1one
Изобретение относитс к метеорологическим приборам и может быть использовано на метеостанци х дл раздельной регистрации наземных.и облачных разр дов.The invention relates to meteorological instruments and can be used at meteorological stations for separately registering ground and cloud discharges.
Известно устройство дл регистрации грозовых разр дов, которое используетс дл регистрации преимущественно наземных разр дов и содержит последевательно соединенные антенну, фильтр, пороговое устройство, расширитель импулсов и регистратор. Это устройство снабжено подклЕоченными параллельно цепи фильтр-пороговое устройство двум ана- логичными цеп ми, кажда из которых содержит фильтр и пороговое устройство, а также согласующим устройством и схемой совпадени , включенными первое на входе, а второе на выходе трех параллел ных цепей, полосы пропускани которых выбраны различными, но лежаишми в спетре частот характерных дл наземных разр дов ij.A device for recording lightning discharges is known, which is used to register mainly ground-based discharges and contains serially connected antennas, a filter, a threshold device, a pulse expander, and a recorder. This device is equipped with a parallel-connected filter-threshold device with two similar circuits, each of which contains a filter and a threshold device, as well as a matching device and a matching circuit, the first at the input and the second at the output of three parallel circuits which are chosen different, but lying in the frequency spectrum characteristic of ground bits ij.
Однако это устройства не позвол ет получать информацию о количестве облачных разр дов и имеет недостаточные помехоустойчивость и селекцию наземных разр дов.However, this device does not allow to obtain information on the number of cloud bits and has insufficient noise immunity and selection of ground bits.
Наиболее близким по технич(ёской сущности к предложенному вл етс устройство , которое содержит последовательно соединенные антенну, фильтр, одновибратор и регистратор и снабжено подключенными параллельно цепи фильтр-одновибратор двум аналогичными цеп ми, кажда из которых фильтр и одновибратор а также согласующим устройством и схемой совпадени , включенными первое на входе, а второе - на выходе трех параллельных цепей, полосы пропускани которых выбраны различными, но лежащими в спектре частот, характерных дл наземных разр дов. Это устройство снабжено также последовательно соединенными пороговым устройством, селектором импульсов по длительности и формирующим устройством. Вход порогового уст6 ройства соединен с выходом согласую щего стройства, а выход формирующего устройства - с одним из входов схемы совпадени . По сравнению с аналогичным устройствами оно имеет повышенную помехоустойчивость и улучиюниую селеК Цию наземных разр дов Однако с помощью этого устройства можно получать информацию только о количестве наземных грозовых разр дов. Количество же облачных грозовых раз р дов этим устройством не регистрирует с , хот такие данные представл ют интерес дл многих отраслей народного хоз йства . Цель изобретени г- раздельна регист рени наземных и облачных грозовых разр дов. Это достигаетс тем, что устройс1 во дл регистрации грозовых разр дов дополнительно снабжено последовательно соединенными блоком вычитани , под ключенным входами к фильтрам двух параллельных цепей.устройства, а одним из выходов - к фор л1рующему устройств а также дополнительными фop ШpyющИ ми устройствами и схемой совпадени , выход которой соединен с регистром, а два ее входа - с одновибраторами. На чертеже изобра кена структурна схема устройства дл регистрации грозовых разр дов. Устройство содержит антенну 1,, сог-- ласующее устройство 2., две параллельные цепи 3, 4, схему совпадени 5 и регистратор 6, Цепь 3 содержит фильтр 7, детектор 8, усил1ггель О и одновибра™ тор 10, Цепь 4 cocToirr из фильтра 11, детектора 12, усилител 13 и од;юБиб ратора 14. Кроме указанных каскадов устройство содержит блок вычитани 15 формирующее устройство 16, дополнител ное формирующее устройство 17 и до полнительную схему совпадени 18, Устройство работает следующим об разом. При грозовых разр дах в окружающем пространстве по вл ютс электромагнитные сигналы в широком диапазоне часто Эти электромагнитные сигналы восприни маютс антенной 1 и поступают на вход согласующего устройства 2, которое пре назначено дл согласовани вьюокого со ротивлени антенны 1 с шзкими входны ми сопротивлени ми цепей 3, 4. Кажда из параллельных цепей 3, 4 работает в .нужном диапазоне частот. Цепь 3 с по44 мощью фильтра 7 чувствительна к электромагнитным колебани м в области макCHMJMa спектральной плотности наземных rpoaoBbLX разр дов ( 4-8 кгп). Сигналы, поступающие на вход цепи 3, детектируетс так, что сигнал на выходе цепи 3 по вл етс как при положительныд, так и при отрицательных импульсах, посту- , пающих на его вход. С выхода детектора 8 сигналы: поступают на усилитель 9. Если амплитуда превосходит заданный уровень, то происходит запуск оцновибратора 10. Одновибратор 10 выполн ет функции порогового устройства и расщирител импульсов. Импульсы с выхода одновибрйтора 10 поступают на первые входы схем совпадени 5 и 18. Цепь 4 по своей структуре аналогична цепи 3. Но ее фильтр 11 настроен в области максимума спектральной плотности облачных грозовых разр дов (25-50 кгц). С выхода цепи 4 импульсы одновибратора 14 гюступают на вторые вхошл схем совпадени 5 и 18. Кроме того, сигналы грозовых разр дов с выходов усилителей 9 и 13 поступают на BXotiBi блока вычитани- 15. При наземном грозовом разр де сигнал, снимаемый с выхода усилител 9, больше сигнала, с шмаемого с выхода усилител 13. В этом случае на выходе блока вычитани 1 5 по вл етс положительный импульс, соответствующий разности входых сигналов. Положительный импульс на выходе блока вычитани 1 5 запукает формирующее устройство 16, в качестве которого может быть использован одно1зибратор.. Импульс с выхода одновибратора 16 поступает на третий вход схемы совпадени 5. Таким образом, когда