RU211396U1 - Устройство для цифровой коррекции нелинейности - Google Patents
Устройство для цифровой коррекции нелинейности Download PDFInfo
- Publication number
- RU211396U1 RU211396U1 RU2022103050U RU2022103050U RU211396U1 RU 211396 U1 RU211396 U1 RU 211396U1 RU 2022103050 U RU2022103050 U RU 2022103050U RU 2022103050 U RU2022103050 U RU 2022103050U RU 211396 U1 RU211396 U1 RU 211396U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- linearity
- digital
- digital correction
- input
- Prior art date
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к приборостроению, в частности к средствам неразрушающего контроля с использованием радиоизотопных измерительных приборов абсорбционного типа. Устройство для цифровой коррекции нелинейности содержит последовательно соединенные времяимпульсный преобразователь, вход которого является входом устройства, компаратор и измеритель средней частоты следования импульсов, выход которого является выходом устройства. Техническим результатом представленной полезной модели является упрощение схемы и настройки устройства цифровой коррекции нелинейности для радиоизотопного прибора абсорбционного типа при заданной таблично градуировочной характеристике прибора.
Description
Полезная модель относится к приборостроению, в частности к средствам неразрушающего контроля, и может быть использована в схемах радиоизотопных измерительных приборов абсорбционного типа. Применение полезной модели позволяет упростить схему устройства цифровой коррекции нелинейности и его настройку при заданной таблично нелинейной градуировочной характеристике прибора.
Известно устройство для цифровой коррекции нелинейности, содержащее группу вычитающих устройств, группу умножителей частоты и сумматор (Водовозов А.М., Полянский А.В. Линеаризация характеристик сцинтилляционных датчиков // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 1978. № 8. С. 17-20).
Недостатком устройства является конструктивная сложность и низкая технологичность изготовления из-за большого количества элементов и связей между ними.
Известно также устройство для цифровой коррекции нелинейности измерительного прибора, содержащее счетчик импульсов, цифровой функциональный преобразователь, воспроизводящий функцию взаимообратную градуировочной характеристике прибора, и цифровой фильтр, выход которого является выходом устройства (Водовозов А.М. Линеаризация статической характеристики радиоизотопного плотномера // Измерительная техника, 2018, № 9, с. 66-69).
Недостатком такого устройства является сложность реализации, вызванная ограниченным интервалом дискретизации. За этот интервал необходимо вычислить сложные функции, описываемые алгебраическими многочленами высокого порядка, а также выполнить операции по цифровой фильтрации сигнала.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для цифровой коррекции нелинейности, содержащее последовательно соединенные времяимпульсный преобразователь, вход которого является входом устройства, цифровой функциональный преобразователь и цифровой фильтр, выход которого является выходом устройства. При этом нелинейное преобразование в цифровом функциональном преобразователе выполняется на основе описания функции аппроксимирующим многочленом с учетом экспоненциального распределения интервалов времени между импульсами входного сигнала (Vodovozov A.M. Nonlinear Pulse-Time Conversion in Radioisotope Devices: Analysis and Application Possibilities. Devices and Methods of Measurements. 2021, vol. 12, no. 2, pp. 133-138).
Недостатки такого устройства обусловлены тем, что обработка сигналов в нем должна выполняться в режиме реального времени, а интервалы дискретизации устройства определяются случайными моментами поступления импульсов полезного сигнала на его вход. Поэтому сложность реализации устройства существенно возрастает при использовании аппроксимирующих многочленов и цифровых фильтров высокого порядка. При этом существенно усложняется и настройка устройства по заданной множеством точек градуировочной характеристике прибора.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью, заключается в необходимости цифровой коррекции радиоизотопного прибора абсорбционного типа, у которого полезный выходной сигнал является стохастическим потоком импульсов с пуассоновским распределением.
