об услопл 0l!!1<00 н ео
Гi>ß П7<
И 3МР— (С КО(О бходи—
М О С Т Ь Ю К В >7Д ?П(? ) О В Ет П «Я 13 > Л I "i I 1!? Ы . 3 Х О>< (ного сигна,тд.
??ель изобретен«я — рдо:!!il» дина(пт . Сск ОГО д!(дт .!3 0ki p. и !to l! l! e т? ЬН;тРН«Е
3 Ь точности измере «й.
??оставленная цглт; дocTH( СТРО!<СТ В)0 >тттт(Я т 3 feP (),rIrrf
Г!ЯР 7МЕТРОВ !НУМ(3 СОДЕ?))?((??!((?С СС)ЕДИ !0>«»re
Пoeт(ЕПОГЯТC: Ьf!о !11) 0<>l)Э >< ". lт Пl> гт г!
ЛИТРЛЬ С ЧЯС ОТНО?т i,>?)?>ЕК!С!10 !, С Ч Е т -П т К вЂ”. Г- С l р д Z 01:: l «Ï,.(I К -т,>»;; С т П r)
)1PFIO 10 СЦОДЭ т С ".(>!in СОРИ;т:fer!HJН»И
КОМПДРа ГОРОМ, !IO;1!O.!0 С «П Г" К ОЫХО7У
УСИЛИТЕЛЯ,ДПУХРД ЗРЯ,-,Í >i>I СДВИГД 0lrf1>М
РР,. T F(C T !no> i .f. . !!:Н г > )> () ° !, I!! н хо!!7
КОтОРОГ;> СОЕ <«тоf(rl С О„<ХО)(ДЕ(, .:-« .и—
f Bf<>fLre(0 Р Е(r!(TPO fi -.1,:-„С;Н !c (< i",-Р У 00:;, .1
ЭЛЕМЕНТ ОМ > ЯЫХО,. Кот;!?> ОГО (; ОД !i! C Ч
ВХОДС>М Стт; П(КД--;1>(7-С>РЭ !.С>т>>Э . Д также т енсрд гором с;дпо!то .(ярт -:. < случайного ia Jlp5(>;;e" пил ., <3".,f.;7), к 0 > о,) 0Го ПОДIС>нот(и К HTÎ >(. . У ВХОПУ КОПтЯ-ря ГopB Ii ) {>!те!)Э т Оpo !;1?(T >0 Е <(а<
TOT>>! Г?ЫХОт ОМ СОЕД«НЕ((ПИ j Р П ГОВЬП>
ВХОДОМ СДВИт а(ОН(ЕГО РСГИСТРЯ И С третьим a;;05(<0! l элемента 31?.
??а> ЧЕРт Еже Г(РЕДСТат?ПЕНа СтРУКтУР— ная схема ус:тройстг а, с!> ./ > с т>
ПРИЯ 1"ИЙ H OPI Я НИ За!!?IЯХ 110 О(те I? КЕ гигиены и f)e.)oïecf(OC ги тРV7;.
??313ест 10 Vctj)o. Ic. с но, с ПО лонтт> с l fj кото?)ОГ 0 пl) <71? 0<11(тс.в >геfrrl 1 ЯР НО г Jf J 1(e" у:тройство для измерения параметров ?умя содержит соединенные после— довательно преобразователь 1,усипи "-7E 2 с сООтветстпi>rr>!!;(. Й час тотн> )Й корр к(П(етл „ко п-.7;>:. гор 3, двухра!—
>5;-r!.,r."1f c, "r-. c0;0f:37й РегистР 4, лот lfч< октгй зп: —.т!ент 3?? 5, два входа китон«го соединены с выходам« сдви! яютппго р< гистра МОНТ .) (. ieT (ИК ИНТРГРЯТОР / И Ит> дикатор Я, "r также генератор 9 o,,— f-опо.тяр1тогО слу тат!Ного пягтт)яжени:, выход которого пс).-,:. Ппчс!! !> F?Topñ 3, H ppkrepBT0p 10 т >11(ò .>ПОЙ ча готь. Пь!хОДОм соег(ин(н ЕП?й С НТОГ IM J?XO<(OM СДОЕIГЯК>Н!ЕГО;) Р / гl!(т?>д -:. l <3 —.1) с I:им !?хог<Г)ьт . 101 è . Рс— кот n >. ?е.( ОЙО TOO ?)!3 бота Ет C !3 pl(>>70If(I! M n<1!>;I. ом. (: пс?" 0:l;I>10 гервичногo прес брдз вагеля 1 (м(ткро<3(>он или в« броприемнт:.к > ::l»ì «л«вибрация преoáp73VEÎTcя в 3.1. К. Р« fe, КИ«СИГНаЛ КОтОРЬ<И VC!15(H т?С!PTC5 И H3 i! P ГО Вьт r(e (5!eTC5(ИСС 1 С Пт>т емдя полос." частот ус?:(ителем 2 г час.-отпой коррект(ией. ?ястотная Ь Oj p Кf!3!» 7дf> C!!3 ) (ТР С f?f>!Xoтта у< И IH тс:.(я 2 г, с?!г!! 7.7, отс утствует пос.r ОянСС>СТ «>C)! C kr, 3)та КО!< Ер ЕМЕ ikrl rr: C5317r7à ПОСТУПЯЕТ тта ОДИН ИЗ ВХОДОВ компардтора 3„ ня другой вход 1(07 =рогo ". оступдет знякопогтояH«op. слу:яй— П < > " .П Д Г(Р Я >ХЕ т? И С С Р Я .В ;? I О Гт С Р О I T I(I>f! 3 ;;0«О;; PGCIIPC,, - рон звон«т срдвне:-:.1(Р напряжений пя входах. ?1(>с!;0..!r>ку акустический и.т«г:pn«3 »î;rствент(яп вибрация Пр.".;:.. Гд.ПИИТ С ОбОЙ т 75- дйпЫЙ ПрОП CC, ",» 1>1 f>(n <<Å "(P 00(, »?)Я ЗОВЯ (ЕПЯ I «МРЕМ случя Зное ;,epeменное напряжение, ;o7орсе, пройдя (31>И7ьтрацию в усилите? с коррекцией, не имеет посто>1!3пой с«став.. я!он(ей. ледоватe7FIIO, "faтематическое ",жидание сигнала станоa!!тся р"-,.îíûì пулю и статистические средп:те и?Оложи гельной части CH! Fra. (а РДВ:и С ГFllI(CTH×<-СКИМ СРЕДНИМ ЕГO ciт?)