происходит наземный грозовой разр Д; на всех трех входах схемы сов падени 5 одновреме1шо по вл ютс импульсы . Происходит регистраци наземного грозового разр да в устройстве 6. При облачном грозовом разр де сигнал на выходе усилител 9 меньше сигнала на выходе усилител 13. В этом случае на выходе блока вычитани 1 5 по вл етс отрицательный импудьс, соответствующий разности входных сигналов. Отрицательный импульс на выходе блока вычитани 1 5 запускает дополнительное формирующее устройство 17, в качестве которого может быть использован одновибратор . Импульс с выхода одновибра- тора 17 поступает на третий вход дополнительной схемы совпадени 18. Таким образом, когда происходит облачный грозовой разр д, на «сех трох лходах /ю полнительной схемы совпадени 18 одновременно по вл ютс импульсы. Происходит регистраци облачного грозового разр да в устройстве 6.5The closest in technical terms (the essence of the invention is a device that contains an antenna connected in series, a filter, a one-shot and a recorder and is equipped with two similar chains connected in parallel to a filter one-shot, each of which is a filter and one-shot as well as a matching device and matching circuit included the first at the input, and the second at the output of three parallel circuits, the bandwidth of which is chosen different, but lying in the frequency spectrum, characteristic for ground-based discharge This device is also equipped with series-connected threshold device, pulse duration selector and forming device. The input of the threshold device is connected to the output of a matching device, and the output of the forming device is connected to one of the matches of the matching circuit. noise immunity and improvement of the ground discharges of the sequel However, with the help of this device it is possible to obtain information only about the number of ground lightning discharges. The number of cloudy lightning storms of this device does not register with, although such data are of interest for many branches of the national economy. The purpose of the invention is a separate register of ground and cloud thunderstorm discharges. This is achieved by the fact that the device for registering the lightning discharges is additionally equipped with series-connected subtraction units, connected with the inputs to the filters of two parallel circuits, devices, and one of the outputs - with the form devices, as well as with additional features of the copying devices and the coincidence circuit, the output of which is connected to the register, and its two inputs - with one-shot. In the drawing of the image, a block diagram of a device for recording lightning discharges. The device contains an antenna 1, a matching device 2., two parallel circuits 3, 4, a coincidence circuit 5 and a recorder 6, Circuit 3 contains a filter 7, a detector 8, an amplifier O and a single vibrator ™ tor 10, A circuit 4 cocToirr from the filter 11, the detector 12, the amplifier 13 and one amplifier 14. In addition to these stages, the device includes a subtractor 15, a forming device 16, an additional forming device 17 and an additional matching circuit 18, the device operates as follows. In lightning discharges, electromagnetic signals in a wide range often appear in the ambient space. These electromagnetic signals are sensed by antenna 1 and are fed to the input of matching device 2, which is assigned to match the antenna's direction of the antenna 1 with brisk input resistances of the circuits 3, 4. Each of the parallel circuits 3, 4 operates in the required frequency range. The circuit 3 with the power of the filter 7 is sensitive to electromagnetic oscillations in the region of the maximum spectral density of ground-based rpoaoBbLX bits (4-8 kgp). The signals at the input of circuit 3 are detected so that the signal at the output of circuit 3 appears at both positive and negative impulses sent to its input. Signals from the detector output 8: arrive at amplifier 9. If the amplitude exceeds a predetermined level, then the start of the oscillator 10 starts. The one-oscillator 10 performs the functions of a threshold device and a pulse expander. The pulses from the output of the one-shot 10 are fed to the first inputs of the matching circuit 5 and 18. Circuit 4 is similar in structure to circuit 3. But its filter 11 is set in the region of the maximum spectral density of cloudy lightning discharges (25-50 kHz). From the output of circuit 4, the pulses of the one-shot 14 oscillator enter the second enters the matching circuits 5 and 18. In addition, the lightning discharge signals from the outputs of the amplifiers 9 and 13 are sent to the BXotiBi subtraction unit 15. At ground-based lightning discharge, the signal removed from the output of the amplifier 9 is larger than the signal from the output of the amplifier 13. A positive impulse at the output of the subtraction unit 1 5 pulls the shaping device 16, which can be used as a single vibrator. The impulse from the output of the one-shot 16 arrives at the third input of the coincidence circuit 5. Thus, when the ground thunderstorm discharge occurs; impulses appear at all three inputs of the coincidence circuit 5 at the same time. A ground lightning discharge is recorded in device 6. In a cloudy lightning discharge, the signal at the output of amplifier 9 is less than the signal at the output of amplifier 13. In this case, the output of subtractor 1 5 shows a negative impedance corresponding to the difference of the input signals. A negative pulse at the output of the subtraction unit 1 5 starts an additional forming device 17, which can be used as a one-shot. The impulse from the output of the one-vibrator 17 is fed to the third input of the additional coincidence circuit 18. Thus, when a cloudy thunderstorm discharge occurs, pulses appear on the “three trox / unit complementary coincidence circuit 18”. Cloud thunderstorm discharge is registered in device 6.5