Технический результат, на который направлена полезная модель, заключается в упрощении схемы устройства цифровой коррекции нелинейности радиоизотопного прибора абсорбционного типа и его настройки при заданной таблично градуировочной характеристике прибора.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве, содержащем последовательно соединенные времяимпульсный преобразователь, вход которого является входом устройства, цифровой функциональный преобразователь и цифровой фильтр, выход которого является выходом устройства, цифровой функциональный преобразователь выполнен как компаратор, а цифровой фильтр - как измеритель средней частоты следования импульсов.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется графически (фиг. 1-2). На фиг. 1 изображена схема устройства цифровой коррекции нелинейности, а на фиг. 2 приведены временные диаграммы его работы.
Устройство цифровой коррекции нелинейности (фиг. 1) содержит последовательно соединенные времяимпульсный преобразователь 1, вход которого является входом устройства, компаратор 2, осуществляющий сравнение длительности каждого интервала t с заданным фиксированным значением Т0 и измеритель средней частоты следования импульсов 3, выход которого является выходом устройства.
Заявляемое устройство цифровой коррекции нелинейности работает следующим образом.
Абсорбционный радиоизотопный прибор использует ослабление ионизирующего излучения при прохождении его через объект контроля. Он формирует на своем выходе стохастический поток импульсов, интенсивность которого λ связана с контролируемым технологическим параметром градуировочной характеристикой прибора. Для приборов абсорбционного типа эта характеристика имеет падающий характер и может быть описана логарифмической зависимостью 
, где x - контролируемый технологический параметр (толщина, плотность и пр.), а переменные a и b рассчитываются путем аппроксимации данных, полученных экспериментально при снятии градуировочной характеристики прибора на контрольных образцах.
Стохастический поток импульсов на выходе радиоизотопного прибора считается пуассоновским потоком, для которого распределение интервалов времени t между импульсами описывается экспоненциальным законом
где t- интервал времени между импульсами;
В предлагаемом устройстве поток импульсов с изменяющейся интенсивностью λ поступает на времяимпульсный преобразователь 1, осуществляющий оцифровку временных интервалов t. Компаратор 2 сравнивает оцифрованный временной интервал t c уставкой T0 и при t>T0. формирует на своем выходе (фиг. 2) импульсы длительностью t-T0.
Частота следования импульсов на выходе компаратора f определяется значением T0 и плотностью распределения временных интервалов:
Импульсы с компаратора поступают на измеритель средней частоты следования импульсов 3.
Выходной сигнал измерителя средней частоты пропорционален частоте f
где k - коэффициент пропорциональности измерителя.
При 
зависимость выходного сигнала фильтра от измеряемого параметра 
линейна во всем диапазоне изменения переменной х.
Цифровой компаратор 2 и измеритель средней частоты 3 являются общеизвестными электронными схемами. За счет их использования существенно упрощается реализация устройства и его настройка при заданной таблично градуировочной характеристике радиоизотопного прибора абсорбционного типа. Реализация заявляемой полезной модели приводит к формированию линейной характеристики радиоизотопного прибора в широком диапазоне изменения контролируемого технологического параметра.
Заявленное устройство обеспечивает получение линейной характеристики радиоизотопного измерителя и, по сравнению с прототипом, имеет более простую в реализации и настройке схему.
