Регистратор сигналов с усреднением

 

РЕгаСТРАТОР СИГНАЛОВ С УСРЕДНЕНИЕМ, содержащий аналогоцифровой преобразователь, коммутатор, запоминающий блок, устройство управления , самописец с сигнальным выходом и таймер, отличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности выводимой информации, в него введены последовательно соединенные блок задержки сигналов, сумматор, триггер и первая схема И, последовательно соединенные вычитающий счетчик, дешифратор и вторая схема И, а также компаратор, устройство управления выполнено в виде последовательно соединенных триггера, схемы 2 И-ИЖ, распределителя импульсов, регистра адреса и линии задержки, причем первый вход Триггера устройства управления соединен с первым входом таймера и с выходом компаратора, второй вход - с вторым входом вычитающего счетчика, входом линии задержки, вторым входом самописца, блока задержки сигналов и триггера, выход линии задержки соединен с вторым входом таймера, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы схемы 2 И-ИЛИ соответственно соединены с вторым выходом аналого-цифрового преобразователя, с первым и вторым выходами триггера устройства управления, вторым входом первой схемы И и третьим входом триггера, с вторым выходом дешифратора, вторым входом второй схемь И и выходом самописца , второй вход распределителя импульсов соединен с третьим выходом % аналого-цифрового преобразователя, второй выход распределителя импульсов соединен с вторым входом запоминающего блока, второй выход регистра адреса соединен с третьим входом запоминающего блока, выход второй схемы И соединен с вторым входом вычитающего счетчика, вход которого соединен с выходом таймера, первый выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом блока задержки сигналов и входом компаратора , второй вход сумматора соединен :А9 с выходом запоминающего блока, выход сумматора соединен с входами коммутатора , выход которого соединен с дом запоминающего блока и первым входом самописца, выход первой схемы И соединен с вторым входом коммутатора .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1% . 111) 0 А

3150 С 01 D 9/4"

ГОСЗЯАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3526392/18" 10 (22) 23, 12.82 (46) 07.09.84. Бюл. N - 33 (72) А.Т. Антипов (71) Научно-производственное объединение "Рудгеофизика" (53) 550.634 (088.8) (56)- 1. Авторское свидетельство СССР

У 396648, кл. С 01 V 1/18, 1973.

-2, Авторское свидетельство СССР

Р 602895, кл. С 01 V 1/24, 1978 (нрототип). (54) (57) РЕГИСТРАТОР СИГНАЛОВ С

УСРЕДНЕНИЕМ, содержащий аналогоцифровой преобразователь, коммутатор, запоминающий блок, устройство управления, самописец с сигнальным выходом и таймер, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения достоверности выводимой информации, в него введены последовательно соединенные блок задержки сигналов, сумматор, триггер и первая схема И, последовательно соединенные вычитающий счетчик, дешифратор и вторая схема И, а также компаратор, устройство управления выполнено в виде последовательно соединенных триггера, схемы 2 И-ИЛИ, распределителя импульсов, регистра адреса и линии задержки, причем первый вход триггера устройства управления соединен с первым входом таймера и с выходом компаратора, второй вход — с вторым входом вычитающего счетчика, входом линии задержки, вторым входом самописца, блока задержки сигналов и триггера, выход линии задержки соединен с вторым входом таймера, пер вый, второй, третий, четвертый и пятый входы схемы 2 И-ИЛИ соответственно соединены с вторым выходом аналого-цифрового преобразователя, с первым и вторым выходами триггера устройства управления, вторым входом первой схемы И и третьим входом триггера, с вторым выходом дешифратора, вторым входом второй схемы И и выходом csMo писца, второй вход распределителя импульсов соединен с третьим выходом g аналого-цифрового преобразователя, второй выход распределителя импульсов соединен с вторым входом запоминающего блока, второй выход регистра адреса соединен с третьим входом заЮ поминающего блока, выход второй схе мы И соединен с вторым входом вычитающего счетчика, вход которого соединен с выходом таймера, первый выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом блока задержки сигналов и входом компаратора, второй вход сумматора соединен с выходом запоминающего блока, выход сумматора соединен с входами коммутатора, выход которого соединен с вхо" дом запоминающего блока и первым входом самописца, выход первой схемы И соединен с вторым входом коммутатора.

30

Изобретение предназначено для регистрации сигналов на самописце и может быть использовано в геофизи-. ке, в частности при геоакустических и сейсмических исследованиях.

Известно устройство вывода графиков, которое содержит два регистра, выходы которых через устр йство сравнения. кодов, усилитель, следящий двигатель и редуктор подключены к 90 направляющему винту лентопротяжного механизма, последний через преобразователь вал - число подключен к входу первого регистра.

