УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНОГО РАДИОДАЛЬНОМЕРА С АВТОМАТИЧЕСКИМ СОПРОВОЖДЕНИЕМ РАССТОЯНИЯ ДО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯ Российский патент 1996 года по МПК G06F17/00 

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для моделирования взаимодействия динамических характеристик импульсного радиодальномера и внешней среды и может быть использовано как техническое средство обучения, а также при исследовании реальных радиолокационных систем зондирования диэлектрических слоев.

Известны методы и устройства для моделирования и исследования отражения от слоев радиолокационных сигналов, которые описаны, например, в работе Л. Ю. Асташин, А. А. Костылев. Основы сверхширокополосных радиолокационных измерений. М. Радио и связь, 1989, с. 161-174, рис. 7.17.

Устройство содержит блок формирования сигнала передатчика, блок формирования зондирующих сигналов и отраженных сигналов и другие блоки.

Недостатком устройства является отсутствие возможности моделирования взаимодействия динамических характеристик импульсного дальномера с учетом фокусирующего действия диэлектрического слоя при автоматическом сопровождении расстояния до слоя.

Наиболее близким является устройство, описанное в работе "Радиоавтоматика". Методические указания к выполнению лабораторных работ. Л. СЗПИ, 1990, с. 17-22, рис. 12.

Устройство содержит блок моделирования отраженных импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов и имеющий выход зондирующих импульсов и выход отраженных импульсов. В устройстве имеется временной различитель, состоящий из двух элементов И, выходами подсоединенных к соответствующим входам дифференциального детектора, инерционное звено, блок временной задержки, формирователь селекторных импульсов.

Недостатком прототипа является невозможность моделирования взаимодействия динамических характеристик импульсного радиодальномера и внешней среды при изменении расстояния до слоя с учетом его фокусирующего действия.

Сущность изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата расширения функциональных возможностей за счет моделирования взаимодействия динамических характеристик импульсного радиодальномера и внешней среды при изменении расстояния до слоя с учетом его фокусирующего действия.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство, содержащее блок моделирования отраженных импульсов, состоящий из генератора тактовых импульсов и имеющий выход зондирующих импульсов и выход отраженных импульсов, а также временной различитель, состоящий из двух элементов И, выходами подсоединенных к соответствующим входам дифференциального детектора, инерционное звено, блок временной задержки, формирователь селекторных импульсов, при этом выход отраженных импульсов блока моделирования отраженных импульсов соединен с объединенными вторыми входами элементов И, первый вход каждого элемента И подсоединен к соответствующему выходу формирователя селекторных импульсов, выход дифференциального детектора соединен с выходом инерционного звена, выход которого соединен с управляемым входом блока временной задержки, выход которого соединен с входом формирователя селекторных импульсов, вход запуска блока временной задержки соединен с выходом зондирующих импульсов блока моделирования отраженных импульсов, дополнительно снабжено в блоке моделирования отраженных импульсов двоичным счетчиком, М-позиционным переключателем, двумя формирователями, вторым блоком временной задержки, первым масштабирующим усилителем, генератором пилообразного напряжения, а также вторым масштабирующим усилителем, третьим формирователем, двумя линиями задержки с Р отводами, двумя блоками вычитания, сдвоенным Р-позиционным переключателем, пятью блоками деления, двумя Т-позиционными переключателями, блоком эталонных напряжений, двумя сумматорами, тремя квадраторами, потенциометром, блоком умножения, двумя ключами, триггером, ждущим мультивибратором.

При этом вход двоичного счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выходы М последних разрядов двоичного счетчика соединены с соответствующими неподвижными контактами М-позиционного переключателя, подвижный контакт которого соединен с входом первого формирователя.

Выход первого формирователя соединен с объединенными "выходом зондирующих импульсов" блока моделирования отраженных импульсов и входом запуска второго блока временной задержки, управляемый вход которого соединен с выходом первого масштабирующего усилителя, вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения.

Выход второго блока временной задержки соединен с входом второго формирователя, выход которого соединен с "выходом отраженных импульсов" блока моделирования отраженных сигналов.

При этом выход первого масштабирующего усилителя соединен с объединенными входом первой линии задержки с Р отводами и входом вычитания первого блока вычитания, вычитающий вход которого соединен с подвижным контактом первой платы сдвоенного Р-позиционного переключателя, Р неподвижных контактов которой соединены каждый с соответствующим отводом первой линии задержки.

При этом выход инерционного звена соединен с входом делимого первого блока деления, вход делителя которого соединен с подвижным контактом первого Т-позиционного переключателя, Т неподвижных контактов которого объединены каждый с соответствующим неподвижным контактом второго Т-позиционного переключателя и соединены с соответствующими Т выходами блока эталонных напряжений.

Подвижный контакт второго Т-позиционного переключателя соединен с входом второго масштабного усилителя, выход которого соединен с объединенными входом делителя пятого блока деления и входом третьего квадратора.

Первые входы первого и второго сумматоров объединены и соединены с выходом первого блока деления, выход которого является первым выходом устройства.

Второй вход второго сумматора объединен с входом делимого пятого блока деления и соединен с подвижным контактом потенциометра.

