RU175483U1 - TRACE SEARCH SIGNAL GENERATOR - Google Patents
TRACE SEARCH SIGNAL GENERATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU175483U1 RU175483U1 RU2017121683U RU2017121683U RU175483U1 RU 175483 U1 RU175483 U1 RU 175483U1 RU 2017121683 U RU2017121683 U RU 2017121683U RU 2017121683 U RU2017121683 U RU 2017121683U RU 175483 U1 RU175483 U1 RU 175483U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- signal generator
- amplifier
- generator
- series
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/11—Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Заявляемое техническое решение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для генерирования гармонических сигналов при поиске и диагностике подземных коммуникаций. Трассопоисковый генератор сигналов состоит из задающего генератора, усилителя мощности, к выходу которого подключены преобразователь напряжения и согласующее устройство, выход которого является выходом трассопоискового генератора сигналов. Между выходом задающего генератора и усилителем мощности дополнительно подключены последовательно соединенные первый и второй операционные усилители, при этом к инвертирующему входу первого усилителя последовательно включен первый цифровой потенциометр, а к инвертирующему входу второго усилителя включен параллельно второй цифровой потенциометр, управляющие входы обоих цифровых потенциометров соединены с первым и вторым управляющими выходами микроконтроллера, аналоговый вход которого подключен к выходу преобразователя напряжения, а третий и четвертый управляющие выходы - к управляющим входам задающего генератора, включающий генераторный модуль DDS, последовательно соединенный с дифференциальным усилителем. Технический результат - повышение адаптационных возможностей и расширение функциональных возможностей трассопоискового генератора сигнала с одновременным повышением надежности его работы. 1 ил.The claimed technical solution relates to electrical engineering and can be used to generate harmonic signals in the search and diagnosis of underground utilities. The route search signal generator consists of a master generator, a power amplifier, the output of which is connected to a voltage converter and a matching device, the output of which is the output of the route search signal generator. In series, the first and second operational amplifiers are connected in series between the output of the master oscillator and the power amplifier, while the first digital potentiometer is connected in series to the inverting input of the first amplifier, and the second digital potentiometer is connected in parallel to the inverting input of the second amplifier, the control inputs of both digital potentiometers are connected to the first and the second control outputs of the microcontroller, the analog input of which is connected to the output of the converter is I, and the third and fourth control outputs - to the control inputs of the oscillator, comprising a generator module DDS, connected in series with the differential amplifier. EFFECT: increased adaptive capabilities and expanded functionality of a route-finding signal generator with a simultaneous increase in the reliability of its operation. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к электроизмерительной технике и может быть использована для генерирования гармонических сигналов при поиске и диагностики подземных коммуникаций.The utility model relates to electrical engineering and can be used to generate harmonic signals in the search and diagnosis of underground utilities.
Трассопоисковые генераторы сигналов осуществляют три основные функции: непосредственно генерирование сигналов; реализация режимов непрерывной генерации и импульсной амплитудной модуляции; стабилизация амплитуды выходного сигнала генератора сигналов.Track-searching signal generators carry out three main functions: directly generating signals; implementation of continuous generation and pulse amplitude modulation; stabilization of the amplitude of the output signal of the signal generator.
