RU2618488C1 - Device for controlling substances - Google Patents

Device for controlling substances Download PDF

Info

Publication number
RU2618488C1
RU2618488C1 RU2016107673A RU2016107673A RU2618488C1 RU 2618488 C1 RU2618488 C1 RU 2618488C1 RU 2016107673 A RU2016107673 A RU 2016107673A RU 2016107673 A RU2016107673 A RU 2016107673A RU 2618488 C1 RU2618488 C1 RU 2618488C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
phase detector
physical field
series
Prior art date
Application number
RU2016107673A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Вешкурцев
Никита Дмитриевич Вешкурцев
Дмитрий Анатольевич Титов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"
Priority to RU2016107673A priority Critical patent/RU2618488C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618488C1 publication Critical patent/RU2618488C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: device for controlling substances is proposed comprising a physical field source 1 in the set of the series-connected signal generator 14, a modulator 15, a LED 16, in which there is a series-connected an element with the control object 2, an physical field converter 3, and, in addition, a series-connected analog-to-digital converter 5, a multiplier 6, the first and the second conversion circuits, each comprising series-connected function generators 7 and 8, accumulating and averaging combiners 9 and 10, reading units 11 and 12, wherein the output of the first circuit is connected to the first input of the calculation unit 13, and the output of the second circuit is connected to the second input of the calculation unit 13, the first output of which is connected to the inputs of gating the accumulating and averaging combiners 9 and 10 combined in the bus "Time measurement", and the second output of the calculation unit 3 is connected to the free input of the multiplier 6, wherein the input of the analog-to-digital converter 5 is connected to the selective loading of the phase detector 4, and the output of the physical field converter 3 is connected to the first input of the phase detector 4, while the output of the signal generator 14 is connected to the second input of the phase detector 4. The device for controlling substances can be used in the field of non-destructive substance control, static characteristic measurement of random processes.
EFFECT: introduction of a phase detector into the structure with the selective load and respective connections, allows to extend functional capabilities of the device by controlling the substance with the statistical method using the physical field delay by the substance.
2 dwg

Description

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться в области неразрушающего контроля веществ, измерения статистических характеристик случайных процессов.The invention relates to radio-measuring equipment and can be used in the field of non-destructive testing of substances, measuring the statistical characteristics of random processes.

В неразрушающем контроле известен статистический метод, который повышает достоверность принятия решения при оценке качества материала, вещества или изделия. Здесь правильное слово метод, т.е. статистический метод оценивания качества материала, вещества или изделия.In non-destructive testing, a statistical method is known that increases the reliability of decision-making in assessing the quality of a material, substance or product. Here the correct word is a method, i.e. A statistical method for assessing the quality of a material, substance or product.

При статистическом анализе случайных величин используется статистическое среднее значение вида [Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. - Москва: Радио и связь, 1982, с. 32].In the statistical analysis of random variables, a statistical mean value of the form is used [V. Tikhonov Statistical radio engineering. - Moscow: Radio and Communications, 1982, p. 32].

Figure 00000001
Figure 00000001

называется характеристической функцией (х.ф.),called the characteristic function (ch.f.),

где Vm - параметр х.ф.;where V m - parameter hf;

η - случайная величина;η is a random variable;

m1 - знак математического ожидания.m 1 is the sign of mathematical expectation.

Преобразование выражения (1) приводит его к видуTransformation of expression (1) leads to its form

Figure 00000002
Figure 00000002

A(Vm), B(Vm) - действительная и мнимая части х.ф. соответственно.A (V m ), B (V m ) - real and imaginary parts respectively.

Известно устройство для измерения корреляционной функции сигнала [Ав. свидетельство №1422182, кл. G01R 25/00. Статистический анализатор. / Ю.М. Вешкурцев, Ю.И. Сысоев. Опубл. 15.09.1994 г. Бюл. №17].A device for measuring the correlation function of the signal [Av. certificate No. 1422182, cl. G01R 25/00. Statistical Analyzer. / Yu.M. Veshkurtsev, Yu.I. Sysoev. Publ. September 15, 1994 Bull. No. 17].

