PL183055B1 - Układ do pomiaru czasu opóźnienia dwóch podobnych sygnałów stochastycznych - Google Patents

Abstract

Układ do pomiaru czasu opóźnienia dwóch podobnych sygnałów stochastycznych, wyposażony w układy wzmacniaczy i filtrów, znamienny tym, że każdy z dwóch sygnałów stochastycznych podawany jest na wejście układu wzmacniaczy i filtrów (1, 2), których wyjście przez układy formujące impulsy (3, 4), bramki (5) jest połączone z układem logicznym EXOR (6), przy czym drugie wejścia bramek (5), są połączone z generatorem kwarcowym (7), zaś wyjścia bramek (5) sąjednocześnie połączone z wejściem układu sumatora (10), którego wyjście jest połączone przez drugi układ uśredniający (9), z układem ilorazowym (11), natomiast wyjście układu logicznego EXOR (6) jest połączone przez pierwszy układ uśredniający (8) z układem ilorazowym (11), którego wyjście przez układ pomiarowy (12) jest połączone z rejestratorem (13).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do pomiaru czasu opóźnienia dwóch podobnych sygnałów stochastycznych.

Znany układ do pomiaru czasu opóźnienia dwóch podobnych sygnałów stochastycznych, charakteryzuje się tym, że jeden sygnał stochastyczny jest podawany na wejście wzmacniacza wstępnego, z którego wyjścia podawany jest poprzez linię opóźniającą o regulowanym opóźnieniu, pierwszą linię opóźniającą o stałym opóźnieniu, pierwszy układ mnożący do pierwszego filtru uśredniającego. Jednocześnie pierwszy sygnał stochastyczny z linii opóźniającej o regulowanym opóźnieniu przez drugi układ mnożenia podawany jest na wejście drugiego filtru uśredniającego. Drugi sygnał stochastyczny przez drugi wzmacniacz wstępny podawany jest przez pierwszy układ mnożenia na wejście pierwszego filtru uśredniającego i jednocześnie przez drugą linię opóźniającą o stałym opóźnieniu, drugi układ mnożenia na wejście drugiego filtru uśredniającego. Sygnał z pierwszego i drugiego filtru uśredniającego przez wzmacniacz sygnału sprzężenia zwrotnego podawany jest na wejście linii opóźniającej o regulowanym opóźnieniu.

Inny znany układ do pomiaru czasu opóźnienia dwóch podobnych sygnałów stochastycznych, charakteryzuje się tym, że dwa sygnały stochastyczne podawane są przez układy wzmacniaczy i filtrów cyfrowych, przetworniki analogowo -cyfrowe do mikroprocesora, który steruje zarówno układami wzmacniaczy jak i filtrów cyfrowych jak również przetwornikami analogowo - cyfrowymi. Sygnał z mikroprocesora podawany jest przez układ wyjściowy na wyświetlacz alfanumeryczny.

Niedogodnością znanych układów jest to, że dokładność wyznaczenia czasu opóźnienia sygnału zależy w dużym stopniu od czasu próbkowania i zadanego czasu pomiaru. Dla zwiększenia dokładności pomiaru i jednoczesnego zmniejszenia czasu pomiaru, konieczne jest zastosowanie złożonych procedur matematycznych np. transformaty Fourier'a oraz skrócenie czasu próbkowania. Dla osiągnięcia powyższego celu stosowane są korelatory lub komputery ze specjalistycznym oprogramowaniem o dużych mocach obliczeniowych. Obydwa urządzenia są bardzo kosztowne, a ponadto ich wadą jest brak wyjściowego sygnału elektrycznego proporcjonalnego do mierzonej wartości czasu opóźnienia sygnałów, co niejednokrotnie uniemożliwia zastosowanie metody w ciągłych pomiarach np. przemysłowych ze względu na brak użyteczności w automatycznym sterowaniu lub rejestracji.

