SU842889A1 - Device for monitoring and signalling object displacements - Google Patents

Device for monitoring and signalling object displacements Download PDF

Info

Publication number
SU842889A1
SU842889A1 SU792846968A SU2846968A SU842889A1 SU 842889 A1 SU842889 A1 SU 842889A1 SU 792846968 A SU792846968 A SU 792846968A SU 2846968 A SU2846968 A SU 2846968A SU 842889 A1 SU842889 A1 SU 842889A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
phase shifter
phase
switch
Prior art date
Application number
SU792846968A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Игнатьевич Бондарчук
Сергей Михайлович Лапшин
Василий Сергеевич Пекуров
Владимир Николаевич Сотин
Original Assignee
Минский радиотехнический институт
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 Минский радиотехнический институт filed Critical Минский радиотехнический институт
Priority to SU792846968A priority Critical patent/SU842889A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU842889A1 publication Critical patent/SU842889A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

Изобретение относитс  к средствам контрол  и управлени , точнее к средствам контрол  биологических объек- тов, и может быть использовано дл  охранной сигнализации в биологии, медицине и т.д. Известно устройство дл  контрол  двигательной активности объектов, содержащее усилитель, настроенный на ультразвуковую ;частоту, электроакустические преобразователи, присоединенные к его входу и выходу так, чтобы образовалась положительна  обратна  св зь, вызывающа  генерацию в усилителе. Движение объекта в зоне контрол , образованной выходными и входными преобразовател ми , вызывает H3MeHei6ieпар метров генерируемого сигнала С l.lv Указанное устройство имеет стабиль ность параметров генерируемого сигнала . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  контрол  и си нализации перемещений объекта,, содерж щее генератор, выход которого соединен с первыми входами управл емого фазо-. вращател  и фазометра, выход которого через.фильтр соединен с индикатором и вторым входом управл емого фозовращател , выход Которого соединен с излучающим электродом, выход приемного электрода соединен со вторым входом фазометра 12. Недостаток этого устройства - ограничение чувствительности за счет флуктуации фазы сигнала обусловленных воздействий дестабилизирующих факторов (нестабильности питани , температурные уходы и т. п.) на согласующие и формирующие устройства измерительного канала, а также инструментальной погре- шности фазометра. Кроме того, введение положительной обратной св зи по фазе может привести к самовозбуждению , всего устройства, Указанные  влени  привод т к увеличению количества ложных срабатываний устройства.The invention relates to means of monitoring and control, more precisely to means of monitoring biological objects, and can be used for security alarm systems in biology, medicine, etc. A device for controlling the motor activity of objects is known, which contains an amplifier tuned to an ultrasonic one; frequency, electroacoustic transducers connected to its input and output so that positive feedback is formed, causing generation in the amplifier. The movement of an object in the control zone formed by the output and input converters causes the H3MeHei6ie pair of generated signal C l.lv The specified device has the stability of the parameters of the generated signal. The closest to the present invention is a device for monitoring and saping the movements of an object, comprising a generator, the output of which is connected to the first inputs of the controlled phase-to-phase. rotator and phase meter, the output of which through the filter is connected to the indicator and the second input of the controlled photo-rotator, whose output is connected to the radiating electrode, the output of the receiving electrode is connected to the second input of the phase meter 12. The disadvantage of this device is the limitation of sensitivity due to signal phase fluctuations due to destabilizing effects factors (power instabilities, temperature drifts, etc.) to the matching and shaping devices of the measuring channel, as well as the instrumental phase error meter In addition, the introduction of positive phase feedback can lead to self-excitation of the entire device. These phenomena lead to an increase in the number of false positives of the device.

Цель изобретени  - повьшё-ние чувствительности и уменьшение веро тности ложных срабатываний устройства.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and reduce the likelihood of false alarms of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор, управл емый фазовращатель и излучающий электрод, приемный электрод, фазометр, опорный вход которого соединен с выходом генератора, первый фильтр, выход которого соединен со входом индикатора , введены юстировочный фазовращатель , два коммутатора, дв.а пиковых детектора, второй фильтр, арифметический блок, делитель частоты и формирователь импульсов, первый вход первого коммутатора соединен с приемным электродом, выход управл емого фазоврагчател  через юстировочный фазовращатель соединен со вторым входрм пер вого коммутатора выход которого соединен со входом фазометра, выход фа1The goal is achieved in that a device containing a series connected generator, a controlled phase shifter and a radiating electrode, a receiving electrode, a phase meter whose reference input is connected to the generator output, the first filter whose output is connected to the indicator input, an adjusting phase shifter, two switches , two peak detectors, a second filter, an arithmetic unit, a frequency divider and a pulse shaper, the first input of the first switch is connected to the receiving electrode, the output is controlled through the adjusting phase shifter connected to the second input of the first switch, the output of which is connected to the input of the phase meter, output F1