Устройство содержит два аналого-запоминающих блока, два узла выборки и хранения, два аналого-цифровых преобразователя, два накапливающих сумматора, два отсчетных блока, вычислительное устройство, управляемый генератор тактовых импульсов, блок управления линией задержки, формирователь стробирующих импульсов. Принцип работы данного устройства состоит в измерении оценок действительной и мнимой частей х.ф. при разных значениях параметра Vm и определении корреляционной функции сигнала в соответствии с алгоритмом [Вешкурцев Ю.М. Прикладной анализ характеристической функции случайных процессов. - Москва: Радио и связь, 2003 г.]The device contains two analog-memory blocks, two sampling and storage nodes, two analog-to-digital converters, two accumulating adders, two readout blocks, a computing device, a controlled clock generator, a delay line control unit, and a gate pulse generator. The principle of operation of this device is to measure the estimates of the real and imaginary parts of the hf for different values of the parameter V m and determining the correlation function of the signal in accordance with the algorithm [Veshkurtsev Yu.M. Applied analysis of the characteristic function of random processes. - Moscow: Radio and communications, 2003]

Figure 00000003
Figure 00000003

Vm=mΔV; τ=nΔm; m=1, 2, 3, …; n=1, 2, 3, …;V m = mΔV; τ = nΔm; m = 1, 2, 3, ...; n = 1, 2, 3, ...;

ΔV - шаг дискретизации; Δτ - шаг дискретизации.ΔV is the sampling step; Δτ is the sampling step.

Недостатком данного устройства измерения являются ограниченные функциональные возможности, заключающиеся в том, что оно не может измерить ряд физических эффектов изменения физического поля веществом.The disadvantage of this measuring device is its limited functionality, which consists in the fact that it cannot measure a number of physical effects of a change in the physical field of a substance.

Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство контроля материалов и веществ [Положительное решение по заявке №2011114694/28, G01R 23/16. Устройство контроля материалов и веществ. / Ю.М. Вешкурцев, Н.Д. Вешкурцев. Опубл. 20.10.2012. Бюл. №29], содержащее источник физического поля в составе соединенных последовательно генератора сигналов, модулятора, светодиода, к которым подключен последовательно элемент с объектом контроля, преобразователь физического поля, и, кроме того, последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, перемножитель, первую и вторую цепь преобразования, каждая из которых содержит последовательно соединенные функциональный преобразователь, накапливающий усредняющий сумматор, отсчетный блок, при этом выход первой цепи подключен к первому входу вычислительного устройства, а выход второй цепи присоединен ко второму входу вычислительного устройства, первый выход которого соединен с входами стробирования накапливающих усредняющих сумматоров, объединенных в шину «Время измерения», а второй выход вычислительного устройства подключен к свободному выходу перемножителя. Устройство имеет ограниченные функциональные возможности, поскольку контролирует качество материалов и веществ по результатам измерения поглощения энергии физического поля. Физические эффекты рассеяния, преломления, задержки физического поля веществом устройство не может измерить.Of the known closest in technical essence is a device for controlling materials and substances [Positive decision on the application No. 20111114694/28, G01R 23/16. Device for controlling materials and substances. / Yu.M. Veshkurtsev, N.D. Veshkurtsev. Publ. 10/20/2012. Bull. No. 29], containing a source of a physical field as part of a signal generator, modulator, LED connected in series, to which an element with a control object, a physical field converter, and, in addition, an analog-to-digital converter, a multiplier, a first and a second circuit are connected in series transformations, each of which contains a series-connected functional converter, accumulating an averaging adder, a reference block, while the output of the first circuit is connected to the first at the input of the computing device, and the output of the second circuit is connected to the second input of the computing device, the first output of which is connected to the gating inputs of the accumulating averaging adders, combined in the bus "Measurement time", and the second output of the computing device is connected to the free output of the multiplier. The device has limited functionality, because it controls the quality of materials and substances according to the results of measuring the absorption of energy of the physical field. The device cannot measure the physical effects of scattering, refraction, or the delay of a physical field by a substance.

Задача предлагаемого изобретения - расширение функциональных возможностей устройства контроля веществ.The objective of the invention is the expansion of the functionality of a substance control device.

