Способ визуальной аналоговой регистрации нескольких электрических сигналов
. Изобретение может быть использовано в устройствах, регистрирующих одновременно несколько электрических сигналов. Цель изобретения - расши-, рение динамического диапазона путем разделения каящого из сигналов по уровням и регистрации уровней по отдельности . Устройство содержит коммутатор 1, усилители , импульсные преобразователи , сумматор 4, регистратор 5 и синхронизатор 6. Усилители выполнены с порогом по входному сигналу, причем порбги имеют возрастающую величину в соответствии с его порядковым номером, а коэффициенты усиления связаны обратной зависимостью с порядковым номером каждого из них. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л IN9 4 а фиъ.З
СОЮЗ .СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСГ1УБЛИН
У 1Р
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
1 (21) 3516762/24-21 (22) 25.11.82 (46) 30.06.86. Бюл. 9 24 (71) Горьковский ордена Трудового
Красного Знамени научно-исследовательский радиофизический институт (72) Я.Г.Цыбко (53) 621.31 7.7(088.8) (56) Темников Ф.Е. Автоматические регистрирующие приборы, M. 1968, с. 78, фиг., 40к.
Там же, с. 79, фиг. 40п. (54) СПОСОБ ВИЗУАЛЬНОЙ АНАЛОГОВОЙ
РЕГИСТРАЦИИ НЕСКОЛЬКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СИГНАЛОВ (57). Изобретение может быть использовано в устройствах, регистрирующих
„„SU„„1241067 А 1 . (so4 С 01 Э 9(32 одновременно несколько электрических сигналов. Цель изобретения — расши-, рение динамического диапазона путем разделения каждого из сигналов по уровням и регистрации уровней по отдельности. Устройство содержит коммутатор 1, усилители 2<-2, импульсные. преобразователи 3 -3„, сумматор 4, регистратор 5 и синхронизатор 6. Усилители выполнены с порогом по входному сигналу, причем пороги имеют возрастающую величину в соответствии с его порядковым номером, а коэффициенты усиления связаны обратной saвисимостью с порядковым номером каждого из них. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
1 124
Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в устройствах, регистрирующих одновременно несколько электрических сигналов.
Цель изобретения — расширение динамического диапазона путем разделения каждого из сигналов по уровням .и регистрации уровней по отдельности.
На фиг. 1а приведена временная диаграмма одного сигнала,, на фиг. 16— его визуальная регистрбграмма (одна дорожка); на фиг. 2 — сорокавосьмидорожечная визуальная,регистрограмма сорока восьми входных сигналов (0 .— полученная при калибровке, Р. — полученная при регистрации входных сигналов); на фиг. 3 - блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.
Способ визуальной аналоговой регистрации нескольких электрических сигналов заключается в поочередном квантовании уровней сигналов с равномерным шагом по времени и фиксации последовательностей квантовых, значений сигналов на отдельных дорожках
I регистрограммы, каждое квантованное значение каждого сигнала сравнивают с несколькими пороговыми уровнями, усиливают с коэффициентом усиления, -связанным обратной- зависимостью с числом пороговых уровней, меньших квантованного значения, одновременно формируют импульсы постоянной заданной амплитуды и заданной максимальной длительности, число которых на единицу меньше числа уровней,. меньших квантованного значения сигнала. Одновременно с ними формируют импульс 1 той же . амплитуды с длительностью, меньшей максимальной и однозначно связанной прямой зависимостью с квантованным значением сигнала,-. суммируют импульсы по амплитуде и преобразуют в графическое изображение.
Графическое изображение каждого суммарного импульса формируют в виде полоски, расположенной поперек дорожки регйстрограммы и имеющей ступеньку яркости, при этом максимальная длина полоски соответствует максимальной длительности суммарного импульса, длина части полоски. с неизменной яркостью — длительности. импульса, зависящей:от квантованного значения сигнала а градация яркости полоски— амплитуде суммарного импульса. с
1067 . 2, Устройство, осуществляющее способ визуальной:аналоговой регистрации нескольких электрических сигналов, содержит коммутатор 1, к которому подключены N входных шин, п усилителей 21-2„, каждый из которых выполнен с порогом по входному сигналу, причем пороги имеют возрастающую величину в соответствии с порядковым
1О номером усилителя, а коэффициенты усиления усилителей связаны обратной зависимостью с порядковым номером каждого из них. Входы усилителей 2,—
2 соединены между собой и с выходами
1 коммутатора 1, а выход каждого из них соединен с входом соответствующего импульсного преобразователя 3 -3„, преобразующего амплитуду входного сигнала в пропорцйональную длитель-. ность импульса, имеющего заданную постоянную амплитуду. Выходы импульсных преобразователей 3. -3„ подключенй к входам сумматора 4, выход которого соединен с входом регистратора 5.