Известен трассопоисковый генератор, содержащий задающий генератор, усилитель мощности, GPS-приемник, передающий радиомодем, аналого-цифровой преобразователь (патент РФ № 2414719, МПК G01R 31/08 (2006.01)), опубл. 20.03.2011). Трассопоисковый приемник содержит антенный блок, включающий два горизонтальных и два вертикальных индукционных преобразователя, четыре канала преобразования сигналов, микропроцессор, регистрирующее устройство. В этом трассопоисковом генераторе реализован режим непрерывной генерации сигнала, что ограничивает его функциональные возможности при поиске и диагностике подземных коммуникаций.Known route search generator containing a master oscillator, power amplifier, GPS-receiver, transmitting radio modem, analog-to-digital converter (RF patent No. 2414719, IPC G01R 31/08 (2006.01)), publ. 03/20/2011). The route-finding receiver contains an antenna unit, including two horizontal and two vertical induction converters, four signal conversion channels, a microprocessor, and a recording device. In this route-finding generator, a continuous signal generation mode is implemented, which limits its functionality when searching and diagnosing underground utilities.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип является трассопоисковый генератор, содержащий задающий генератор, канал непрерывной генерации сигнала, модулирующий канал генератора, формирователь развертки канала непрерывной генерации сигнала, формирователь развертки модулирующего канала, постоянное запоминающее устройство канала непрерывной генерации сигнала, постоянное запоминающее устройство модулирующего канала, цифроаналоговый преобразователь канала непрерывной генерации сигнала, цифроаналоговый преобразователь модулирующего канала, усилитель мощности, преобразователь напряжения и согласующее устройство (патент РФ № 2463629, МПК G01R 31/11 (2006.11), опубл. 10.10.2011).The closest analogue taken as a prototype is a tracer search generator containing a master oscillator, a channel for continuous signal generation, a modulating channel of the generator, a driver for scanning a channel for continuous signal generation, a driver for scanning a modulator channel, a read-only memory device for a channel for continuous signal generation, a read-only memory device for the modulating channel, digital-to-analog converter of the channel of continuous signal generation, digital-to-analog converter to the module inbound channel, a power amplifier, a voltage converter and a matching device (RF patent № 2463629, IPC G01R 31/11 (2006.11), publ. 10.10.2011).
В нем любое изменение параметров сигнала происходит только при нулевом выходном сигнале, что обеспечивает высокую надежность управления всеми режимами генерации сигналов. Схемно-конструктивная реализация данного трассопоискового генератора осуществлена на основе двухканальной структуры с использованием цифровых логических элементов. Это обстоятельство не позволяет адаптировать работу генератора в условиях изменений параметров или режимов генерации сигналов в широком динамическом диапазоне.In it, any change in the signal parameters occurs only at a zero output signal, which ensures high reliability of control of all signal generation modes. The circuit-constructive implementation of this route-finding generator is based on a two-channel structure using digital logic elements. This circumstance does not allow us to adapt the operation of the generator under conditions of changing parameters or signal generation modes in a wide dynamic range.
Техническим результатом является повышение адаптационных возможностей и расширение функциональных возможностей трассопоискового генератора сигнала с одновременным повышением надежности его работы.The technical result is to increase the adaptive capabilities and expand the functionality of the route-finding signal generator while improving its reliability.
Для достижения технического результата в трассопоисковый генератор сигналов, состоящий из задающего генератора, усилителя мощности, к выходу которого подключены преобразователь напряжения и согласующее устройство, выход которого является выходом трассопоискового генератора сигналов. Между выходом задающего генератора и усилителем мощности дополнительно подключены последовательно соединенные первый и второй операционный усилители, при этом к инвертирующему входу первого усилителя последовательно включен первый цифровой потенциометр, а к инвертирующему входу второго усилителя включен параллельно второй цифровой потенциометр, управляющие входы обоих цифровых потенциометров соединены с первым и вторым управляющими выходами микроконтроллера, аналоговый вход которого подключен к выходу преобразователя напряжения, а третий и четвертый управляющие выходы - к управляющим входам задающего генератора, включающий генераторный модуль DDS, последовательно соединенный с дифференциальным усилителем.In order to achieve a technical result, a signal is generated in the search engine, consisting of a master oscillator, a power amplifier, the output of which is connected to a voltage converter and a matching device, the output of which is the output of the search engine for a signal generator. In series, the first and second operational amplifiers are connected in series between the output of the master oscillator and the power amplifier, while the first digital potentiometer is connected in series to the inverting input of the first amplifier, and the second digital potentiometer is connected in parallel to the inverting input of the second amplifier, the control inputs of both digital potentiometers are connected to the first and the second control outputs of the microcontroller, the analog input of which is connected to the output of the converter is I, and the third and fourth control outputs - to the control inputs of the oscillator, comprising a generator module DDS, connected in series with the differential amplifier.