Указанная задача достигается благодаря тому, что в известное устройство, содержащее источник физического поля в составе соединенных последовательно генератора сигналов, модулятора, светодиода, к которым подключен последовательно элемент с объектом контроля, преобразователь физического поля, и, кроме того, последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, перемножитель, первую и вторую цепь преобразования, каждая из которых содержит последовательно соединенные функциональный преобразователь, накапливающий усредняющий сумматор, отсчетный блок, при этом выход первой цепи подключен к первому входу вычислительного устройства, а выход второй цепи присоединен к второму входу вычислительного устройства, первый выход которого соединен с входами стробирования накапливающих усредняющих сумматоров, объединенных в шину «Время измерения», а второй выход вычислительного устройства подключен к свободному входу перемножителя, согласно изобретению введен фазовый детектор с избирательной нагрузкой, к которой подключен вход аналого-цифрового преобразователя, выход преобразователя физического поля присоединен к первому входу фазового детектора, тогда как выход генератора сигналов подключен к второму входу фазового детектора.This task is achieved due to the fact that in a known device containing a source of a physical field consisting of a signal generator, modulator, LED connected in series, to which an element with a control object, a physical field converter, and, in addition, an analog-to-digital converter are connected in series , a multiplier, a first and second conversion circuit, each of which contains a series-connected functional converter, accumulating averaging with a meter, a reading unit, while the output of the first circuit is connected to the first input of the computing device, and the output of the second circuit is connected to the second input of the computing device, the first output of which is connected to the gating inputs of the accumulating averaging adders combined in the bus "Measurement time", and the second output the computing device is connected to the free input of the multiplier, according to the invention a phase detector with selective load is introduced, to which the input of the analog-to-digital converter is connected, the output the physical field transducer is connected to the first input of the phase detector, while the output of the signal generator is connected to the second input of the phase detector.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства контроля веществ,In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device control substances

на фиг. 2 - блок-схема алгоритма вычисления.in FIG. 2 is a flowchart of a calculation algorithm.

Устройство контроля веществ содержит источник физического поля 1, элемент 2 с объектом контроля, преобразователь физического поля 3, фазовый детектор 4 с избирательной нагрузкой, аналого-цифровой преобразователь 5, перемножитель 6, первый 7 и второй 8 функциональные преобразователи, первый 9 и второй 10 накапливающие усредняющие сумматоры, первый 11 и второй 12 отсчетный блоки, вычислительное устройство 13, генератор сигналов 14, модулятор 15, светодиод 16.The substance control device contains a source of a physical field 1, an element 2 with a control object, a physical field converter 3, a phase detector 4 with selective load, an analog-to-digital converter 5, a multiplier 6, the first 7 and second 8 functional converters, the first 9 and second 10 accumulate averaging adders, first 11 and second 12 reading blocks, computing device 13, signal generator 14, modulator 15, LED 16.

Выход источника физического поля 1 присоединен к входу элемента 2 с объектом контроля, выход которого связан с входом преобразователя физического поля 3, у которого выход подключен к первому входу фазового детектора 4 с избирательной нагрузкой. К нагрузке детектора присоединен вход аналого-цифрового преобразователя 5, выход которого соединен с входом перемножителя, у которого выход одновременно подключен к входам первого 7 и второго 8 функциональных преобразователей, выход каждого из которых соответственно присоединен к входу первого 9 и второго 10 накапливающих усредняющих сумматоров. Вход первого 11 отсчетного блока соединен с выходом первого 9, а вход второго 12 отсчетного блока соединен с выходом второго 10 накапливающих усредняющих сумматоров, у которых стробирующие входы объедены в шину "Время измерения" и подключены к первому выходу вычислительного устройства 13, причем первый вход вычислительного устройства 13 присоединен к выходу первого 11 отсчетного блока, а второй вход вычислительного устройства 13 присоединен к выходу второго отсчетного блока. Второй выход вычислительного устройства 13 подключен к свободному входу перемножителя, тогда как выход генератора сигналов 14 одновременно присоединен к входу модулятора 15 и второму входу фазового детектора 4. К выходу модулятора 15 подключен светодиод 16, выход которого объединен с выходом источника физического поля 1.The output of the source of the physical field 1 is connected to the input of the element 2 with the control object, the output of which is connected to the input of the converter of the physical field 3, at which the output is connected to the first input of the phase detector 4 with selective load. The input of the analog-to-digital converter 5 is connected to the detector load, the output of which is connected to the input of the multiplier, at which the output is simultaneously connected to the inputs of the first 7 and second 8 functional converters, the output of each of which is respectively connected to the input of the first 9 and second 10 accumulating averaging adders. The input of the first 11 reading block is connected to the output of the first 9, and the input of the second 12 reading block is connected to the output of the second 10 accumulating averaging adders, in which the gate inputs are connected to the bus "Measurement time" and connected to the first output of the computing device 13, and the first input of the computing device 13 is connected to the output of the first 11 reading block, and the second input of the computing device 13 is connected to the output of the second reading block. The second output of the computing device 13 is connected to the free input of the multiplier, while the output of the signal generator 14 is simultaneously connected to the input of the modulator 15 and the second input of the phase detector 4. An LED 16 is connected to the output of the modulator 15, the output of which is combined with the output of the source of the physical field 1.

