Устройство для регистрации одиночных ударов

 

Изобретение относится к измерительной технике ,в частности, к регистраторам однократных сигналов (импульсов) на экране электронно-лучевой трубки, и может быть использовано для регистрации и отображения одиночных сигналов с пьезоэлектрических датчиков при проведении испытаний на одиночные удары. Целью изобретения является расширение динамического диапазона и повышение точности регистрации сигнала. Устройство содержит блок 1 нормирования входного сигнала по амплитуде и длительности, содержащий первый масштабирующий усилитель 2 с ключом 3 и блоком 4 масштабирующих конденсаторов, аттенюатор 5, второй масштабирующий усилитель 6 с резистором обратной связи 7, программируемый делитель 8 частоты, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, счетчик 10 адреса, блок 11 памяти, индикатор 12, тактовый генератор 13, источник 14 тока, цифроаналоговый преобразователь 15, сумматоры 16 и 18, вычитатель 19, регистр 20, селектор-мультиплексор 21, задатчик числа усредняемых отсчетов АЦП 22, задатчики порядка масштаба 23, числа масштаба 24, длительности повторных отсчетов 25, информационный вход устройства 26, входы 27 и 28 задатчика амплитуды входного сигнала, вход 29 задатчика длительности повторения входного сигнала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4337328/24-21 (22) 01. 12.87 (46) 15.05.89. Бюл. М 18 (72) В.Ф.Черепов, Б.А.Максимов, А.А.Гашеев и И.A.Êî÷åíîâ (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 502504, кл. G 11 С 21/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1275519, кл.G 09 С 1/08, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОДИНОЧНЬ?Х УДАРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к регистраторам однократных сигналов (импульсов) на экране электроннолучевой трубки и может быть использовано для регистрации и отображения одиночных сигналов с пьезоэлектрических датчиков при проведении испы1479878

10 таний на одиночные удары. Целью изобретения является расширение динамического диапазона и повышение точности регистрации сигнала. Устройство содержит блок 1 нормирования входного сигнала по амплитуде и длительности, содержащий первый масштабирующий усилитель 2 с ключом 3 и блоком

4 масштабирующих конденсаторов, аттенюатор 5, второй масштабирующий усилитель 6 с резистором 7 обратной связи, программируемый делитель 8 частоты, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, счетчик 10 адреса, Изобретение относится к измерительной технике, в частности к регистраторам однократных сигналов (импульсов) на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), и может быть ис пользовано для регистрации и отображения одиночных сигналов с пьезоэлектрических датчиков при проведении испытаний на одиночные удары.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона и повышение точности регистрации сигнала.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства для регистрации одиночных ударов.

Устройство содержит блок 1 нормирования входного сигнала по амплитуде и длительности, содержащий первый 20 масштабирующий усилитель 2 с ключом

3 и блоком 4 масштабирующих конденсаторов, аттенюатор 5, второй масштабирующий усилитель 6 с резистором 7 обратной связи и программируемый де- 25 литель 8 частоты, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, счетчик 10 адреса, блок 11 памяти (ОЗУ), индикатор 12 на ЭЛТ, тактовый генератор

13, источник 14 тока, цифроаналого- 30 вый преобразователь (ЦАП) 15, первый сумматор 16, задатчик 17 нулевой линии индикации, второй сумматор 18, вычитатель 19, регистр 20, селектормультиплексор 21, задатчик 22 числа усредняемых отсчетов аналого-цифроблок 11 памяти, индикатор 12, тактовый генератор 13, источник 14 тока, цифроаналоговый преобраэователь

15, сумматоры 16 и 18, вычитатель 19, регистр 20, селектор-мультиплексор

21, задатчик 22 числа усредняемых отсчетов АЦП, эадатчики: порядка масштаба 23, числа масштаба 24, длительности повторных отсчетов 25, информационный вход 26 устройства, входы 27 и 28 задатчика амплитуды входного сигнала, вход 29 эадатчика длительности повторения входного сигнала. 1 ил. вого преобразователя АЦП, задатчик

23 порядка масштаба 23, задатчик 24 числа масштаба, задатчик 25 длительности повторных отсчетов, информационный вход 26 устройства, первый

27, второй 28 входы задатчика амплитуды входного сигнала и вход 29 задатчика длительности повторения отсчета входного сигнала.

При этом первый масштабирующий усилитель 2 блока 1 нормирования с ключом 3 и блоком 4 масштабирующих конденсаторов 4 в цепи обратной связи соединен через аттенюатор 5 со вторым масш габирующим усилителем 6 с резистором 7 в цепи обратной связи.

Выход усилителя 6 соединен с АЦП 9, выход которого через счетчик 10 адреса и блок 11 памяти соединен с индикатором 12 на ЭЛТ. Вход генератора

13 тактовых импульсов соединен с программируемым делителем 8 частоты блока 1 нормирования, выход программируемого делителя 8 соединен с входами

АЦП 9 и счетчика 10 адреса. Задатчик 17 нулевой линии индикации соединен с одним из выходов первого сумматора 16, выход которого через ЦАП 15 и источник 14 тока соединен с входом второго масштабирующего усилителя 6 блока 1 нормирования, а вход АЦП 9 и выход блока памяти соединены с одним из входов второго сумматора

18, выход которого соединен с одним иэ входов вычитателя 19, выход кото1479878 рого через регистр 20 соединен с входом первого сумматора 16, а выход регистра 20 через селектор-мультиплексор 21 соединен с входом второ5 го сумматора 18, при этом управляющий вход селектор-мультиплексора 21 соединен с задатчиком 22 числа усредняемых отсчетов ЛЦП. Задатчик 23 порядка масштаба соединен с ключом 10

3 блока 1 нормирования, задатчик 24 числа масштаба соединен с аттенюатором 5 блока 1 нормирования, а задатчик 25 длительности повторения отсчетов соединен с входом программируемого делителя 8 частоты. Вход

26 является информационным входом устройства и соединен с входом первого масштабирующего усилителя 2 блока 1 нормирования 1. 20

Устройство для регистрации единичных ударов работает следующим образом.