Общими с прототипом признаками являются:Common features with the prototype are:
задающий генератор;master oscillator;
усилитель мощности;amplifier;
преобразователь напряжения;voltage transformer;
согласующее устройство.matching device.
Отличительными признаками заявляемого устройства является наличие:Distinctive features of the claimed device is the presence of:
блока стабилизации, содержащего операционный усилитель и цифровой потенциометр;stabilization unit containing an operational amplifier and a digital potentiometer;
блока модуляции, содержащего операционный усилитель и цифровой потенциометр;a modulation unit containing an operational amplifier and a digital potentiometer;
микроконтроллера;microcontroller;
выполнение задающего генератора с генераторным модулем DDS и дифференциальным усилителем;execution of a master oscillator with a DDS generator module and a differential amplifier;
а также связи меду блоками заявляемого устройства.as well as communication with honey blocks of the claimed device.
На фиг. 1 представлена схема трассопоискового генератора сигналов.In FIG. 1 is a diagram of a trace search signal generator.
Трассопоисковый генератор сигналов 1 состоит из задающего генератора 2, содержащего генераторный модуль DDS 3 и дифференциальный усилитель 4, блока стабилизации 5, состоящего из первого цифрового потенциометра 6 и первого операционного усилителя 7, блока модуляции 8, состоящего из второго цифрового потенциометра 9 и второго операционного усилителя 10, микроконтроллера 11, усилителя мощности 12, согласующего устройства 13 и преобразователя напряжения 14.Track-
Усилитель мощности 12 выполнен по мостовой схеме и обеспечивает необходимые мощностные параметры трассопоискового генератора сигналов 1.The
Согласующие устройство 13 выполнено по трансформаторной схеме и обеспечивает согласование выходного сопротивления трассопоискового генератора сигналов 1 с сопротивлением исследуемой подземной коммуникации, что позволяет получить максимально возможный коэффициент полезного действия трассопоискового генератора сигналов 1.
Преобразователь напряжения 14 осуществляет преобразование переменного напряжения в постоянное, которое в микроконтроллере 11 преобразуется в эквивалентный цифровой код, являющийся цифровым управляющим сигналом для первого цифрового потенциометра 6 в блоке стабилизации 5 трассопоискового генератора сигналов 1.The
Рассмотрим работу трассопоискового генератора сигналов 1.Consider the operation of the
Микроконтроллер 11 в соответствии с программным обеспечением (ПО) осуществляет задание исходных параметров трассопоискового генератора сигналов 1.The
Генерация непрерывного синусоидального сигнала трассопоискового генератора сигналов 1 осуществляется задающим генератором 2, который выполнен на базе генераторного модуля DDS 3 и дифференциального усилителя 4, по сигналам от микроконтроллера 11.The continuous sinusoidal signal of the tracing
Блок стабилизации 5 осуществляет стабилизацию синусоидального сигнала по амплитуде трассопоискового генератора сигналов 1 управляющими сигналами от микроконтроллера 11. Коэффициент передачи первого операционного усилителя 7 изменяется в соответствии с формулой:The
где,Where ,
Ni - установленное текущее положение первого цифрового потенциометра 6;N i - the installed current position of the first
Nmax - максимальное число дискретов положения первого цифрового потенциометра 6;N max - the maximum number of position samples of the first
R1 - входное сопротивление, подключенное через первый цифровой потенциометр 6 к инвертирующему входу первого операционного усилителя 7;R 1 - input impedance connected through the first
RЦП - полное сопротивление первого цифрового потенциометра 6;R CPU is the impedance of the first
R2 - сопротивление обратной связи первого операционного усилителя 7;R 2 is the feedback resistance of the first
- часть сопротивления первого цифрового потенциометра 6, равная (1-К)RЦП;- part of the resistance of the first
RБ - часть сопротивления первого цифрового потенциометра 6, равная K RЦП.R B - part of the resistance of the first