1вометра соединен со входом второго коммутатора , первый и второй выходы кото .рого через первый и второй соответс твенно пиковые детекторы подключены к первому и второму входам арифметич ского блока, выход которого соединен со входом первого фильтра-, выход первого пикового детектора через второй фильтр соединен с управл ющим входом управл емого фазовращател , выход генератора через делитель частоты соединен со входом формировател  импульсов , первый и второй выходы которого соединены с управл ющими входами соответственно первого и второго коммута- торов.The 1V is connected to the input of the second switch, the first and second outputs of which are through the first and second respectively peak detectors are connected to the first and second inputs of the arithmetic unit whose output is connected to the input of the first filter; the output of the first peak detector is connected via the second filter the control input of the controlled phase shifter, the generator output is connected via a frequency divider to the input of a pulse shaper, the first and second outputs of which are connected to the control inputs of the first and second commutators.

Структурна  схема предлагаемого ycTpducTBia приведена на чертеже. The structural scheme of the proposed ycTpducTBia is shown in the drawing.

Устройство дл  контрол  и сигнахшзации перемещений объекта содержит генератор 1, управл емый фазовращатель 2, излучающий 3 и приемный 4 электроды первый коммутатор 5, юстировочный фазовращатель 6, фазометр 7, второй коммутатор 8, два пиковых детектора 9, и 9, арифметический блок 10, фильтры 11 и 13, индикатор 12, делитель 14 частоты, формирователь 15 импульсов контролируемьй объект 16,The device for monitoring and signaling the movements of an object contains a generator 1, a controlled phase shifter 2, radiating 3 and receiving 4 electrodes, the first switch 5, the adjusting phase shifter 6, the phase meter 7, the second switch 8, two peak detectors 9, and 9, the arithmetic unit 10, filters 11 and 13, indicator 12, frequency divider 14, shaper 15 pulses of controlled object 16,

Генератор 1 подключен ко входу управл емого фазовращател  2 и к опорному входу фазометра 7, Выход управп емого фазовращател  2 подключен к излучающему электроду 3 и ко входу юстировочного фазовращател  6,Приемный электрод 4 и выход юстировочного фазовращател  6 подключены ко входам коммутатора 5, выход которого соединен с измерительным входом фазометра 7. Выход фазометра 7 соединен со входом коммутатора 8, выходы которого подключены ко входам двух пиковых Детекторов 9, выходы которых подключены ко входам арифметического блока 10, причем выход одного из пиковых детекторов 9 через фильтр 13 соединен с управл ющим входом фазовращател  2. Выход арифметического 9 через фильтр 11 соединен совхЬдом индикатора 12. Управл ющие входы коммутаторов 5 и 8 подключены к выходам формирова- . тел  15, вход которого через делитель 14 частоты с выходом генератора 1. Контролируемый объект-16 помещаетс  в зоне между излучающим 3 и приемным 4 электродами.The generator 1 is connected to the input of the controlled phase shifter 2 and to the reference input of the phase meter 7, the output of the controlled phase shifter 2 is connected to the radiating electrode 3 and to the input of the adjustment phase shifter 6, the receiving electrode 4 and the output of the adjustment phase shifter 6 are connected to the inputs of the switch 5, the output of which is connected with the measuring input of the phase meter 7. The output of the phase meter 7 is connected to the input of the switch 8, the outputs of which are connected to the inputs of two peak Detectors 9, the outputs of which are connected to the inputs of the arithmetic unit 10, and course of one of the peak detector 9 via the filter 13 is connected to a control input of phase shifter 2. Yield arithmetic 9 through the filter 11 is connected sovhdom indicator 12. The control input switches 5 and 8 are connected to the outputs of the formation. bodies 15, whose input is through a divider 14 frequency with the output of the generator 1. The controlled object-16 is placed in the zone between the radiating 3 and the receiving 4 electrodes.

