SU1072245A1 - Генератор инфранизкочастотных случайных сигналов - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТОР ИНФРАНИЗКОЧАСТОЧ НЫХ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ,содержащий .: источник радиоактивного излучени , -Последовательно соединенные счетчик/ частиц распада, усилитель, триггер Шйитта, делитель частоты на счетных триггерах, коммутатор, блок смещени  уровн  фильтр и делитель напр жени  о т л и ча ющ и йс   тем, что. с целью уменьшени  времени перестройки с-ратистических характеристик случайных сигналов, между выходом источника радиоактивного излучени  и ; входом счетчика частиц распада ,введен регул тор св зи, другой выход которого подключен через введённые последовательно соединенные датчик механического перемещени  элементов регул тора св зи, первый функциональный преобразователь, блок сравнени  и управл ющий элемент к управл юще входу регул тора св зи, а. также введены последовательно соединенные задатчик статистических характеристик и второй функциональный преобразователь, выход которого подКлючей к управл ющим входам коммута- (Л тора и задатчика статистических характеристик , другой выход которого подключен к другому входу блока сравнени .

Description

1

ND О Ilib

:л Изобретение относитс  к радиотех нике/ в частности к .генераторам случайного процесса, и может быть использовано в качестве имитатора нерегул рного морского волнейи  при исследовании динамики судовых систе автоматического регулировани , работающих в услови х качки. Известен генератор инфранизкочас тотных случайных сигналов, содержащий последовательно включенные источннк радиоактивного излучени , счетчик частиц распада, усилитель, триггер ИМитта, последовательно включенные первый делитель частоты, блок смещени  уровн  и полосовой фильтр, а также ко плутатор, ген ератор импульсов, три.элемента совпаде ни , реверсивный счетчик и второй делитель частбты tl. В указанном генераторе ширина спектра обобщенного телеграфного сигнала (или врем  коррел ции) регу лируетс  изменением среднего в единицу времени числа оС смен знаков напр жени  на выходе устройства сме щени . Дл обеспечени  заданной фор мы характеристики спектральной плот ности выходного сигнала регулирование производитс  вручную методом подбора, что увеличивает врем  исследований . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  генератор инфранизкочастотных случайных сигналов, содержащий источни радиоактивного излучени , последоJвaтeльнo соединенные счетчик частиц распада, усилитель, триггер ИЫйтта, делитель частоты на счетных триггерах , KONwyTaTOp, блок смещени  уров н , фильтр и делитель напр жени  t 2 При использовании известного генератора в качестве, например имита тора нерегул рного морского волнени дл  получени  выходного сигнала со статистическими характеристиками, соответствующими заданным характеристикам морского волнени , должно соблюдатьс  условие. . где о частота морского волнени  определенной балльности, соответствукнца  максимуму спектральной характеристик среднее в единицу времени . . число смены знаков напр же ни  на выходе блока смет е . ни  уровн ; 5 3,1415926. Дл  имитации выходного сигнала генератора, действующего на судно и учитывающего скорость его движени , V и | урсовой угол относительно везга волн . , необходимо соблюдать усаповие РК 2i, -f.od,. ( где ц - кажуща с  частота морского волнени , соответствующа  максимуму спектральной характеристики . Выражение дл  определени  .i имеет вид где - ускорение силы т жести. Из вышеприведенного следует, дл  получени  выходного сигнала генератора , соответствующего заданной балльности морского волнени , а также курсового угла и скорости -движени  судна V необходимо соответствующим образом измен ть количество импульсов на выходе .делител  частоты генератора. В известном генераторе эта операци  может осуществл тьс  изменением рассто ни  между источником радиоактивного излучени  и .счетчиком частиц распада (введением поглощающего экрана между ниМи) или изменением числа триггеров в делителе частоты. При этом изменением указанного рассто ни  производитс  непрерывное перемещение максимума характеристики спектральной плотности вдоль оси . частоты, а- изменением числа триггеров - дискретное. Указанные-операции в известном генераторе производ тс  вручную методе подбора и каждое измерение установленного значели  еС;, требует длительного времени , (300-400 с),а также применени  дополнительных приборов (счетчика импульсов с таймером)и, кроме этого, проведени  необходимых расчетов. Это снижает оперативность перестройки параметров выходного сигнала генератора и увеличивает общее врем  исследовани , При неточном выполнении условий (1) и (2) снижаетс  достоверность имитации нерегул рного морского волнени . Цель изобретений - уменьшение времени перестройки статистических характеристик случайных сигналов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в генератор низкочастотных случайных сигналов, содержащий источник радиоактивного излучени , последовательно соединенные счетчик частиц распада, усилитель, триггер ШМитта, делитель частоты на счетных триггерах, ксаувдутатор, блок смещени  уровн , ФИЛЬТР и делитель на1пр жени  кюжду выходом источника радиоактивного излучени  и входом счетчика частиц распада введен регул тор св зи , другой выход которого подключен через введенные последовательно соединенные датчик механического перемещени  элементов регул тора св зи, первый функциональный преобр зователь, блок сравнени  и управл ю щий элемент к управл ющему входу регул тора св зи, а также введены последовательно соединенные задатчи статистических характеристик и .второй функциональный преобразователь, выход которого подключен к управл ю щим входам коммутатора и задатчика статистических характеристик, друго выход которого подключен к другому входу блока сравнени . На чертеже представлена структур на  электрическа  схема предлаг йемо го генератора. Генератор инфранизкочастотных случайных сигналов содержит источни 1радиоактивного излучени , счетчик 2частиц распада,усилитель 3, триггер Шмитта 4, делитель 5 частоты на счетных триггерах, коммутатор 6, блок 7 смещени  уровн , фильтр 8, делитель 9 напр жени , регул тор 10 св зи, датчик 11 механического пере моцени  элементов регул тора св зи, первый функциональный преобразовате 12, блок 13 Сравнени , управл ющий элемент 14, задатчик 15 статистичес ких характеристик и второй функциональный преобразователь 16. Генератор инфранизкочастотных случайных сигналов работает следующим образом. , Перед началом-работы оператор устанавливает в задатчике 15 требуемое значение оС , определ емое в соответствии с выражени ми (1) и (2). I. Характеристика вход - выход первого функционального преобразова тел  12 настраиваетс  в результате тарировки предлагаемого генератЬра и  вл етс  неизменной дл  всего вре мени эксплуатации последнегр в нормальных ус.лови х. Тарировка характеристики вход - выход произврУдитс  путем измерени  значени  сред него в единицу:времени числа сме  ; знаков выходного напр жени  блока 7 смещени  уровн  дл  р да механических перемещений элементов регул тора 1Q св зи. Характеристика вход выход второго функционального пре образовател  16 имеет вид ступенчатой зависимости, причем число ступеней равно числу выходов счётных триггеров делител  5 частоты (чиС лу каналов коммутатора 6). Прот женность каждой ступени определ етс возможностью установки ра выходе блока 7 смещени  уровн  заданного значени  только изменением механ ческого перемещени  элементов регул тора Ю св зи, а высота - уровнем переключени  каналов коммутатора 6, Задатчиком 15 задаютс  статистические характеристики в виде значени  среднего в единицу времени числа смен знаков выходного напр жени  блока 7 смещени  уровн . При работе генератора инфранизкочастотных случайных сигналов от источника 1 радиоактивного излучени  поток частиц радиоактивного распада вызывает в сче.тчике 2 частиц распада по вление импульсов, которые далее усиливаютс  усилителем 3, формируютс  триггером Шмитта .4 и поступают в делитель 5 частоты на счетных триггерах. В эТо врем  с первого выхода задатчика 15 сигнал, пропорциональный установленному значению сС,, поступает на вход второго функ- ; ционального преобразовател  1-6, на выходе которого формируетс  управл ющий сигнал, уровень которого соответствует необходимому коэффициенту делени  п делител  5 частоты. Упра;вл ющий сигнал поступает на управл ющий вход коммутатора 6, который подключает соответствующий выход делител  5 частоты к входу блока 7смещени  уровн , и одновременно на управл ющий вход задатчика 15,; на втором выходе которого формируетс  сигнал . Этот сигнал поступает на первый вход блока 13 сравнени . Если сигнал Хд С выхода первого функционального преобразовател  12 не развей сигналу Х, то на выходе блока 13 сравнени  по вл етс  сиг- нал рассогласовани  . Управл ющий элемент 14 воздействует на регул тор 10 св зи, элементы которого осуществл ют отработку этого рассогласовани  путем изменени  рассто ни  между источником 1 радиоактивного излучени  и счетчиксм 2 частиц распада (или путем механического перемещени , например, поглс цаю щегО экрана) . Механическое перемещение элементов регул тора 10 св зи измер етс  датчиком 11, и сигнал, пропорциональный этому перемещенгао, поступает на вход первого функционального преобразователи 12, на выходе которого присутствует сигнал где (С - факт11ческое значение среднего в единицу времени числа смен знаков напр жени  на выходе блока 7 смещени  уровн . Изменение рассто ни  между источником 1 радиоактивного излучени  и счетчиком 2 частиц распада прекращаетс  при равенстве заданного значени  сС фактическому значению , Таким образом на выходе фильтра 8обеспечиваетс  сигнал с заданными статистическими характеристиками случайного процесса. Делителем 9 i aпр жени  устанавливаетс  требуема  амплитуда этого сигнала на выходе ; генератора.

