Электронный анализатор устройства автоматического контроля работоспособности сейсмометрических каналов

 

Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано в устройствах калибровки сейсмометрических каналов. Цель изобретения - упрощение анализатора и повышение достоверности результатов анализа. Электронный анализатор состоит из блока компараторов, двух логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и двух D-триггеров. Электронный анализатор позволяет определять работоспособность сейсмометрического канала путем анализа отклика канала на электрический калибровочный сигнал в виде ступеньки тока. Блок компараторов проверяет попадание (непопадание) отклика канала в заданную область ΔТ и ΔV, ГДЕ ΔТ-время анализа, а ΔV-ОБЛАСТЬ ДОПУСТИМЫХ ЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ ОТКЛИКА. ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и D-триггеры обрабатывают информацию компараторов и индицируют работоспособность канала. Упрощение устройства создает предпосылки для повышения его надежности, уменьшения себестоимости и потребляемой мощности. Кроме того, изобретение обеспечивает повышение достоверности получаемой информации, так как состояние каждой пары компараторов анализирует логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и исключает появление на выходах триггеров запрещенной комбинации сигналов и возможность их неустойчивой работы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N I /16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

КАЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4381217/31-25 (22) 23.02.88 (46) 30.10.89. Бюл. М 40 (71) Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения Института геологии им.акад.

И.М.Губкина (72) В.Б.Ибрагимов (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1122993, кл. G 01 V I/16, 1983, Авторское свидетельство СССР

II !267317, кл, G 01 V 1/16, 1984. (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ АНА!IИЗАТОР УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СЕЙСМОМЕТРИЧЕСКИХ КАНАЛОВ (57) Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано в устройствах калибровки сейсмометрических каналов. Цель изобретения— упрощение анализатора и повышение достоверности результатов анализа.Электронный анализатор состоит из блока компараторов, двух логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и двух D-тригИзобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано в устройствах калибровки сейсмометрических каналов.

Цель изобретения — упрощение анализатора и повышение достоверности результатов анализа.

На фиг.1 показана структурная схема предлагаемого электронного анализатора; на фиг.2 — временные диаrраммы его работы.

„„яц„„1518706

2 геров. Электронный анализатор позволяет определять работоспособность сейсмометрического канала путем анализа отклика канала на электрический калибровочный сигнал в виде ступеньки тока, Блок компараторов проверяет попадание (непопадание) отклика канала в заданную область ht и ЬЧ, где d t — время анализа, à h V — область допустимых значений напряжений отклика, Логические элементы пИСКЛЮЧАIОЩЕЕ ИЛИ" и В-триггеры обрабатывают информацию компараторов и индицируют работоспособность канала. Упрощение устройства создает предпосылки для повышения его надежности, уменьшения себестоимости и потребляемой мощности. Кроме того, изобретение обеспечивает повышение достовернос- юю ти получаемой информации, так как состояние каждой пары компараторов анализирует логический элемент "HCKJIIOЧАЮЩЕЕ ИЛИ" и исключает появление на выходах триггеров запрещенной комби-, Q3 ,нации сигналов и возможность их не- шиий устойчивой работы. 2 ил. 00

Электронный анализатор содержит блок 1 компараторов, первый вход которого подключен к сигнальному входу

2, второй, третий, четвертый и пятый входы — к опорным входам 3, 4, 5 и

6, а шестой и седьмой входы — к управляющим входам 7 и 8 анализатора соответственно, первый логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, входы которого соединены с первым и вторым выходами блока компараторов, а вы1518706

40 ход — с С-входом первого D-триггера 10, D-вход которого подключен к шине потенциала "1", а единичный выход — к D-входу второго D-триггера

11, и второй логический элемент ИСКЛ!ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, входы которого соединены с третьим и четвертым выходами блока компараторов, а выход— с С-входом второго D-триггера, R — вход 10 которого объединен с одноименным входом первого D-триггера и подклю11 11 чен к установочному входу 13 Сброс анализатора, а единичный выход является выходом 14 анализатора. В состав блока 1 входят компараторы 15—

18, первые входы которых объединены и подключены к первому входу блока 1, вторые входы соединены соответственно с вторым, третьим, четвертым и пятым входами блока 1. Стробирующие входы компараторов 15 и 16, 17 и

18, которые объединены и подключены соответственно к шестому 7 и седьмому 8 входам блока 1, и выходы компараторов являются выходами блока 1, графики временных диаграмм работы устройства 19 — 28.

Электронный анализатор работает следующим образом.