Istota układu według wynalazku polega na tym, że każdy z dwóch sygnałów stochastycznych podawany jest na wejście układu wzmacniaczy i filtrów, których wyjście przez układy formujące impulsy i bramki jest połączone z układem logicznym EXOR. Drugie wej183 055 ścia bramek, są połączone z generatorem kwarcowym. Wyjścia bramek są jednocześnie połączone z wejściem układu sumatora, którego wyjście jest połączone przez drugi układ uśredniający, z układem ilorazowym. Wyjście układu logicznego EXOR jest połączone przez pierwszy układ uśredniający z układem ilorazowym, którego wyjście przez układ pomiarowy jest połączone z rejestratorem.

Układ według wynalazku charakteryzuje się prostą w budowie aparaturą pomiarową, co umożliwia jej powszechne stosowanie. Wyjściowy sygnał elektryczny jest proporcjonalny do opóźnienia czasowego obydwu sygnałów lub do wielkości bezpośrednio z nim związanej. Proces pomiarowy jest pseudo ciągły.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji objaśniono na rysunku, który przedstawia schemat blokowy układu do pomiaru czasu opóźnienia dwóch podobnych sygnałów stochastycznych.

Układ do pomiaru czasu opóźnienia dwóch podobnych sygnałów stochastycznych charakteryzuje się tym, że dwa sygnały stochastyczne kieruje się do dwóch równoległych torów sygnałów wejściowych, z których każdy wzmacnia się i filtruje w układach wzmacniaczy i fiitrów 1, 2 a następnie w dwóch układach formujących impulsy 3, 4 fonmuje się sygnały prostokątne o stałej amplitudzie oraz o polaryzacji i czasie ich trwania równym sygnałom wejściowym. Sygnały prostokątne kierowane są na wejście obu bramek 5. Do bramek 5 doprowadza się również impulsy zegarowe z generatora kwarcowego 7. Wyjścia obu bramek 5 są połączone z układem logicznym EXOR 6, który jest bramką logiczną wykonującą operację alternatywy wykluczającej. Jeżeli na obu wejściach układu logicznego EXOR 6 są dwa sygnały o różnej polaryzacji, to na jego wyjściu jest sygnał w postaci impulsu prostokątnego, którego amplituda jest stała a czas trwania jest równy różnicy czasów trwania sygnałów wejściowych. Jednocześnie wyjścia bramek 5 są połączone z wejściem układu sumatora 10, który sumuje czas trwania impulsów. Wyjście układu sumatora 10, jest połączone przez drugi układ uśredniający 9, z układem ilorazowym 11 natomiast wyjście układu logicznego EXOR 6 jest połączone z układem ilorazowym 11. przez pierwszy układ uśredniający 8. W układzie ilorazowym 11 wyznacza się iloraz sumarycznego czasu trwania impulsów zegarowych przez liczbę impulsów prostokątnych, daje to średni czas trwania impulsów, który jest równy mierzonemu opóźnieniu czasowemu sygnałów wejściowych. Z wyjścia układu ilorazowego 11 sygnał jest przekazywany przez układ pomiarowy 12 do rejestratora 13, który zapisuje wynik pomiaru.

183 055

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do pomiaru czasu opóźnienia dwóch podobnych sygnałów stochastycznych, wyposażony w układy wzmacniaczy i filtrów, znamienny tym, że każdy z dwóch sygnałów stochastycznych podawany jest na wejście układu wzmacniaczy i filtrów (1, 2), których wyjście przez układy formujące impulsy (3, 4), bramki (5) jest połączone z układem logicznym EXOR (6), przy czym drugie wejścia bramek (5), są połączone z generatorem kwarcowym (7), zaś wyjścia bramek (5) są jednocześnie połączone z wejściem układu sumatora (10), którego wyjście jest połączone przez drugi układ uśredniający (9), z układem ilorazowym (11), natomiast wyjście układu logicznego EXOR (6) jest połączone przez pierwszy układ uśredniający (8) z układem ilorazowym (11), którego wyjście przez układ pomiarowy (12) jest połączone z rejestratorem (13).