Генератор 1 служит дл  формировани  гармонического либо импульсного напр жени  с высокой стабильностью частоты и амплитуды, достаточной дл  нормальной работы фазового детектора. В качестве генератора 1 может быть использован гармонический либо релаксационный генератор, стабилизированный кварцем, The generator 1 serves to generate a harmonic or pulsed voltage with a high frequency and amplitude stability sufficient for the normal operation of the phase detector. As the generator 1 can be used harmonic or relaxation generator, stabilized by quartz,

Управл е:мый. фазовращатель 2 служит дл  обеспечени  обратной св зи по фазе, а также дл  начальной установки и калибровки устройства, В качес тве фазовращател  может быть применена , например, RC-цепь с варикапом либо полевым транзистором в качегстве управл ющего элемента.Control: my. phase shifter 2 serves to provide phase feedback, as well as for initial installation and calibration of the device. As an phase shifter, for example, an RC circuit with a varicap or a field effect transistor can be used as a control element.

Измерительный 3 и приемный 4 электроды Ьлужат дл  создани  в контролируемой зоне переменного электрического пол . В качестве электродов могут быть использованы металлические пластины , провода и т,п,Measuring 3 and receiving 4 electrodes are used to create an alternating electric field in the controlled area. As electrodes can be used metal plates, wires and t, n,

Юстировочный фазовращатель 6 служит дл  подачи на вход фазометра 7 напр жени  такой же амплитуды и фазы, как и на приемный электрод 4, В качестве юстировочного фазовращател  6 может быть использован конденсатор либо перестраиваема - цепь.The adjusting phase shifter 6 serves to supply a voltage of the same amplitude and phase to the input of the phase meter 7 as that on the receiving electrode 4. A capacitor can be used as an adjustment phase shifter 6 or a tunable circuit.

Коммутаторы 5 и 8 служат дл  последовательного подключени  приемного электрода 4 или выхода юстировочного фазовращател  6 ко входу фазометра 7 и дл  переключени  выхода фазометраSwitches 5 and 8 are used to serially connect the receiving electrode 4 or the output of the adjustment phase shifter 6 to the input of the phase meter 7 and to switch the output of the phase meter

7между входами пиковых детекторов 9,7 between the inputs of peak detectors 9,

8качестве коммутаторов 5 и 8 могут быть использованы электромагнитные8 The quality of switches 5 and 8 can be used electromagnetic

5.8428895.842889

реле, герконы либо электронные ключи на бипол рных или МОП-транзисторах. Фазометр 7 производит сравнение опорного,сигнала, вырабатываемого ге нератором 1, с промодулированным по фазе двигательной активности объекта напр жением, поступающим с приемного электрода 4, либо с сигналом, поступающим с выхода юстировочного фазовращател  6, и вырабатывает напр жение , пропорциональное изменению фазы В качестве фазометра 7 может быть использован фазовый дискриминатор с соответствующими согласуювшми устройствами . Пиковые детекторы 9 служат дл  преобразовани  последовательностей амплитудно-модулированных импульсов, поступающих с.выхода второго коммутатора 8, в. непрерыв ый сигнал. Пиковые детекторы 9 служат дл  вьщелени огибающей амплитудно-модулированнь1х импульсов, поступающих с выходов коммутатора 5 и 8, и могут быть выполнены на полупроводниковых диодах по известным схемам. Арифметический блок 10 вырабатывает напр жение, пропорциональное разности сигналов, присутствующих на его входах. В качестве арифметического блока 10 может быть применен, например, дифференциальный усилитель. Фильтры 11 и 13 служат дл  частотиой селекции сигналов. Могут быть использованы пассивные и активные ФНЧ либо полосовые фильтры. , Индикатор 12 преобразует информацию о двигательной активности объекта 16 в удобную дл  воспри ти  операторо форму. В качестве индикатора 12 может быть применен осциллограф, самописец, .пороговое устройство подачи световых или звуковыэ сигнгшов и т.п. Формирователь 15 Импульсов вырабатывает импульсы дл  управлени  коммутаторами 5 и 8. В качестве формировател  15 может быть использован, например , транзисторный ключ. Делитель 14 частоты служит дл  деле. ни  частоты сигнала, вырабатываемо1;о генератором 1, в определенное количество раз с тем, чтобы обеспечить необходимую длительность коммутации и синхронизм коммутации. В качестве длител  14 частоты может быть использован, например, цифровой счетчик. Устройство работает следующим образом .relays, reed switches or electronic keys on bipolar or MOS transistors. Phase meter 7 compares the reference signal produced by generator 1 with the voltage modulated by the motor activity of the object, coming from the receiving electrode 4, or with the signal coming from the output of the adjusting phase shifter 6, and produces a voltage proportional to the phase change. A phase meter 7 can be used with a phase discriminator with appropriate matching devices. Peak detectors 9 serve to convert sequences of amplitude-modulated pulses from the output of the second switch 8, c. continuous signal. Peak detectors 9 serve to envelope the envelope of amplitude-modulated pulses from the outputs of the switch 5 and 8, and can be performed on semiconductor diodes according to well-known circuits. The arithmetic unit 10 produces a voltage proportional to the difference of the signals present at its inputs. As an arithmetic unit 10, for example, a differential amplifier can be used. Filters 11 and 13 serve for frequency selection of signals. Passive and active low-pass filters or bandpass filters can be used. The indicator 12 converts the information about the motor activity of the object 16 into an easy-to-perceive operator form. As an indicator 12, an oscilloscope, a recorder, a threshold light or sound signal feeder, etc. can be used. The pulse shaper 15 produces pulses to control the switches 5 and 8. As the driver 15, for example, a transistor switch can be used. The frequency divider 14 serves for business. neither the frequency of the signal produced 1; o generator 1, a certain number of times in order to provide the necessary switching duration and synchronization switching. As a frequency 14, for example, a digital counter can be used. The device works as follows.