В исходном состоянии устройства

D-триггеры 10 и 11 находятся в положении "0", при котором на их единичных выходах (в том числе на выходе 14 анализатора, связанном с

35 единичным выходом D-триггера 11 )— потенциал низкого уровня, соответ11 11 с тв ующе го уровню логического 0 (далее — потенциал " 0 " ) графики 2 3—

27.

Компараторы блока 1 (в отсутствии сигнала отклика сейсмометра контролируемого канала на входе 2 и стробирующих сигналов на входах 7 и 8) нахОдятся В исходнОм ПОлОжении» 4 при котором на их выходах — потенциал "0" графики 20, 21, 24 и 25.

Логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 9 и 12, подключенные к соответствующей паре компараторов блока 1, 50 находятся в исходном положении, при котором на их выходах — потенциал

"0" графики 22 и 26.

Иа опорные входы 3, 4 и 5, 6 анализатора поданы (от прецизионного

55 стабилизатора напряжения, не показанного на фиг. 1) соответственно напряжения V !» V и V,, V >, ограничи1 вающие допустимую область !Ч(йЧ ) амплитул с!1 на. а отклика сейсмометра на тестовы! сигнал — ступеньку тока соответс TBующего знака.

Тестовый сигнал (в виде ступеньки тока) подается на сейсмометр контролируемого канала и через интервал времени, достаточный для успокоения подвижной системы сейсмометра, снимается с него (отключается), при этом на входе 2 анализатора появляется сигнал отклика (график 19 на фиг.2). Анализ мгновенного значения

V этого сигнала относительно пороговых уровней, соответствующих уровням напряжения V! » V первой допустимой области аЧ амплитуд осуществляется в момент времени t, соответствующий подаче на управляющий вход 7 стробирующего сигнала "Строб 1" длительностью д (фиг.2, график 19), включающего компараторы 15 и 16 блока 1 в рабочий режим, т.е. разрешающего выполнение ими операции сравнения напряжений. Если V, находится в допустимой области (чему соответствует выполнение условия: V Ч»» Ч, Ч,), то срабатывает компаратор 15, фиксирующий превышение уровня Ч, сигналом отклика сейсмометра (Ч, ) V,) и на его выходе появляется потенциал высокого уровня, соответствующего уровню логической "1" (далее — потенциал "1", график 20, фиг.2), компаратор 16 остается в исходном положении (так как

< V ) и уровень потенциала "0" на его выходе не меняется, график

21. Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, реализующий логическую функцию сложения по модулю два („=x x v х,х» где х,, х и у — сигналы на входах и выходе укаэанного элемента, в данном случае, учитывая положение компараторов 15 и 16 блока 1, получаем у=l ), срабатывает и перепадом потенциала от "011 к "1" на его выходе график 22. 0-триггер 10 устанавливается в положение, соответствующее уровню потенциала на его Р-входе (т ° е. положение "!", так как на D-входе присутствует потенциал "1") при этом потенциал "1" с единичного выхода П-триггера 10, график

23, подается на D-вход D-триггера 11 и подготавливает его. С окончанием стробирующего сигнала "Строб 1" компаратор 15 и логический элемент ИС10!ЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 возвращаются в исход-, ное состояние, графики 20 и 22, пер-

5 l5lH!06 6 вый вй такт анализа на этом заканчи- допустимой области 4Ч (4Ч ) амвается. плитуд хотя бы в одном из тактов (чеТестовый сигнал (теперь в виде му соответствует: V, V V,(Чг или

1 1 ступеньки тока противоположного знака) вновь подается на сейсмометр кон- или Ч Ч V Ч ) о ,), то компа. тролируемого канала и как и прежде раторы какой-то пары 15, 16 (17,18) через некоторый интервал времени сни- оказываются в одинаковом положении мается с него, при этом на входе 2 ("0" "0" или сигнал откли а отклика не доанализатора появляется сигнал откли- lð тягивает" до о " б

" до допустимои о ласти,или ка (график 1 9), и начинается второй . "1" "!", если данный сигнал превьппатакт анализа — анализ мгновенного ет ее верхнюю границу), логический значения V, сигнала отклика относи- элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 (12) не тельно пороговых уровней, соответст- срабатывает, D-триггер Il остается вующих уровням напряжений Ч,, Ч, вто- !5 в исходном положении Он и потенцирои (верхнеи) допустимой обла.сти 4 V ал "О" с его единичного выхода го выхода укаамплитуд. В момент времени t на упг зывает на неисправно а исправность соответстравляющий вход 9 подается стробиру- вующего канала. Например, при Ч, <Ч,; ющий сигнал "Строб 2" длительностью