Контроль основан на анализе взаимодействия физического поля с объектом контроля, например веществом. Источником физического поля 1 может служить светодиод, который через модулятор сигналов подключен к генератору сигналов 14. Электромагнитное излучение светодиода может быть промодулировано по амплитуде, фазе, частоте. Для примера рассмотрим модуляцию физического поля по амплитуде.Control is based on the analysis of the interaction of a physical field with a control object, for example, a substance. The source of the physical field 1 can be an LED, which is connected to a signal generator through a signal modulator 14. The electromagnetic radiation of the LED can be modulated in amplitude, phase, frequency. For example, consider the amplitude modulation of a physical field.

Преобразователь физического поля 3 согласован с типом источника излучения, а при использовании светодиода представляет собой фотодиод, включенный в схему фотоприемника [Захаренко В.Α., Колесникова Т.П., Шкаев А.Е. Расчет и проектирование оптико-электронных приборов. Учебное пособие - Омск: изд-во ОмГТУ, 2002. С. 51].The physical field transducer 3 is matched to the type of radiation source, and when using an LED, it is a photodiode included in the photodetector circuit [Zakharenko V.Α., Kolesnikova TP, Shkaev A.E. Calculation and design of optoelectronic devices. Textbook - Omsk: publishing house OmSTU, 2002. S. 51].

Первый 7 и второй 8 функциональные преобразователи представляют собой ПЗУ с записанными отсчетами соответственно функций косинуса и синуса, на их адресные входы подается код, соответствующий произведению Vmxi, где Vm - параметр х.ф., xi - код с выхода аналого-цифрового преобразователя 5. Тактирование функциональных преобразователей происходит при любом изменении кода на адресных входах. В качестве ПЗУ могут использоваться микросхемы из справочника [Якубовский C.B., Барканов Н.А., Кудряшов Б.П. и др. Аналоговые и цифровые интегральные схемы. - Москва: Советское радио, 1979. С. 315].The first 7 and second 8 functional converters are ROMs with recorded samples of the cosine and sine functions, respectively, and a code corresponding to the product V m x i is supplied to their address inputs, where V m is the parameter hf, x i is the code from the analog output -digital converter 5. Clocking of functional converters occurs at any change in the code at the address inputs. Chips from the reference book [Yakubovsky CB, Barkanov N.A., Kudryashov B.P. can be used as ROMs and others. Analog and digital integrated circuits. - Moscow: Soviet Radio, 1979. S. 315].

Накапливающие усредняющие сумматоры 9 и 10 предназначены для получения отсчетов х.ф. путем суммирования кодов на выходах функциональных преобразователей 7 и 8 соответственно. Сумматоры выполнены на основе микросхем из справочника [Якубовский C.B., Барканов Н.А., Кудряшов Б.П. и др. Аналоговые и цифровые интегральные схемы. - Москва: Советское радио, 1979. С. 233]. Каждый из накапливающих сумматоров 9 и 10 содержит сумматор, регистр памяти, запись в который происходит при действии импульса на входе синхронизации с уровнем лог. «1», поступающей на вход стробирования сумматора, и одновибратор, обеспечивающий сброс содержимого регистра памяти при появлении переднего фронта импульса на вход стробирования.Accumulating averaging adders 9 and 10 are designed to obtain readings hf by summing the codes at the outputs of the functional converters 7 and 8, respectively. Adders are made on the basis of microcircuits from the reference [Yakubovsky C.B., Barkanov N.A., Kudryashov B.P. and others. Analog and digital integrated circuits. - Moscow: Soviet Radio, 1979. S. 233]. Each of the accumulating adders 9 and 10 contains an adder, a memory register, which is recorded when a pulse occurs at the synchronization input with the log level. “1”, which is input to the gate input of the adder, and a one-shot, providing a reset of the contents of the memory register when a leading edge of the pulse appears at the input of the gate.