ипате Ьficй = эсти . в т0>1 числе и зпя ., нт е ср:-., Не "o квадрата, Рс>т -r слу (айi>!Oe напряжение с генератора 9 г(оло>татт<тпьпо, то оно подается на: H— Вврт И?>у?0(Л r;:ХОд КОМПаратОра 3, КОторый прои=-водит сравнение этого напряжения с положительной частью .:7ïðëÿения сиr í7>lÿ с усилителя 2. Гели случайно". напряжение с генераСоставитель В. Крапивин Техред М.Тепер Корректор С. Пыжова Редактор Е. Папп Заказ 5746/28 Тираж 547 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 /5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 3 1 тора 9 отрицательно, то оно подается на неинвертирующий вход компаратора 3, который производит сравнение этого напряжения с отрицательной частью напряжения сигнала с усилителя 2. Санитарно †гигиеническ оценка шума или вибрации осуществляется не по мгновенному значению сигнала, а по их среднему значению за определенный промежуток времени (например, за t = 35 мс).Следовательно, за промежуток t можно считать среднее значение сигнала постоянным. Промежуток времени t разбивается на более мелкие интервалы t2 длина которых определяется требуемой точностью (например, для точности по входу 1Х t время t (. ). В процессе измере2 100 ния компаратором 3 осуществляется операция сравнения сигнала со случайным напряжением. В результате каждого такого сравнения на выходе компаратора 3 получается логическая 1" или логический "0 . За время на выходе компаратора 3 появляется последователЬность логических состояний, вероятность появления логической "1" в последовательности пропорциональна среднему значению знакопостоянной части сигнала с выхода усилителя 2. Полученная последовательность поступает на информацион— ный вход двухразрядного сдвигающего регистра 4, на тактовый вход которо. го поступают импульсы с генератора 10 тактовой частоты. Регистр 4 осуществляет в тактах, задаваемых генератором 10, запись последовательности логических сигналов с выхода компаратора 3 в первый разряд и перезапись этой последовательности во! 07004 4 второй разряд с задержкой на один такт. Сдвиг во времени на один такт обеспечивает статистическую независимость одной и той же последовательности, существующей на первом и вто" ром разрядах регистра 4 . С поразрядных выходов регистра 4 логические сигналы поступают на вход логического элемента ЗИ 5, который в тактах, 10 задаваемых генератором 10, осуществляет их логическое умножение, т.е. на выходе элемента ЗИ 5 получаем последовательность, вероятность появления логической "1" в которой равна 15 квадрату вероятности входной последовательности. С выхода элемента ЗИ 5 полученная последовательность счет. ных импульсов поступает на масштабирующий элемент 6, который осуществляет умножение на 2 полученного числа счетных импульсов, т.е. учитывается знакопеременность сигнала с выхода усилителя 2. Счетные импульсы, получаемые с выхода элемента б, 2 суммируются за все время измерения счетчиком †интегратор 7 и поступают на устройство 8 индикации. Таким о бр аз ом, пр едла га емо е ус тройство выполняет операцию преобразования измеряемой величины в про порциональную ей, квадрирование последней и ее интегрирование за измеряемый промежуток времени. Использование устройства позволяет значительно расширить динамический диапазон измеряемой величины, уменьшить погрешность измерения и существенно снизить электропотребление устройства за счет замены бло о ков аналоговой обработки цифровыми элементами.