25 Управляющий вход регистратора 5 подключен к первому выходу синхронизатора 6, второй выход которого соединен с управляющими входами импульсных преобразователей 3 -Зп и коммутазо то.а 1
Устройство, осуществляющее способ визуальной аналоговой регистрации нескольких электрических сигналов, рабо. тает следующим образом.
Ф
К входным шинам подключают источники регистрируемых сигналов. Коммутатор 1 по синхронизирующим сигналам синхронизатора 6 подключает поочеред. но входные шины к входам усилите-:..:. лей 2 1-2„. Каждый входной сигнал подается одновременно на входы всех усилителей 2 -2„, остальные сигналы в это время от йих отключены. Таким образом осуществляется поочередноеквантование уровня сигналов с равномерным шагом по времени, определяе-, мым периодом следования синхроимпульсов. Каждый усилитель 2„-2 имеет коэффициент усиления, связанный обратной зависимостью с его порядковым о номером. Значения коэффициентов уси-ления усилителей 2 -2» относятся
-(рм) между собой как D,, D, D,,...D, Uì где D - - - динамический диапазон
U преобразования каждого импульсного преобразователя 3 -3„.; У„и U<соответственно наибольшее и наименьшее значения преобразуемого сигйала.
> з 1241067 4 . Каждый усилитель 2„-2 усиливает сиг- полоски, расположенной поперек дорожнал, присутствующий на его входе и . ки регистрограммы и имеющей ступеньявляющийся квантованным значением ку яркости. Длина полоски соответствходного сигнала, подключенного ком- вует максимальной длительности суммутатором 1, если квантованное зна- 5 марного импульса, длина части полоски чение сигнала превышает определенный с неизменной яркостью — длительности заранее заданный пороговый уровень, импульса, которая зависит от кванувеличивающийся в соответствии с по- тованного значения сигнала, а градарядковым номером усилителя.. Выходные ция яркости полоски — амплитуде сумсигналы присутствуют только на выхо- 10 марного импульса. Поскольку суммардах тех усилителей 2;-2, для кото- ный импульс в общем случае является рых квантованное значенйе входного ступенчатым, то соответствующая посигнала превышает пороговый уровень. .лоска в общем случае состоит из двух
Поскольку усилители 2 - 2 имеют ..частей: большей и меньшей яркости. уменьшающиеся коэффициенты усиления, 15 Соотношение длин частей зависит от то лишь .выходной сигнал работающего . .длительности импульса, зависящей усилителя 2 (1<К<п). с наибольшим по- от квантованного .значения сигнала. По. роговым уровнем иэ уровней, меньших . этой причине при изменении квантован.квантованного значения сигнала, бу- ного значения сигналов между соседдет находиться внутри динамического 20 ними пороговыми уровнями полоски на диапазона импульсного преобразовате- регистрограмме сливаются между собой ля 3„, подключенного к его выходу. а граница между. более яркими и менее
1Импульсный преобразователь 3 форми- .яркими частями полосок образует врерует импульс заданной постоянной ам менной профиль входного сигнала. Если плитуды, длительность которого меньше 5 квантованное значение сигнала перевременного .интервала между кванто- .ходит через пороговый уровень,.то изванными значениями и связана с пре- .. меняется градация яркости полосок образуемым. квантованным значением которая соответствует амплитуде сумцрямой зависимостью, например . маркого импульса. Таким образом,- зрительно регистрограмма воспринимается кь -к . в виде зон.различнои яркости, границы
М