Отсчетные блоки 11 и 12 обеспечивают цифровую индикацию результатов контроля и содержат буферный регистр для связи с вычислительным устройством 13.The reference blocks 11 and 12 provide a digital indication of the results of the control and contain a buffer register for communication with the computing device 13.

Вычислительное устройство 13 может быть выполнено в виде микроЭВМ, построенной на базе микропроцессорного комплекта К588 и памяти К537 из справочника [Якубовский С.В., Ниссельсон Л.И., Кулешов В.И. Цифровые и аналоговые микросхемы. - Москва: Радио и связь, 1990. - 469 с.].The computing device 13 can be made in the form of a microcomputer, built on the basis of the microprocessor set K588 and memory K537 from the directory [Yakubovsky SV, Nisselson LI, Kuleshov VI Digital and analog microcircuits. - Moscow: Radio and communications, 1990. - 469 p.].

Устройство контроля веществ работает следующим образом.The substance control device operates as follows.

После включения питания происходит очистка сумматоров, регистров памяти накапливающих усредняющих сумматоров 9, 10 и буферных регистров отсчетных блоков 11, 12. На первом выходе вычислительного устройства появляется импульс длительностью Т - время измерения. На втором выходе вычислительного устройства 13 устанавливается код, соответствующий первому значению параметра Vm, т.е. единице.After the power is turned on, the adders, memory registers accumulating averaging adders 9, 10 and buffer registers of the reading blocks 11, 12 are cleaned. At the first output of the computing device, an impulse of duration T, the measurement time, appears. At the second output of the computing device 13, a code is set corresponding to the first value of the parameter V m , i.e. unit.

В результате модуляции плоская электромагнитная волна описывается уравнением:As a result of modulation, a plane electromagnetic wave is described by the equation:

Figure 00000004
Figure 00000004

МАМ - индекс амплитудной модуляции;M AM - amplitude modulation index;

Um - амплитуда плоской волны;U m is the amplitude of the plane wave;

ω - круговая частота волны;ω is the circular frequency of the wave;

Figure 00000005
Figure 00000005

- квазигармоническое колебание генератора сигналов 14.- quasi-harmonic oscillation of the signal generator 14.

Здесь правильно. Имеется в виду u(t) - квазигармоническое колебание генератора сигналов 14;Right here. This refers to u (t), the quasi-harmonic oscillation of the signal generator 14;

η - начальный угол сдвига фаз, случайно изменяется в пределах -π…+π;η is the initial angle of the phase shift, randomly varies in the range -π ... + π;

Ω - круговая частота модуляции волны.Ω is the circular frequency of the wave modulation.

При взаимодействии электромагнитного поля с веществом оно задерживается в нем на некоторое время τВ за счет структурной решетки, а затем поступает в фотоприемник. После преобразования физического поля на выходе фотоприемника 3 появляется сигналWhen an electromagnetic field interacts with a substance, it is delayed in it for some time τ B due to the structural lattice, and then it enters the photodetector. After the conversion of the physical field at the output of the photodetector 3, a signal appears

Figure 00000006
Figure 00000006

который поступает на первый вход фазового детектора 4, тогда как на второй вход фазового детектора подается сигнал (4). На выходе избирательной нагрузки фазового детектора 4 имеемwhich is fed to the first input of the phase detector 4, while the signal (4) is supplied to the second input of the phase detector. At the output of the selective load of the phase detector 4, we have

Figure 00000007
Figure 00000007

где Кдет - коэффициент передачи фазового детектора;where K det is the transfer coefficient of the phase detector;

F (.) - характеристика фазового детектора [Вешкурцев Ю.М. Автокогерентные устройства измерения случайных процессов. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 1995, С. 68-69].F (.) - characteristic of the phase detector [Veshkurtsev Yu.M. Auto-coherent devices for measuring random processes. - Omsk: Publishing House of OmSTU, 1995, S. 68-69].

