SU1479878A1 - Устройство дл регистрации одиночных ударов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике ,в частности, к регистраторам однократных сигналов (импульсов) на экране электронно-лучевой трубки, и может быть использовано дл  регистрации и отображени  одиночных сигналов с пьезоэлектрических датчиков при проведении испытаний на одиночные удары. Целью изобретени   вл етс  расширение динамического диапазона и повышение точности регистрации сигнала. Устройство содержит блок 1 нормировани  входного сигнала по амплитуде и длительности, содержащий первый масштабирующий усилитель 2 с ключом 3 и блоком 4 масштабирующих конденсаторов, аттенюатор 5, второй масштабирующий усилитель 6 с резистором обратной св зи 7, программируемый делитель 8 частоты, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, счетчик 10 адреса, блок 11 пам ти, индикатор 12, тактовый генератор 13, источник 14 тока, цифроаналоговый преобразователь 15, сумматоры 16 и 18, вычитатель 19, регистр 20, селектор-мультиплексор 21, задатчик числа усредн емых отсчетов АЦП 22, задатчики пор дка масштаба 23, числа масштаба 24, длительности повторных отсчетов 25, информационный вход устройства 26, входы 27 и 28 задатчика амплитуды входного сигнала, вход 29 задатчика длительности повторени  входного сигнала. 1 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к регистраторам однократных сигналов (импульсов ) на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), и может быть использовано дл  регистрации и отображени  одиночных сигналов с пьезоэлектрических датчиков при проведении испытаний на одиночные удары.

Целью изобретени   вл етс  расширение динамического диапазона и повышение точности регистрации сигнала.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства дл  регистрации одиночных ударов.

Устройство содержит блок 1 нормировани  входного сигнала по амплитуде и длительности, содержащий первый масштабирующий усилитель 2 с ключом 3 и блоком 4 масштабирующих конденсаторов , аттенюатор 5, второй масштабирующий усилитель 6 с резистором 7 обратной св зи и программируемый делитель 8 частоты, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, счетчик 10 адреса, блок 11 пам ти (ОЗУ), индикатор 12 на ЭЛТ, тактовьй генератор 13, источник 14 тока, цифроаналоговыи преобразователь (ЦАП) 15, первый сумматор 16, задатчик 17 нулевой линии индикации, второй сумматор 18, вычитатель 19, регистр 20, селектор- мультиплексор 21, задатчик 22 числа усредн емых отсчетов аналого-цифро

5

вого преобразовател  АЦП, задатчик 23 пор дка масштаба 23, задатчик 24 числа масштаба, задатчик 25 длительности повторных отсчетов, информационный вход 26 устройства, первый 27, второй 28 входы задатчика амплитуды входного сигнала и вход 29 задатчика длительности повторени  отсчета входного сигнала.

При этом первьй масштабирующий усилитель 2 блока 1 нормировани  с ключом 3 и блоком 4 масштабирующих конденсаторов 4 в цепи обратной св зи соединен через аттенюатор 5 со вторым масштабирующим усилителем 6 с резистором 7 в цепи обратной св зи. Выход усилител  6 соединен с АЦП 9, выход которого через счетчик 10 адреса и блок 11 пам ти соединен с индикатором 12 на ЭЛТ. Вход генератора 13 тактовых импульсов соединен с программируемым делителем 8 частоты блока 1 нормировани , выход программиру- 5 емого делител  8 соединен с входами АЦП 9 и счетчика 10 адреса. Задатчик 17 нулевой линии индикации соединен с одним из выходов первого сумматора 16, выход которого через ЦАП 15 и источник 14 тока соединен с входом второго масштабирующего усилител  6 блока 1 нормировани , а вход АЦП 9 и выход блока пам ти соединены с одним из входов второго сумматора 18, выход которого соединен с одним из входов вычитател  19, выход кото0

0

5

1

рого через регистр 20 соединен с входом первого сумматора 16, а выход регистра 20 через селектор-мультиплексор 21 соединен с входом второго сумматора 18, при этом управл ющий вход селектор-мультиплексора 21 соединен с задатчиком 22 числа усредн емых отсчетов АЦП. Задатчик 23 пор дка масштаба соединен с ключом 3 блока 1 нормировани , задатчик 24 числа масштаба соединен с аттенюатором 5 блока 1 нормировани , а задатчик 25 длительности повторени  отсчетов соединен с входом программируемого делител  8 частоты. Вход 26  вл етс  информационным входом устройства и соединен с входом первого масштабирующего усилител  2 блока 1 нормировани  1.