4С (г а ик 19 в

4С (график 9), включающий компара- 20 из компараторов блока 1 и соответторы 17 и 18 блока 1 ка 1 в рабочий режим, ственно логических элементов ИСКЛЮт.е. разрешающий выполнение ими опе- ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и 12 не б не сра атывает, в результате чего D-триггеры 10 и 11 находится в допустимой области (чему остаются в исходном положении "О". соответствует выполнение условия: 25 При V > Ч,; Ч V и Ч > Ч

o V, наоборот, срабатывают все компакомпаратор !/, фиксирующий превыше- раторы блока l но несмотря на это, ние уровня ч,, сигналом отклика сей- положение логических элементов ИСКДРсмометра (V, V, ) и на его выходе ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и 12 и D-триггеров 10 и появляется потенциал "1" (график 24), 30 11 не изменяется. Пусть Vp > Ч,; компаратор 18 остается в исходном Ч с „, ( (Ч (сигнал отклика в первом положении (так как V Ч ) и у о1! I 1 такте попал в допустимую область вень потенциала "0" на его выходе не меняется (график 25). При такой о г (сигнал отклика во втором комбинации выходных сигналов компа- такте вьппел эа пределы допустимой раторов 17 и 18 срабатывает элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 перепадом поо ласти ДЧ ) . Тогда как было рассмотрено выше, срабатывает логический элемент ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ 9 и устаио(график 26) D-т игге ll ф ) р р (на D-входе вит D-триггер 10 в положение "1",но которого — потенциал 1 с е иничц а " " с единич- 40 не сработает другой логический эле23 тн ного выхода D-триггера 10, (график мент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 ме, в реэуль) устанавливается в положение 1 тате чего D-три ге Il триггер останется в и потенциал "1" с его выхода (график положении "0" Ан алогично, если Ч, а

27) появляется на выходе 14 аналиэа- (V V (V V V V V тора, свидетельствуя об исправности 45 (сигнал отклика в первом такте выконтролируемого канала. С окончани- шел за пределы допустимой области дЧ), ем стробирующего сигнала "Строб" 2 а Ч Ч Ч с V ( а . .. с г,(сигнал отклика компаратор 17 и логический элемент во втором такте попал в допустимув

ИСКЛЮЧАЮ!!ДЕ ИЛИ 12 возв а ю возвращаются в область 4Ч ), положение логического исходное состояние (графики 24 и 50 элемента ИСКЛЮпМ Е ИЛИ 9 а Ы, и следо)„ а с подачей импульса Сброс" вательно, D-триггера 10 не иэменитв исходное состояние устанавливают- ИЛИ 12 б ° хотя и сработает, но не смося o6a D-триггера (графики 23 и 27) ю жет перебросить D-триггер 11 Hà Dпри этом анализатор готов к следую" 55 входе которого — потенциал "О" с едищему циклу анализа. ничного выхода D-триггера 10.

Если сигнал отклика сейсмомет а

"смометра Упрощение предлагаемого устройств соответствующий момент времени вы- ва создает предпосылки для повышения ходит эа пределы нижней (верхней) его надежности, уменьшения себестоиI . 518706 ты.

Формула изобретения

Электронный анализатор устройства автоматического контроля работоспособности сейсмометрических каналов, содержащий блок компараторов, первый вход которого подключен к сигнальному, второй, третий, четвертый и пятый входы — к опорным, а шестой и седьмой входы — к управляющим вхоf

of

Ф

Ю

f2 и

23 и

И

И

37

Фив. 2

Фиг. 7

Составитель А.Володин

Редактор IO.Середа Техред JI,0ëèéíûê Корректор В.Гирняк

Заказ 6599/47 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-3, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 мости и потребляемой мощности, сокращения трудозатрат на изготовление и наладку. Кроме того, использование устройства обеспечивает повышение достоверности получаемой информации, так как здесь состояние каждой пары компараторов блока 1 анализирует логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 (l2), который воздействует на соответствующий D-триггер 10 (11) только по С-входу, чем исключается вероятность появления на входах триггеров запрещенной комбинации сигналов и воэможность их неустойчивоР рабодам анализатора соответственно, первый D-триггер и второ" D — триггер, R-вход и единичный выход которого подключены к установочному входу

5 н

II

Сброс и выходу анализатора соответственно, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью упрощения анализатора и повышения достоверности результатов анализа, в него введены два логических элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, причем первый и второй выходы блока компараторов соединены с входами первого логического элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с С-входом первого D-триггера, D-вход которого подключен к шине потенциала 1", R-вход — к установочному входу "Сброс" анализатора, а единичный выход — к D-входу второго

D-триггера, третий и четвертый выходы блока компараторов соединены с входами второго логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого

25 подключен к С-входу второго D-триггера.