Цифровой код xi, равный мгновенному значению сигнала (6), поступает на перемножитель 6 и перемножается с кодом, соответствующим значению параметра Vm, после чего получают код VmXi, который поступает на адресные входы функциональных преобразователей 7 и 8, где i=1, 2, 3, …, N; N - объем выборки мгновенных значений сигнала (6).The digital code x i equal to the instantaneous value of the signal (6) is supplied to the multiplier 6 and multiplied with the code corresponding to the value of the parameter V m , after which the code V m X i is received, which is received at the address inputs of the functional converters 7 and 8, where i = 1, 2, 3, ..., N; N is the sample size of the instantaneous signal values (6).

Функциональные преобразователи представляют собой ПЗУ с записанными в них значениями функции косинус (первый функциональный преобразователь 7) и функции синус (второй функциональный преобразователь 8), взятыми в пределах одного периода с шагом Δх. Код Vmxi взят по модулю М, причем М - это количество записанных в ПЗУ значений функций синус и косинус. Код, соответствующий значению cos(Vmxi), поступает в накапливающий усредняющий сумматор 9, а код, соответствующий значению sin(Vmxi), поступает в накапливающий усредняющий сумматор 10.Functional converters are ROMs with the values of the cosine function (first functional converter 7) and the sine function (second functional converter 8) written in them, taken within the same period with a step Δх. The code V m x i is taken modulo M, and M is the number of sine and cosine functions recorded in ROM. The code corresponding to the value of cos (V m x i ) enters the accumulating averaging adder 9, and the code corresponding to the value sin (V m x i ) enters the accumulating averaging adder 10.

По завершении N выборок мгновенных значений сигнала в накапливающем усредняющем сумматоре 9 получают оценку действительной части х.ф.Upon completion of N samples of instantaneous signal values in the accumulating averaging adder 9, an estimate of the real part of the hf is obtained.

Figure 00000008
Figure 00000008

при Vm=1, а в накапливающем усредняющем сумматоре 10 - оценку мнимой части х.ф.at V m = 1, and in the accumulating averaging adder 10, the estimate of the imaginary part of the f.ph.

Figure 00000009
Figure 00000009

при Vm=1. Задним фронтом импульса «Время измерения» оценки действительной и мнимой частей х.ф. записываются в отсчетные блоки соответственно первый 11 и второй 12.at V m = 1. The trailing edge of the impulse "Measurement Time" evaluates the real and imaginary parts of the hf recorded in the reference blocks, respectively, the first 11 and second 12.

После этого на втором выходе вычислительного устройства 13 устанавливается код, соответствующий параметру Vm=2. На первом выходе вычислительного устройства 13 появляется импульс длительностью Т - время измерения. Работа устройства протекает аналогично вышеописанной. Так повторяется m раз, где Vm=1, 2, 3, …, m. По завершении работы устройства в первом отсчетном блоке 11 записаны оценки действительной части х.ф.After that, at the second output of the computing device 13, a code is set corresponding to the parameter V m = 2. At the first output of the computing device 13 appears a pulse of duration T - the measurement time. The operation of the device proceeds similarly to the above. So repeated m times, where V m = 1, 2, 3, ..., m. Upon completion of the operation of the device in the first reading unit 11, the estimates of the real part of the HF are recorded.

А(1), А(2), А(3), …, А(m),A (1), A (2), A (3), ..., A (m),

а во втором отсчетном блоке 12 записаны оценки мнимой части х.ф.and in the second reference block 12 recorded estimates of the imaginary part of the hf

В(1), В(2), В(3), …, В(m).B (1), B (2), B (3), ..., B (m).