Генератор I вырабатывает переменное напр жение с частотой fp. Излучающий электрод 3 создает в окружающем пространстве переменное электрическоь поле, которое индуцирует на приемном электроде 4 ЭДС, поступающую на один из входов коммутатора Si На второй вход коммутатора 5 поступает напр жение с выхода юстировочного фазовращател  6, Эти напр жени  попеременно поступают на вход измерительного канала фазометра 7 с частотой, намного меньшей частоты f , но большей , чем средн   частота сигнала двигательной активности юбъекта 16, где сравниваетс  с опорным напр жением , поступающим с генератора I. Фазометр 7 вырабатывает напр жение, пропорциональное разности фаз между сигналами в опорном и измерительном каналах. При этом, в то .врем , когда вход фазометра 7 подключен к приемному электроду 4, на выходе его присутствует как полезный сигнал, обусловленный двигательной активностью объекта 16, так и помеха, обусловленна  флуктуаци ми выходного напр жени  фазометра 7, В те же интервалы времени, когда вход фазометра 7 подключён к выходу юстировочного фазовращател  6, на его выходе присутствует только напр жение помехи. Коммутатор 8 -синхронно с коммутатором 5 подключает вы-, ход фазометра 7 ко входам двух пиковых детекторов 9j и 9г , которые преобразуют АИМ-сигнал, создаваемый коммутатором , в непрерывные напр жени , соответсвующие либо сумме полезного сигнала и помехи (первый пиковый детектор 9), либо только помехе (второй детектор 9). На выходе арифметическо го блока 10 образуетс  напр жение, содержащее только полезный сигнал. Это напр жение селектируетс  фильтром 11 и поступает на индикатор 12. Одновременно напр жение помехи с выхода пикового детектора 9 через полосоврй фильтр 13 поступает на управл ющий вход управл емого фазовращател  2 так. чтобы образовалась отрицательна  обратна  св зь по фазе. Таким образом, происходит дополнительна  компенсаци / помехи, Глубина обратной св зи определ етс  коэффициентом передачи пикового детектора 9 и фильтра 13, Преимущество ;1предпагаемого устройства состоит в повышении соотношени Generator I produces a variable voltage with frequency fp. The radiating electrode 3 creates in the surrounding space an alternating electric field, which induces an emf at the receiving electrode 4, which enters one of the inputs of the Si switch. The second input of the switch 5 receives the voltage from the output of the adjusting phase shifter 6, These voltages alternately enter the input of the measuring channel of the phase meter 7 with a frequency much lower than the frequency f, but greater than the average frequency of the signal of the motor activity of the object 16, where it is compared with the reference voltage coming from generator I. Phase meter 7 produces a voltage proportional to the phase difference between the signals in the reference and measurement channels. At the same time, when the input of the phase meter 7 is connected to the receiving electrode 4, its output is present as a useful signal due to the motor activity of the object 16, as well as interference caused by fluctuations of the output voltage of the phase meter 7, At the same time intervals when the input of the phase meter 7 is connected to the output of the adjusting phase shifter 6, only a disturbance voltage is present at its output. Switch 8 is synchronized with switch 5 connects you-, the phase meter 7 to the inputs of two peak detectors 9j and 9g, which convert the PAM signal generated by the switch into continuous voltages corresponding to either the sum of the useful signal and interference (the first peak detector 9) , or only interference (second detector 9). At the output of the arithmetic unit 10, a voltage is generated that contains only the useful signal. This voltage is selected by the filter 11 and supplied to the indicator 12. At the same time, the voltage from the output of the peak detector 9 through the bandpass filter 13 is fed to the control input of the controlled phase shifter 2. so that negative phase feedback is formed. Thus, additional compensation / interference occurs. The depth of the feedback is determined by the transfer coefficient of the peak detector 9 and filter 13, the advantage; the predictable device is to increase the ratio