Второй вход первого сумматора соединен с выходом пятого блока деления, выходы сумматоров соединены каждый с входом соответствующего первого и второго квадраторов, выходы которых соединены соответственно с входами делителя и делимого второго блока деления, выход которого соединен с входом делимого третьего блока деления, вход делителя которого соединен с выходом третьего квадратора.

Выход третьего блока деления объединен с входом второй линии задержки с Р отводами, вычитаемым входом второго блока вычитания и первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока деления.

Вход делимого четвертого блока деления соединен с выходом второго блока вычитания, а вход делителя его соединен с выходом первого блока вычитания.

При этом вычитающий вход второго блока вычитания соединен с подвижным контактом второго Р-позиционного переключателя, Р неподвижных контактов которого соединены каждый с соответствующим отводом второй линии задержки.

При этом выход умножителя соединен с информационным входом первого ключа, выход которого является вторым выходом устройства, управляющий вход первого ключа соединен с выходом триггера, вход сброса которого объединен с входом ждущего мультивибратора и соединен с выходом третьего формирователя, вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения.

При этом выход ждущего мультивибратора соединен с управляющим входом второго ключа, информационный вход которого соединен с "выходом зондирующих импульсов" блока моделирования отраженных импульсов, а выход второго ключа соединен с входом триггера.

Функциональная схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 1. На фиг. 2 приведены нормированные по ε′ факторы фокусировки для различных значений диэлектрической проницаемости.

На фиг. 3 приведены временные диаграммы формирования разрешающего сигнала на выходе устройства.

Устройство содержит блок 1 моделирования отраженных импульсов, имеющий "выход зондирующих импульсов" и "выход отраженных импульсов" и содержащий генератор тактовых импульсов 2.

Устройство содержит временной различитель 3, состоящий из двух элементов И 4-1 и 4-2, выходами подсоединенных к соответствующим входам дифференциального детектора 5, инерционное звено 6, блок временной задержки 7, формирователь селекторных импульсов 8.

При этом "выход отраженных импульсов" блока 1 моделирования отраженных импульсов соединен с объединенными вторыми входами элементов И 4-1 и 4-2.

Первый вход каждого элемента И 4-1 и 4-2 подсоединен к соответствующему выходу формирователя 8 селекторных сигналов.

Выход дифференциального детектора 5 соединен с входом инерционного звена 6, выход которого соединен с управляющим входом блока 7 временной задержки, выход которого соединен с входом формирователя 8 селекторных импульсов.

Вход запуска блока 7 временной задержки соединен с "выходом зондирующих импульсов" блока 1 моделирования отраженных импульсов.

Устройство также содержит в блоке 1 двоичный счетчик 9, М-позиционный переключатель 10, два формирователя 11-1 и 11-2, второй блок 12 временной задержки, первый масштабный усилитель 13-1, генератор пилообразного напряжения 14.

Устройство также содержит второй масштабирующий усилитель 13-2, третий формирователь 11-3, две линии задержки с Р отводами 15-1 и 15-2 два блока вычитания 16-1 и 16-2, сдвоенный Р-позиционный переключатель 17, пять блоков деления 18-1.18-5, два Т-позиционных переключателя 19-1 и 19-2, блок эталонных напряжений 20, два сумматора 21-1 и 21-2, три квадратора 22-1.22-3, потенциометр 23, блок умножения 24, два ключа 25-1 и 25-2, триггер 26, ждущий мультивибратор 27.

При этом вход двоичного счетчика 9 соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выходы М последних разрядов двоичного счетчика 9 соединены с соответствующими неподвижными контактами М-позиционного переключателя 10.

Подвижный контакт переключателя 10 соединен с входом первого формирователя 11-1, выход которого соединен с объединенными "выходом зондирующих импульсов" блока 1 моделирования отраженных импульсов и входом запуска второго блока 12 временной задержки, управляющий вход которого соединен с выходом первого масштабирующего усилителя 13-1.

Вход усилителя 13-1 соединен с выходом генератора 14 пилообразного напряжения.

Выход второго блока 12 временной задержки соединен с входом второго формирователя 11-2, выход которого соединен с "выходом отраженных импульсов" блока 1 моделирования отраженных импульсов.

Выход первого масштабирующего усилителя 13-1 соединен с объединенными входом первой линии задержки с отводами 15-1 и входом вычитания первого блока вычитания 16-1, вычитающий вход которого соединен с подвижным контактом первой платы 17-1 сдвоенного Р-позиционного переключателя.

Р неподвижных контактов первой платы 17-1 соединены каждый с соответствующим отводом первой линии задержки 15-1.

При этом выход инерционного звена 6 соединен с входом делимого первого блока деления 18-1, вход делителя которого соединен с подвижным контактом первого Т-позиционного переключателя 19-1.

Т неподвижных контактов первого Т-позиционного переключателя 19-1 объединены каждый с соответствующим неподвижным контактом второго Т-позиционного переключателя 19-2 и соединены с соответствующими Т выходами блока 20 эталонных напряжений.