Эти значения оценок х.ф. поступают в память вычислительного устройства 13, где хранятся известные оценки А(0), В(0), вытекающие из анализа основных свойств. В частности, известны равенства А(0)=1, В(0)=0 [Вешкурцев Ю.М. Прикладной анализ характеристической функции случайных процессов. - Москва; Радиосвязь, 2003. С. 48].These values are estimates of hf enter the memory of the computing device 13, where the known estimates A (0), B (0) are stored, resulting from the analysis of the main properties. In particular, the equalities A (0) = 1, B (0) = 0 are known [Veshkurtsev Yu.M. Applied analysis of the characteristic function of random processes. - Moscow; Radio communication, 2003. S. 48].

Массив оценок характеристической функции, хранящийся в памяти вычислительного устройства 13, по окончании процесса измерения представляет собой наборы оценок действительной и мнимой частей х.ф., которые в соответствии с блок-схемой алгоритма (фиг. 2) по известным формулам [Вешкурцев Ю.М. Прикладной анализ характеристической функции случайных процессов. - Москва; Радиосвязь, 2003. С. 23, 62] позволяют получить начальные моменты распределения первого m1, второго m2, третьего m3, четвертого m4 и центральные моменты распределения второго М2, третьего М3, четвертого М4 порядков. После этого центральные моменты распределения используют для контроля вещества.The array of estimates of the characteristic function stored in the memory of the computing device 13, at the end of the measurement process, is a set of estimates of the real and imaginary parts of the HF, which, in accordance with the block diagram of the algorithm (Fig. 2) according to well-known formulas [Veshkurtsev Yu.M. . Applied analysis of the characteristic function of random processes. - Moscow; Radio communication, 2003. S. 23, 62] allow you to get the initial moments of the distribution of the first m 1 , second m 2 , third m 3 , fourth m 4 and the central moments of the distribution of the second M 2 , third M 3 , fourth M 4 orders. After that, the central moments of distribution are used to control the substance.

Вычислительное устройство 13 рассчитывает площадь треугольника в соответствии с блок-схемой алгоритма (фиг. 2) по известной формуле [Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. - Москва; Гос. изд. тех. - теор. литературы, 1956. С. 166]. Площадь треугольника количественно определяет соответствие состава вещества стандарту, при этом ее значение определяют границы лингвистических термов: «соответствует», «не соответствует».The computing device 13 calculates the area of the triangle in accordance with the block diagram of the algorithm (Fig. 2) according to the well-known formula [Bronstein I.N., Semendyaev K.A. A reference book in mathematics for engineers and students of technical colleges. - Moscow; Gos. ed. those. - theor. literature, 1956. S. 166]. The area of the triangle quantitatively determines the conformity of the composition of the substance to the standard, while its value determines the boundaries of linguistic terms: “corresponds”, “does not correspond”.

Таким образом, введение фазового детектора с избирательной нагрузкой и соответствующих связей позволяют расширить функциональные возможности устройства за счет контроля вещества статистическим методом, использующим задержку физического поля веществом.Thus, the introduction of a phase detector with selective load and the corresponding connections allows you to expand the functionality of the device by controlling the substance by a statistical method using the delay of the physical field by the substance.

Claims (1)

Устройство контроля веществ, содержащее источник физического поля в составе соединенных последовательно генератора сигналов, модулятора, светодиода, к которым подключены последовательно элемент с объектом контроля, преобразователь физического поля, и, кроме того, последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, перемножитель, первую и вторую цепь преобразования, каждая из которых содержит последовательно соединенные функциональный преобразователь, накапливающий усредняющий сумматор, отсчетный блок, при этом выход первой цепи подключен к первому входу вычислительного устройства, а выход второй цепи присоединен ко второму входу вычислительного устройства, первый выход которого соединен с входами стробирования накапливающих усредняющих сумматоров, объединенных в шину «Время измерения», а второй выход вычислительного устройства подключен к свободному входу перемножителя, отличающийся тем, что в него введен фазовый детектор с избирательной нагрузкой, к которой подключен вход аналого-цифрового преобразователя, а выход преобразователя физического поля присоединен к первому входу фазового детектора, тогда как выход генератора сигналов подключен ко второму входу фазового детектора.A substance control device containing a source of a physical field as part of a signal generator, modulator, LED connected in series, to which an element with a control object, a physical field converter, and, in addition, an analog-to-digital converter, a multiplier, a first and a second circuit are connected in series transformations, each of which contains a series-connected functional converter, accumulating an averaging adder, a reference block, while the output of the first the second circuit is connected to the first input of the computing device, and the output of the second circuit is connected to the second input of the computing device, the first output of which is connected to the gating inputs of the accumulating averaging adders, combined in the bus "Measurement time", and the second output of the computing device is connected to the free input of the multiplier, characterized in that a phase detector with selective load is introduced into it, to which the input of the analog-to-digital converter is connected, and the output of the converter is a physical field connected to a first input of a phase detector, whereas the signal generator output is connected to the second input of the phase detector.
RU2016107673A 2016-03-02 2016-03-02 Device for controlling substances RU2618488C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016107673A RU2618488C1 (en) 2016-03-02 2016-03-02 Device for controlling substances