Стабилизация синусоидального сигнала по амплитуде трассопоискового генератора сигналов 1 осуществляется следующим образом. В начальный момент времени после включения устройства 1, с помощью микроконтроллера 11 устанавливают значение сопротивления первого цифрового потенциометра 6 на уровне половины его максимального значения. После выбора частоты и амплитуды выходного сигнала трассопоискового генератора сигналов 1, согласования с внешней нагрузкой (сопротивлением подземной коммуникации) в автоматическом или ручном режиме (по критерию максимального выходного тока трассопоискового генератора сигналов 1) микроконтроллер 11 вычисляет значение амплитуды выходного сигнала преобразователя 14. Далее микроконтроллер 11 путем изменения текущего положения (сопротивления) первого цифрового потенциометра 6 поддерживает установившееся значение сигнала преобразователя напряжения 14 при любом дестабилизирующем воздействии как собственного, так и внешнего происхождения.The stabilization of the sinusoidal signal by the amplitude of the
Блок модуляции 8, осуществляет амплитудную модуляцию синусоидального сигнала трассопоискового генератора сигналов 1 управляющими сигналами от микроконтроллера 11. Коэффициент передачи второго операционного усилителя 10 изменяется в соответствии с формулой:The
где ,Where ,
Ni - установленное текущее положение второго цифрового потенциометра 9;N i - the installed current position of the second
Nmax - максимальное число дискретов положения второго цифрового потенциометра 9;N max - the maximum number of position discretes of the second
R1 - входное сопротивление, подключенное через второй цифровой потенциометр 9 к инвертирующему входу второго операционного усилителя 10;R 1 - input impedance connected through a second
ЯЦП - полное сопротивление второго цифрового потенциометра 9;I CPU - impedance of the second
R2 - сопротивление обратной связи второго операционного усилителя 10;R 2 is the feedback resistance of the second
RA - часть сопротивления второго цифрового потенциометра 9, равная (1-К)RЦП;R A - part of the resistance of the second
RB - часть сопротивления второго цифрового потенциометра 9, равная К RЦП.R B - part of the resistance of the second
RT - сопротивление развязки, ограничивающее шунтирующие влияние второго цифрового потенциометра 9 на блок стабилизации 5.R T - isolation resistance, limiting the shunting effect of the second
Из формулы (2) следует, что при параллельном включении второго цифрового потенциометра 9 коэффициент передачи второго операционного усилителя 10 изменяется практически от нуля до максимального значения. Согласно ПО микроконтроллера 11 любому изменению параметров трассопоискового генератора сигналов 1 предшествует плавное уменьшение коэффициента передачи блока модуляции 8 от текущего значения до нуля. После изменения выходных параметров: ток, амплитуда, частота трассопоискового генератора сигналов 1 - плавное нарастание от нуля до исходного значения. Это означает, что управление блоком модуляции 8 обеспечивает режим, при котором изменения параметров трассопоискового генератора сигналов 1 осуществляется только при нулевом значении тока его выходного сигнала, и исключает перегрузку усилителя мощности 12, а, следовательно, повышена надежность его работы.From formula (2) it follows that when the second
Из рассмотренного принципа действий трассопоискового генератора сигналов 1 следует, что применение цифровых потенциометров 6 и 9 соответственно с операционными усилителями 7 и 10 при соответствующем программном обеспечении микроконтроллера 11 позволило реализовать одноканальную структуру трассопоискового генератора сигналов 1, с дискретным управлением амплитуды выходного сигнала и осуществить ее плавное изменение заданное микроконтроллером 11. Таким образом повысились адаптационные возможности заявляемого устройства.From the considered principle of operation of the tracing
Использование микроконтроллера 11 позволило применить генераторный модуль DDS 3, что расширило возможности по выбору частоты выходного сигналов трассопоискового генератора сигналов 1.The use of