Claims (1)

Формула.изобретенияClaim Устройство для контроля и сигнализации перемещений объекта, содержа- ю щее последовательно соединенные генератор* управляемый фазовращатель и излучающий электрод, приемный электрод, фазометр, опорный вход которого соединен с выходом .генератора, первый 15 фильтр, выход которого соединен со входом индикатора, отличающееся тем,что,с целью повышения чувствительности устройства jb него введены юстировочный фазовращатель два ком -20 мутатора, два пиковых детектора, второй фильтр, арифметический блок, делитель частоты и формирователь импульсов, первый вход первого коммутатора подключен к приемному электроду 25 выход управляемого фазовращателя через юстировочный фазовращатель соединен со вторым входом первого'коммутатора, выход которого соединен со входом фазометра, выход фазометра соединен со входом второго коммутатора, первый и второй выходы которого через первый и второй соответственно пиковые детекторы.подключены к первому и второму входам арифметического блока,выход которого соединен со входом первого фильтра, выход х первого пикового детектора через второй фильтр соединен соуправляющим входом управляемого фазовращателя, выход генератора через делитель частоты соединен сб входом формирователя импульсов, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго ком*· мутаторов.A device for monitoring and signaling the movements of an object, containing a series-connected generator * a controlled phase shifter and a radiating electrode, a receiving electrode, a phase meter, the reference input of which is connected to the output of the generator, the first 15 filter, the output of which is connected to the indicator input, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the jb device, an adjustment phase shifter two comp-20 mutators, two peak detectors, a second filter, an arithmetic unit, a frequency divider and a pulse shaper were introduced , the first input of the first switch is connected to the receiving electrode 25, the output of the controlled phase shifter through the adjustment phase shifter is connected to the second input of the first switch, the output of which is connected to the input of the phase meter, the output of the phase meter is connected to the input of the second switch, the first and second outputs of which are peak detektory.podklyucheny to first and second inputs of the arithmetic unit, whose output is connected to the input of the first filter, the output x of the first peak detector through a second filter with union of co-managing control input of the phase shifter, the output of the generator via a frequency divider coupled to the pulse shaper Sat input, first and second outputs are connected to control inputs of the first and second com * · mutators.
SU792846968A 1979-12-04 1979-12-04 Device for monitoring and signalling object displacements SU842889A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792846968A SU842889A1 (en) 1979-12-04 1979-12-04 Device for monitoring and signalling object displacements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792846968A SU842889A1 (en) 1979-12-04 1979-12-04 Device for monitoring and signalling object displacements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU842889A1 true SU842889A1 (en) 1981-06-30

Family

ID=20862419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792846968A SU842889A1 (en) 1979-12-04 1979-12-04 Device for monitoring and signalling object displacements

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU842889A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1256188A (en) Generator for producing ultrasonic oscillations
US3187262A (en) Detector of phase differences between currents of different frequencies
US4827213A (en) Apparatus for the contactless determination of variable intervals of distance by pulsatory spark discharges
SU842889A1 (en) Device for monitoring and signalling object displacements
SU1190497A2 (en) Device for generating rectangular signal
GB1340477A (en) Sawtooth voltage generator
US3668327A (en) Carrier supply for multiplex communication system
SU917368A1 (en) Device for shaping square-wave signal
US2677059A (en) Signal generator
SU1239673A1 (en) Device for electric prospecting
US2879474A (en) Low level wide band voltage measurement system
US3178591A (en) Scanning apparatus employing filter capacitor havcing short charge-time and long, but with means to reduce, discharge-time
SU1493962A1 (en) Switched radiometer
RU1790773C (en) Geoelectrical surveying generator device
SU451965A1 (en) Low frequency phase meter
SU1486957A1 (en) Device of remote control of measuring channel with piezoelectric transducer
SU1377763A1 (en) Ampli-phase meter
SU1254587A1 (en) Device for checking linear path of digital transmission system
SU531092A1 (en) Frequency control device
SU1167532A1 (en) Device for measuring earth-electrode resistance
SU811501A1 (en) Device for measuring inhomogeneity of frequency characteristics of communication chennel
SU957244A2 (en) Technical signalling device
SU531247A1 (en) Reference oscillation shaping device for a binary phase shift keying (FM) signal
SU496647A1 (en) Phase locked loop device
SU997046A1 (en) Device for measuring frequency difference