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016107673A RU2618488C1 (en) 2016-03-02 2016-03-02 Device for controlling substances

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618488C1 true RU2618488C1 (en) 2017-05-03

Family

ID=58697622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016107673A RU2618488C1 (en) 2016-03-02 2016-03-02 Device for controlling substances

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618488C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2084884C1 (en) * 1994-10-07 1997-07-20 Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия Device testing identity of substances
US6115674A (en) * 1998-06-30 2000-09-05 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Automated detection and location of indications in eddy current signals
RU2488809C2 (en) * 2011-07-26 2013-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ковровская государственная технологическая академия имени В.А. Дегтярева" Method of inspecting state of materials

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2084884C1 (en) * 1994-10-07 1997-07-20 Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия Device testing identity of substances
US6115674A (en) * 1998-06-30 2000-09-05 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Automated detection and location of indications in eddy current signals
RU2488809C2 (en) * 2011-07-26 2013-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ковровская государственная технологическая академия имени В.А. Дегтярева" Method of inspecting state of materials

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2012130651 A1, 24.05. 2012. *
A1, 24.05. 2012. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112731429B (en) Phase type laser radar ranging device based on pulse position modulation
Bruun et al. Heartbeat of the s outhern o scillation explains enso climatic resonances
CN110146410B (en) Atomic density and population number measuring device and method based on differential absorption method
RU2618488C1 (en) Device for controlling substances
CN103968960A (en) Method for measuring synchronization precision of synchronous pulse laser
US20210341524A1 (en) Timing Difference Detection Circuit Capable of Detecting a Phase Difference Between Different Channels
RU2632633C1 (en) Substance controlling device
CN105571741A (en) Flame temperature pan-scale light field detection method based on micro-lens array and continuous laser
RU2642529C2 (en) Method of measurement of phase shifts between two harmonic signals of similar frequency
RU2529670C2 (en) Device to control materials and substances
Warda Adaptive correction of the quantisation error in the frequency-to-code converter
US3471779A (en) Method and apparatus for testing dynamic response using chain code input function
US3886333A (en) Method of evaluating the precision of cross-spectral density measurements of random noise
RU2338212C1 (en) Method for defining phase shift angle between two signals represented by digital readings
RU2371736C2 (en) Method for generation of current energy spectrum of receiver output signal, device for its realisation and method for distance measurement
Csurcsia Nonparametric identification of linear time-varying systems
RU164241U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF THE AMPLIFIER RADIO TRANSMISSION REFERENCE BASIS ON THE BASIS OF RECOVERY OF THE AMPLIFIED SIGNAL PARAMETERS
RU2561336C1 (en) Method of measurement of parameters of elements of multielement non-resonant linear two-pole networks
RU2548925C1 (en) Method to measure series resistance of crystal diode base
RU2695025C1 (en) Two-probe method of measuring phase shifts of distributed rc-structure
RU2327175C1 (en) Method of determining parameters of linear current limiting reactor/resistor for constructing its model
RU2236018C1 (en) Transmission gain digital meter
RU2174706C1 (en) Device for metering distribution density of random process probabilities
RU2137142C1 (en) Method measuring law of retuning of carrier frequency of radio pulses with frequency modulation and device to realize it
Yamauchi et al. Performance evaluation of Brillouin optical correlation domain analysis for fiber optic distributed strain sensing by numerical simulation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210303