При отсутствии информационного сигнала на входе первого масштабирую- 25 щего усилителя 2 сигнал нулевого уровня, обусловленный дрейфом усилителей 2 и 6, поступает на вход АЦП 9 и преобразуется в цифровой код, который поступает на вход второго сумма- 30 тора 18, на другой вход которого приходит сигнал с выхода селектора-мультиплексора 21, который представляет собой сумму предшествующих дискрет

А „,, увеличенную в k раз, с помощью селектора-мультиплексора 21, который осуществляет умножение в 1 раз кода, находящегося в регистре 20, где k = л

2, а число и задается задатчиком

22 числа усредняемых отсчетов АЦП. 40

Код с сумматора 18, представляющий собой сумму k А „, +В„, поступает на один из входом вычитателя 19, на другой вход которого поступает код

А „, с выхода регистра 20. Сигнал на 45 выходе регистра 20 представляет собой усредненный по показательному закону в соответствии с выражением

К +Br

kÀ,,=А„, 50 где  — дискретное значение с выг хода АЦП 9 с порядковым номером r;

А — сумма дискрет, предшествуюь-< щая номеру дрейф нуля мас штабирующих усилителей 2 и 6 и,АЦП 9.

В случае, если с задатчиком 17 нулевой линии задан код нуля, то усредненное значение др йфа с регистра 20 поступает прямо через первый сумматор 16 на вход 1ЬП 15, преобразующий цифровой код Б аналоговый сигнал, который управляет источником 14 тока. Ток с источника 14 пере дается на вход усилите.,я 6 и осуществляет компенсацию дрейфа нуля усилителей и AUII 9.

В случае поступления с задатчика

17 кода, отличного от нуля, происходит смещение нулевого уровня усилителя 6 и, следовательно ЛИП 9.

Число 1 выбирается таким образом, чтобы постоянная времени цифрового усреднителя, состоящего из устройств

18-21, была значительно больше длительности регистрируемого ударного процесса, т.е.

k Т о где Т вЂ” период квантования АЦП 9, а „ — длительность регистрируемого ударного процесса.

Запись ударного процесса с АЦП 9 осуществляется в ОЗУ 11 по адресу, задаваемому счетчиком адреса 10 Информация из ОЗУ 11 выводится на индикатор 12 «а ЭПТ на котором высвечи) вается регистрируемый процесс.

Масштабирование по длительности осуществляется программируемым (счетчиком) делителем 8 путем изменения периода квантования АЦП 9. Коэффициент деления частоты с тактового генератора 13 счетчиком 8 задается задатчиком 25. Выход делителя 8 тактирует работу АЦП 9 и одновременно поступает на счетчик 10 адреса, изменяя его состояние °

Задатчик 23 порядка осуществляет управление ключом 3, который изменяет емкость в цепи обратной связи масштабирующего усилителя 2 заряда.

Нормирование чувствительности датчика, подключаемого на вход устройства, осуществляется аттенюатором 5, который управляется задатчиком 24 числа. Таким образом, автоматически осуществляется коррекция дрейфа нуля масштабирующих усилителей 2, 6 и

АЦП 9, позволяя смещать нулевую линию индикации при регистрации однополярных сигналов, и таким образом расширяет динамический диапазон регистрации сигналов, поступающих на вход устройства регистрации, и повышает

Формула изобретения

Составитель А. Кринов

Редактор Т.Парфенова Техред А. Кравчук, Корректор Н.Король

Заказ 2539/44 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

14 точность регистрации однополярных сигналов.

Устройство для регистрации одиночных ударов, содержащее блок нормирования входного сигнала по амплитуде и длительности, первый вход которого соединен с информационным входом устройства, а второй, третий и четвертый входы являются входами задания масштаба амплитуды и длительности входного сигнала, состоящий из последовательно соединенных первого масштабирующего усилителя с блоком масштабирующих конденсаторов и ключа в цепи обратной связи, аттенюатора и второго масштабирующего усилителя с резистором в цепи обратной связи а т также программируемого делителя частоты, выход которого соединен с адресным входом аналого-цифрового преобразователя, аналоговый вход которого соединен с выходом второго масштабирующего усилителя блока нормирования входного сигнала по амплитуде и длительности, счетчик адреса, соединенный через блок памяти с индикатором на электронно-лучевой трубке, тактовый генератор, соединенный с программируемым делителем частоты, вычитатель, селектор-мультиплексор и цифроаналоговый преобразователь, о т79878 6 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения точности, в него

5 введены источник тока, два сумматора, задатчик уровня нулевой линии -индикации, регистр и задатчик числа усредненных отсчетов аналого-цифрового преобразователя, причем выход первого сумматора через цифроаналоговый преобразователь и источник тока соединен с инвертирующим входом второго масштабирующего усилителя блока нормирования входного сигнала по амплитуде и длительности, один из входов первого сумматора соединен с задатчиком нулевой линии индикации, а другой — с выходом регистра и с первым входом вычитателя, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, один из входов которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя и с информационным входом блока памяти, а другой вход—

25 с выходом селектора-мультиплексора, адресный вход которого соединен с задатчиком числа усредняемых отсчеt тов аналОго-цифрового преобразователя, а другой вход — с выходом регист- .

ЗО ра, вход которого соединен с выходом вычитателя, а вход счетчика адреса соединен с выходом программируемого делителя частоты блока нормирования входного сигнала по амплитуде и длительности.

35,