=о -к о IJ . которых,, несовпадающие с границами дорожек, соответствуют временному где о где Г . — постоянная преобразования; профилю одного из входных сигналов, U — квантованное значение сиг.xS .причем. границы, например, более ярких нала; зон соответствуют изменениям сигнала — коэффициент усиления уси2к. .козффицие у между более низкими уровнями порогов, литйля 2 а менее ярких - между более высокими П вЂ” порог преобразования. я, Усилители 2,-2;, „ имеют меньшие пороговые уроВни и большие коэффици- 40 Следовательно, на дорожке,регистрОенты усиления, поэтому.их выходные . граммы заданной ширины регистрируется . напряжения, полученные при усилении не весь сигнал а целом, а его значе того же квантованного значения сигна- ния, лежащие между соседними пороговыла, преобразуются импульсными преоб-; ми уровнями. Изображения частей сиг-. разователями 31- Зк <. в прямоуголь- 45. нала, лежащих между разными пороговыные импульсы той же: заданной амплиту- ми уровнями, накладываются друг на л
ы,.но максимальной длительности. друга и отличаются между собой ярвантование сигнала, преобразование костью, что и позволяет увеличить диего в импульсы и регистрация проис- намический диапазон регистрируемого ходят. синхронно под управлением син- 50 ñèãíàëà. хронизатора 6. Сумматор 4 складывает. ; Способ реализован в- регистрирующем по амплитуде сформированные импульсы, устройстве двумерного радиогелиографа, начала которых совмещены по времени, позволяющем записывать одновремеййо. так как. они формируются одновременно. . сорок восемь сигналов на отдельРегистратор 5, например факсимиль-55 ных дорожках (фиг. 2)..На фиг.2д нйй фототелеграфный аппарат ФАК, пре- записаны калибровочные сигналы, ам- образует электрический сигнал, .пред- . плитуда которых изменялась ступенставляющий сумму импульсов, в виде чато, а на фиг. 2 6 — непосредственC! 241067 но сигналы рау(иогелиографа. Регистратор радиогелиографа имеет два-кана ла (два усилителя и два импульсных прЕобразователя). Граница черных участков показывает временной профиль сигналов между первыми и вторыми пороговыми уровнями, а белых участков внутри черных — временной профиль .сигналов выше второго уровня.
В регистраторе радиогелиографа вместо сумматора использовано вычитающее устройство, поэтому, более низким уровням сигнала соответствуют границы. черных участков регистро- . граммы, а более высоким уровням сигнала — границы белых участков, располцженных внутри. черных.
Ф о.р м.у л а и з о б р .е т е н и я
1. Способ визуальной аналоговой регистрации нескольких электрических сигналов, заключающийся в поочередном ю квантовании уровней сигналов с равf номернь1м шагом во времени .и фиксации последовательностей квантованных значений сигналов на отдельных до-рожках регистрограммы, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, каждое квантованное значение каждого сигнала сравнивают с HBcKoJIbKHMH, пороговыми уровнями, усиливают с кое эффициентом усиления, связанным обратной зависимостью с числом порого вых уровней, меньших квантованного значения, одновременно формируют импульсы постоянной заданной амплитуды и заданной максимальной длительности, число, которых на единицу мень10 ше .числа уровней, меньших квантованного значения сигнала, одновременно .с ними формируют импульс той же амплитуды с длительностью меньше максимальной и однозначно связанной пря15 .мой зависиМостью с квантованным значением сигнала, суммируют импульсы по амплитуде и преобразуют в графическое изображение.
2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю20 шийся тем, что графическое изоб- ражение каждого суммарного импульса формируют .в виде полоски, расположенной поперек дорожки регистрограммы
"и имеющей ступеньку яркости, при этом максимальная длина полоски соответствует максимальной длительности суммарного импульса, длина части, полоски с неизменной яркостью — дли- . тельности импульса, зависящей от квантованного значения сигнала, а. градация яркости полоски — амплитуде суммарного импульса; в
1241067
ЮЮ Hli UT
Ю
II
0О
3С
08h_#_m
ОИЯЮт
08И 37ш
Фиг. 2
ПроизводСтвенно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4
Составитель А.Пучковский
Редактор А.Лежнина Техред Л.Олейник Корректор Л.Пилипенко
Заказ 3478/35 . Тираж 705 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Ь
В
Ь Ъ
Ф