Недостатком этого устройства

95 является его низкое быстродействие, I так как оно содержит механические уэлы: следящий двигатель, редуктор и направляющий винт.

Известно также устройство для цифровой регистрации сейсмических волн, содержащее датчик, соединительную линию, схему формирования импульса момента взрыва, усилитель и регистратор, включающий в себя

25 аналого-цифровой преобразователь и цифроаналоговый преобразователь с пишущим прибором (1) .

Недостатком этого устройства является низкая достоверность регистрируемой информации, так как в нем отсутствует воэможность усреднения выводимой информации по нескольким реализациям.

Наиболее близким к изобретению

35 по технической сущности является устройство для регистрации.сейсмических волн, которое содержит схему формирования импульса момента взрыва. с таймером и датчик с усилителем, подключенные через коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство и цифроаналоговый преобразователь к самописцу (2).

Недостатком известного устройства

45 также является низкая достоверность регистрируемой информации вследствие отсутствия возможности усреднения выводимой информации по нескольким р еализациям.

Целью изобретения является повышение достоверности выводимой информации посредством усреднения ее по нескольким реализациям.

Поставленная цель достигается тем, что в регистратор сигналов с

55 усреднением, содержащий аналогоцифровой преобразователь, коммутатор, запоминающий блок, устройство уп2230 3 равления, самописец с сигнальньич выходом и таймер, введены последова тельно соединенные блок задержки сигналов, сумматор, триггер и первая схема И, последовательно соединенные вычитающий счетчик, дешиф» ратор -и вторая схема И, а также компаратор, устройство управления выполнено в виде последовательно соединенных триггера, схемы 2И-ИЛИ, распределителя импульсов, регистра адреса и линии задержки, причем первый вход триггера устройства управления соединен с первь|м входом таймера и с выходом компаратора, второй вход — с вторым входом вычитающего счетчика, входом линии задержки, вторым входом самописца, блока задержки сигналов и триггера, выход линии задержки .соединен с вторым выходом таймера, первый, второй, третий, четвертый и пятый . входы схемы 2И-ИЛИ соответственно соединены со вторым выходом аналогоцифрового преобразователя, с первым н вторым выходами триггера устройства управления, вторым входом первой схемы И и третьим входом триггера, с вторым выходом дешифратора, вторым входом второй схемы И и выходом самописца, второй вход распределителя импульсов соединен с третьим выходом аналого-дарового преобразователя, второй выход распределителя импульсов соединен с вторым входом запоминающего блока, второй выход регистра адреса соединен с третьим входом запоминающего блока, выход второй схемы И соединен с вторым входом вычитающего счетчика, вход которого соединен с выходом таймера, первый выход аналого-циф.рового преобразователя соединен с первым входом блока задержки сигналов и входом компаратора, второй вход сумматора соединен с выходом запоминающего блока, выход сумматора соединен с входами коммутатора, выход которого соединен с входом запоминающего блока и первым входом самописца, выход первой схемы И соединен с вторым входом коммутатора.

На чертеже представлена блок-схема регистратора сигналов с усреднением.

Регистратор сигналов содержит аналого-цифровой преобразователь 1, подключенный через блок 2 задержки сигналов, сумматор 3, триггер 4, 3 1! 12 схему И 5 и коммутатор 6 к запомикающему блоку 7, компаратор 8,подключенный через таймер 9,вычитающий счетчик 10,дешифратор 11 и устройство

12 управления к самописцу 13, и схему И 14.

Устройство 12 управления содержит последовательно включенные триггер

15, схему 2И-ИЛИ 16, распределитель

17 импульсов, регистр 18 адреса и линию 19 задержки. Клеммы 20 и 21 являются входами устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Тактовый импульс, задержанный отI5 носительно момента возбуждения мощного акустического импульса в воде на время, равное задержке выходных кодов аналого-цифрового преобразователя 1 в блоке 2 задержки сигналов, 20 через клемму 21 включает таймер 9.

Входной геофизический сигнал, отраженный от дна водоема и подлежащий записи на регистрирующее устройство, 25 например самописец 13, в аналоговом виде поступает на клемму 20 аналогоцифрового преобразователя 1, который преобразует его в цифровую форму.

С выхода аналого-цифрового преобразователя 1 сигнал непрерывно посту-З0 пает в блок 2 задержки сигналов, выполненный, например, на сдвиговых регистрах. В момент превышения входным сигналом установленного порогового значения срабатывает компаратор 35

8 (схема сравнения кодов), выходной сигнал которого останавливает таймер 9 и устанавливает триггер 15 устройства 12 управления в единичное состояние. Выходная команда триг- 40 гера 15 разрешает прохождение импульсов конца преобразования (импульсов КП) аналого-цифрового преобразователя 1, информирующих устройство

12 управления о завершении операции 45 преобразования в код очередного значения входного сигнала, через блок

16 на распределитель 17 импульсов.