Введение задатчика 15 и второго функционального преобразовател  16 обеспечивает автоматический выбор необходимого коэффициента делени  ..вл  5,частоты, а ведение управл ющего элемента 14, воздействующего на регул тор 10 св зи, и первого функционального преобразовател  12 позвол1 ёт автоматически непрерывно Чзмен хь-сред нее в единицу времени .число смэн знаков-выходного напр - .жени  блока 7 смещени  уровн  и тем самым устанавливать на выходе предлагаемого генератора сигнал с заданными статистическими характеристикацк . Поскольку отработка рассогласовани  Х осуществл етс  за малое врег м  (единицы секунд), то при этом достигаетс  существенное уменьшение времени (на 10-20 мин) перестройки статистических характеристик случайных сигналов предлагаемого генератора в процессе исследовани  систем автоматического управлени .

Экономический эффект от использовани  предлагаемого устройства сос .тавит 40-50 тыс.руб.

Claims (1)

1. . ’ ГЕНЕРАТОР ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНЫХ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ,содержащий источник радиоактивного излучения, последовательно соединенные счетчик частиц распада, усилитель, триггер ИМитта, делитель частоты на счетных триггерах, коммутатор, блок смещения уровня; фильтр и делитель напряжения о т л и ч а ю щ и й с я тем, что.

   с целью уменьшения времени перестройки статистических характеристик · случайных сигналов, между выходом источника радиоактивного излучения и входом счетчика частиц распада введен регулятор связи, другой выход ; которого подключен через введённые последовательно соединенные датчик механического перемеще ния элементов регулятора связи, первый функциональный преобразователь, блок сравнения и управляющий элемент к управляющему входу регулятора связи, а· также введены последовательно соединенные задатчик статистических ха. рактеристик и второй функциональный преобразователь, выход которого подключен к управляющим входам коммутатора и задатчика статистических характеристик, другой выход которого подключен к другому входу блока срав.нения.