Устройство дл  регистрации единичных ударов работает следующим

образом.

i

При отсутствии информационного

сигнала на входе первого масштабирующего усилител  2 сигнал нулевого уровн , обусловленный дрейфом усилителей 2 и 6, поступает на вход АЦП 9 и преобразуетс  в цифровой код, который поступает на вход второго сумматора 18, на другой вход которого приходит сигнал с выхода селектора-мультиплексора 21, который представл ет собой сумму предшествующих дискрет АГ , увеличенную в k раз, с помощью селектора-мультиплексора 21, который осуществл ет умножение в k раз кода, наход щегос  в регистре 20, где k 2П, а число п задаетс  задатчиком 22 числа усредн емых отсчетов АЦП. Код с сумматора 18, представл ющий собой сумму kAn, +B,,, поступает на один из входом вычитател  19, на другой вход которого поступает код Аг., с выхода регистра 20. Сигнал на выходе регистра 20 представл ет собой усредненный по показательному закону в соответствии с выражением

К4-&Р

kAh A,,.,

где Вг - дискретное значение с выхода АЦП 9 с пор дковым номером г;

А - сумма дискрет, предшествующа  номеру, дрейф нул  масштабирующих усилителей 2 и 6 и АЦП 9.

В случае, если с задатчиком 17 нулевой линии задан код нул , то ус9878 4

редненное значение дрейфа с регистра 20 поступает пр мо через первый сумматор 16 на вход НАЛ 15, преобра- - зующий цифровой код в аналоговый сигнал, который управл ет источником 14 тока. Ток с источника 14 пере даетс  на вход усилнтег  6 и осуществл ет компенсацию дрейфа нул  усилнтелей и АЦП 9.

В случае поступлени  с задатчика 17 кода, отличного от нул , происходит смещение нулевого уровн  усилител  6 и, следовательно АЦП 9.

5 Число k выбираетс  таким образом, чтобы посто нна  времени цифрового усреднител , состо щего из устройств 18-21, была значительно больше длительности регистрируемого ударного

0 процесса, т.е.

k ,

где Т0 - период квантовани  АЦП 9, п - длительность регистрируемо5 го ударного процесса.

Запись ударного процесса с АЦП 9 осуществл етс  в ОЗУ 11 по адресу, задаваемому счетчиком адреса 10. Информаци  из ОЗУ 11 выводитс  на инди0 катор 12 на ЭЛТ на котором высвечиваетс  регистрируемым процесс.

Масштабирование по длительности осуществл етс  программируемым (счетчиком ) делителем 8 путем изменени 

с периода квантовани  АЦП 9. Коэффициент делени  частоты с тактового генератора 13 счетчиком 8 задаетс  задатчиком 25. Выход делител  8 тактирует работу АЦП 9 и одновременно по0 ступает на счетчик 10 адреса, измен   его состо ние.

Задатчик 23 пор дка осуществл ет управление ключом 3, который измен 5 ет емкость в цепи обратной св зи масштабирующего усилител  2 зар да.

Нормирование чувствительности датчика , подключаемого на вход устройства , осуществл етс  аттенюатором 5,

0 который управл етс  задатчиком 24 числа. Таким образом, автоматически осуществл етс  коррекци  дрейфа нул  масштабирующих усилителей 2, 6 и АЦП 9, позвол   смещать нулевую линию

е индикации при регистрации однопол р- ных сигналов, и таким образом расшир ет динамический диапазон регистрации сигналов, поступающих на вход устройства регистрации, и повышает

точность регистрации однопол рных сигналов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регистрации одиночных ударов, содержащее блок нормировани  входного сигнала по амплитуде и длительности, первый вход которого соединен с информационным входом устройства, а второй, третий и четвертый входы  вл ютс  входами задани  масштаба амплитуды и длительности входного сигнала, состо щий из последовательно соединенных первого масштабирующего усилител  с блоко масштабирующих конденсаторов и ключа в цепи обратной св зи, аттенюатора и второго масштабирующего усилител  с резистором в цепи обратной св зи а также программируемого делител  частоты , выход которого соединен с адресным входом аналого-цифрового преобразовател , аналоговый вход которо го соединен с выходом второго масштабирующего усилител  блока нормировани  входного сигнала по амплитуде и длительности, счетчик адреса, соединенный через блок пам ти с индикатором на электронно-лучевой трубке, тактовый генератор, соединенный с программируемым делителем частоты, вычитатель, селектор-мультиплексор и цифроаналоговый преобразователь, о

   т-

   10

   15

   20

   25

   798786

   л и чающеес  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона и повышени  точности, в него введены источник тока, два сумматора, задатчик уровн  нулевой линии-индикации , регистр и задатчик числа усредненных отсчетов аналого-цифрового преобразовател , причем выход первого сумматора через цифроаналоговый преобразователь и источник тока соединен с инвертирующим входом второго масштабирующего усилител  блока нормировани  входного сигнала по амплитуде и длительности, один из входов первого сумматора соединен с задат- чиком нулевой линии индикации, а другой - с выходом регистра и с первым входом вычитател , второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, один из входов которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразовател  и с информационным входом блока пам ти, а другой вход - с выходом селектора-мультиплексора, адресный вход которого соединен с задатчиком числа усредн емых отсчетов аналого-цифрового преобразовател , а другой вход - с выходом регистра , вход которого соединен с выходом вычитател , а вход счетчика адреса соединен с выходом программируемого делител  частоты блока нормировани  входного сигнала по амплитуде и длительности .

   30

   35