По командам распределителя 17 импульсов, вырабатываемым иэ такто- 50 вых импульсов генератора аналогоцифрового преобразователя 1, производится считывание информации из запоминающего устройства 7 на первый вход сумматора 3, на второй вход которого поступают задержанные в блоке 2 задержки сигналов коды входного сигнала с выхода аналого230 4 цифрового преобразователя 1. Сумматор 3 производит алгебраическое сложение кодов, сумма с выхода которого через коммутатор 6 записывается в тот же адрес запоминающего блока 7 по командам распределителя 17 импульсов. Выходной код регистра 18 адреса, содержимое которого изменяется по одному из имнульсов распределителя 17 импульсов, определяет текущий адрес, в который производится запись результата суммирования с выхода сумматора 3 °

По второму импульсу конца преобразования аналого-цифрового преобразова-! теля 1 очередное значение входного сигнала с выхода блока 2 задержки сигналов алгебраически суммируется с содержимым следующего адреса запоминающего блока 7 и т.д. В случае переполнения сумматора 3 (появление единицы в старшем разряде сумматора) устанавливается в единичное состояние триггер 4, выходная команда которого поступает на первый вход схемы И 5. Импульс переполнения регистра 18 адреса устанавливает триггер 15 в нулевое состояние, записывает содержимое таймера 9 в вычитающий счетчик 10, запускает развертку самописца 13, запрещает выдачу кодов на вход сумматора 3 с

Э выхода блока 2 задержки сигналов и через линию 19 задержки устанавливает в нулевое состояние таймер 9 °

Каждый тактовый импульс самопис" ца 13 проходит через схему И 14 и уменьшает выходной код счетчика 20

ra единицу. В момент. равенства выходного кода счетчика 10 коду

00....0 срабатывает дешифратор (многовходовая схема И) 11, выходная команда с инверсного выхода которого закрывает схему И 14, запрещая прохождению тактовых импульсов самописца 13 на вход счетчика 10, и фиксирует время задержки отраженного от дна сигнала на самописце 13. Команда с прямого выхода дешифратора 11 разрешает прохождение тактовых импульсов самописца

13 через схему. 2И-ИЛИ 16 на вход распределителя 17 импульсов, запуская последний. По командам распределителя 17 импульсов производится считывание из запоминающего блока 7 содержимого очередного адреса на самописец 13 через сумматор 3 и

1112230

Введение s регистратор сигналов усреднением новых блоков — устройст ва задержки сигналов, сумматора, триггера, двух схем,. И, вычитающего

25 счетчика компаратора и дешифратора — позволяет повысить достовернос выводимой информации, так как на регистрирующее устройство выводится информация усреднения по несколькиь реализациям в соответствии с выраж нием (1).

5 коммутатор 6. Выходной код запоминающего блока 7 преобразуется преобразователем код-напряжение самописца 13 в аналоговую величину,. которая фиксируется на регистрирующем устройстве 13 посредством модуляции по яркости.

В случае, если триггер 4 при записи установлен в единичное состоя« ние, срабатывает, схема И 5,выходная команда которой переключает коммутатор 6 так, что на самописец 13 и запоминающее устройство 7 записывается информация со сдвигом на один разряд в сторону младших разрядов (деление на два). Деление на два содержимого запоминающего блока при считывании информации исключает переполнение сумматора 3 и запоминающего блока 7 и уменьшает влияние на. результат усреднения наибопее ранних реализаций входного сигнала, так как результат суммирования (усредне" ния), считываемый из запоминающего блока 7, определяется выражением

?><() у.(2 ьр е — — — KP a 1вq+(2

4 где У; (Г,, отдельные реализации входного сигнала.

Первое переполнение сумматора 3 и деление на два происходит в резуль5 тате суммирования P реализаций, второе — после реализаций, третье — после (реализаций и т.д.

Импульс переполнения регистра 18 адреса поступает на самописец 13, останавливая его, и устанавливает в нулевое состояние триггер 4. При поступлении следующего тактового импульса на .клемму 21 процесс записи очередной реализации входного .сигнала с алгебраическим суммированием с содержимы" запоминающего блока 7 i . последующим считыванием на самописец повторяется и т.д.

1112230

Заказ 6446/27

Тирам 609 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель Н. Ланьков

Редактор Т. Кугрышева ТехредЖ.Кастелевич Корректор 0 Билак