Claims (1)
- Устройство для цифровой коррекции нелинейности, содержащее последовательно соединенные времяимпульсный преобразователь, вход которого является входом устройства, цифровой функциональный преобразователь и цифровой фильтр, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что цифровой функциональный преобразователь выполнен как компаратор, а цифровой фильтр - как измеритель средней частоты следования импульсов.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU211396U1 true RU211396U1 (ru) | 2022-06-02 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU217770U1 (ru) * | 2023-01-30 | 2023-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" | Устройство для линеаризации характеристики прибора |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1805736A1 (ru) * | 1988-12-28 | 1995-03-20 | З.А. Бунж | Радиационный толщиномер покрытий |
| RU2105322C1 (ru) * | 1996-11-28 | 1998-02-20 | Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики | Радиоизотопный высотомер |
| RU2116620C1 (ru) * | 1992-04-24 | 1998-07-27 | Бунж Лаймонис Андреевич | Радиоизотопный толщиномер |
| RU2307378C1 (ru) * | 2006-04-26 | 2007-09-27 | Оао "Союзцветметавтоматика" | Способ корректировки измерительных параметров радиоизотопного дискретного порогового регистратора и устройство для его осуществления |
| RU2568039C2 (ru) * | 2014-09-09 | 2015-11-10 | Гарри Романович Аванесян | Способ коррекции нелинейных искажений сигналов и усилитель с автокоррекцией (варианты) |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1805736A1 (ru) * | 1988-12-28 | 1995-03-20 | З.А. Бунж | Радиационный толщиномер покрытий |
| RU2116620C1 (ru) * | 1992-04-24 | 1998-07-27 | Бунж Лаймонис Андреевич | Радиоизотопный толщиномер |
| RU2105322C1 (ru) * | 1996-11-28 | 1998-02-20 | Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики | Радиоизотопный высотомер |
| RU2307378C1 (ru) * | 2006-04-26 | 2007-09-27 | Оао "Союзцветметавтоматика" | Способ корректировки измерительных параметров радиоизотопного дискретного порогового регистратора и устройство для его осуществления |
| RU2568039C2 (ru) * | 2014-09-09 | 2015-11-10 | Гарри Романович Аванесян | Способ коррекции нелинейных искажений сигналов и усилитель с автокоррекцией (варианты) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU217770U1 (ru) * | 2023-01-30 | 2023-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" | Устройство для линеаризации характеристики прибора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Radeka | Optimum signal-processing for pulse-amplitude spectrometry in the presence of high-rate effects and noise | |
| AU2009341793B2 (en) | Time domain electromagnetic interference monitoring method and system | |
| Arnold et al. | TNT digital pulse processor | |
| Cedro et al. | Determining of signal derivatives in identification problems-FIR differential filters | |
| RU211396U1 (ru) | Устройство для цифровой коррекции нелинейности | |
| US3659086A (en) | Repetitive sampling weighted function converter | |
| DE102008043603A1 (de) | Vorverarbeitung von Datenabtastwerten von parallel geschalteten Datenwandlern | |
| US3360723A (en) | Digital voltage integrator system | |
| WO2023005248A1 (zh) | 一种基于谐波的频率响应测量系统及方法 | |
| CN114252899B (zh) | 一种核信号的级联冲激卷积成形方法和装置 | |
| Gwinn et al. | A log N and period amplifier utilizing statistical fluctuation signals from a neutron detector | |
| Alyaev et al. | Wide-range fission chambers signal simulator | |
| Janecki et al. | Determining of signal derivatives with the use of regressive differential filters in identification problems | |
| SU294259A1 (ru) | Импульсный измеритель интегральных 7птнейных искажений каналов | |
| Duncan | Energy processing techniques for stress wave emission signals | |
| JP4510349B2 (ja) | 計測器の複素伝達関数を決定する構成 | |
| JPH07273613A (ja) | ２値化雑音信号発生装置 | |
| CN118041461A (zh) | 一种核辐射探测信号实时数字化模拟系统及方法 | |
| Manuliak et al. | Efficiency Use of Flow Digital Methods of Measure Signals Pre-Processing | |
| SU763809A2 (ru) | Цифровой измеритель коэффициента нелинейных искажений | |
| RU2244314C2 (ru) | Способ статистической оценки нелинейных искажений и устройство для его реализации | |
| Balcomb | The Crosscorrelation Method of Measuring System Dynamic Response | |
| Redus et al. | Monte Carlo time domain noise simulation in nuclear electronics | |
| Flower et al. | Aspects of the frequency response testing of simple sampled systems | |
| Shepertycki | Telemetry error measurements using pseudo-random signals |