Таким образом, предлагаемое техническое решение является новым, промышленно применимым, т.е. удовлетворяет критериям, предъявляемым к полезным моделям.Thus, the proposed technical solution is new, industrially applicable, i.e. satisfies the criteria for utility models.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017121683U RU175483U1 (en) | 2017-06-20 | 2017-06-20 | TRACE SEARCH SIGNAL GENERATOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017121683U RU175483U1 (en) | 2017-06-20 | 2017-06-20 | TRACE SEARCH SIGNAL GENERATOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU175483U1 true RU175483U1 (en) | 2017-12-06 |
Family
ID=60581903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017121683U RU175483U1 (en) | 2017-06-20 | 2017-06-20 | TRACE SEARCH SIGNAL GENERATOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU175483U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050062475A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-03-24 | Shinsuke Nakanishi | Cable location continuously determining apparatus, cable location continuously determining method, and cable location continuously determining program |
RU2414719C1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Мезон" | Measurement system for searching and diagnostic of underground communications |
RU2482517C1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ") | Line locator |
US20160057638A1 (en) * | 2013-12-20 | 2016-02-25 | Arcom Digital, Llc | Prioritizing Repair Of Signal Leakage in an HFC Network |
-
2017
- 2017-06-20 RU RU2017121683U patent/RU175483U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050062475A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-03-24 | Shinsuke Nakanishi | Cable location continuously determining apparatus, cable location continuously determining method, and cable location continuously determining program |
RU2414719C1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Мезон" | Measurement system for searching and diagnostic of underground communications |
RU2482517C1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ") | Line locator |
US20160057638A1 (en) * | 2013-12-20 | 2016-02-25 | Arcom Digital, Llc | Prioritizing Repair Of Signal Leakage in an HFC Network |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103178718B (en) | Digital-control constant-power DC/DC converter | |
TW200814532A (en) | Device and method of generating PWM signals, power converter and power conversion method utilizing the same | |
CN103828216B (en) | Power conversion device | |
RU2009107049A (en) | SENSOR SIMULATION SYSTEM | |
CN102812638B (en) | The frequency modulation(FM) control method of oscillator and equipment | |
WO2011031652A3 (en) | Three phase power generation from a plurality of direct current sources | |
CN110231512B (en) | Single live wire electric energy metering device | |
RU175483U1 (en) | TRACE SEARCH SIGNAL GENERATOR | |
RU104402U1 (en) | FUNCTIONAL GENERATOR | |
CN104165862A (en) | Laser driving signal generator of laser gas analyzer | |
RU83669U1 (en) | ADDITIVE TRIANGULAR SIGNAL SHAPER | |
CN109067391B (en) | High-power current control type negative resistance for resonant circuit | |
KR101622856B1 (en) | Pulse generation device and pulse generation method | |
CN102955486A (en) | High-voltage large-power frequency conversion adjustable constant voltage source | |
CN103582262A (en) | Arbitrary waveform white light signal generator | |
RU2463629C1 (en) | Locator signal generator | |
RU104404U1 (en) | TRIANGULAR SIGNAL SHAPER | |
Yu et al. | Spectral analysis of UPWM signals for filterless digital class D power amplifiers | |
RU87051U1 (en) | PULSE VOLTAGE CONVERTER | |
CN201533255U (en) | Static current transformer | |
RU2248086C2 (en) | Dc-to-dc voltage transducer | |
RU206287U1 (en) | FREQUENCY MORNER | |
RU2711470C1 (en) | Phase-sensitive amplitude demodulator | |
RU222828U1 (en) | TRIANGULAR SIGNAL FORMER | |
RU2337393C1 (en) | Method of even current distribution control in multi-chanel pulse voltage transducer |