Подвижный контакт второго Т-позиционного переключателя 19-2 соединен с входом второго масштабирующего усилителя 13-2, выход которого соединен с объединенными входом делителя пятого блока деления 18-5 и входом третьего квадратора 22-3.

Первые входы первого 21-1 и второго 21-2 сумматоров объединены и соединены с выходом первого блока деления 18-1, выход которого является первым выходом устройства.

Второй вход второго сумматора 21-2 объединен с входом делимого пятого блока деления 18-5 и соединен с подвижным контактом потенциометра 23.

Второй вход первого сумматора 21-1 соединен с выходом пятого блока деления 18-5.

Выходы сумматоров 21-2 и 21-2 соединены каждый с входом соответствующего первого 22-1 и второго 22-2 квадратора.

Выходы квадраторов 22-1 и 22-2 соединены соответственно с входами делителя и делимого второго блока деления 18-2.

Выход второго блока деления 18-2 соединен с входом делимого третьего блока деления 18-3.

Вход делителя третьего блока деления 18-3 соединен с выходом третьего квадратора 22-3.

Выход третьего блока деления 18-3 объединен с входом второй линии задержки с Р отводами 15-2, вычитаемым входом второго блока вычитания 16-2 и первым входом умножителя 24.

Второй вход умножителя 24 соединен с выходом четвертого блока деления 18-4.

Вход делимого четвертого блока деления 18-4 соединен с выходом второго блока вычитания 16-2.

Вход делителя четвертого блока деления 18-4 соединен с выходом первого блока вычитания 16-1.

При этом вычитающий вход второго блока вычитания 16-2 соединен с подвижным контактом платы сдвоенного второго Р-позиционного переключателя 17-2.

Р неподвижных контактов второй платы 17-2 соединены каждый с соответствующим отводом второй линии задержки 15-2.

При этом выход умножителя 24 соединен с информационным входом первого ключа 25-1, выход которого является вторым выходом устройства.

Управляющий вход первого ключа 25-1 соединен с выходом триггера 26.

Вход третьего формирователя 11-3 соединен с выходом генератора 14 пилообразного напряжения.

Выход ждущего мультивибратора 27 соединен с управляющим входом второго ключа 25-2, информационный вход которого соединен с "выходом зондирующих импульсов" блока 1 моделирования отраженных импульсов.

Выход второго ключа 25-2 соединен с входом триггера 26.

Устройство работает следующим образом.

В блоке 1 моделирования отраженных импульсов с выхода генератора 2 тактовых импульсов на вход двоичного счетчика 9 поступают импульсы.

Счетчик 9 в данном случае выполняет роль делителя частоты. М последних разрядов счетчика 9 соединены с соответствующими неподвижными контактами переключателя 10. Оператор, управляя подвижным контактом переключателя 10, устанавливает заданную частоту следования прямоугольных импульсов на выходе переключателя 10.

Выход переключателя 10 соединен с входом формирователя 11-1, на выходе которого формируются короткие импульсы с заданной частотой следования, поступающие на вход запуска второго блока временной задержки 12.

Длительность импульсов второго блока 12 временной задержки пропорциональна напряжению, поступающему на его управляемый вход с выхода первого масштабирующего усилителя 13-1, на вход которого поступает напряжение с выхода генератора пилообразного напряжения 14.

Отметим, что период колебания генератора 14 пилообразного напряжения во много раз превышает период следования импульсов с выхода формирователя 11-1.

По заднему фронту выходных импульсов блока 12 временной задержки формирователь 11-2 формирует отраженные импульсы, поступающие на клемму "Выход отраженных импульсов" блока 1 моделирования отраженных импульсов, которые поступают далее на объединенные вторые входы двух элементов И 4-1 и 4-2 временного различителя 3.

Импульсы с выхода первого формирователя 11-1 поступают также на "Выход зондирующих импульсов" блока 1 моделирования отраженных импульсов и далее на вход запуска первого блока 7 временной задержки.

Длительность импульсов первого блока 7 временной задержки пропорциональна напряжению U, которое поступает на его управляющий вход с выхода инерционного звена 6.

Формирователь 8 селекторных импульсов, как и в прототипе, вырабатывает по заднему фронту выходных импульсов первого блока 7 временной задержки два селекторных импульса, поступающие соответственно на первые входы каждого элемента И 4-1 и 4-2 временного различителя 3.

На выходе каждого элемента И 4-1 и 4-2 формируется импульс совпадения во времени соответствующего селекторного и отраженного импульсов.

В режиме слежения середины отраженного и селекторных импульсов совпадают, если дальность до диэлектрического слоя неизменна. Поскольку в блоке 1 моделирования отраженных импульсов моделируется увеличение дальности до диэлектрического слоя за счет увеличения временного интервала между зондирующим и отраженным импульсами, то в системе возникает сигнал временного рассогласования.

В результате длительность Т₂ импульса совпадения на выходе второго элемента И 4-2 становится больше длительности Т₁ импульса совпадения на выходе первого элемента И 4-1.

В дифференциальном детекторе 5 происходит разряд интегрирующего конденсатора в течение времени Т₁ и заряд в течение времени Т₂. Таким образом, временной различитель 3 в каждом периоде преобразует сигнал временного рассогласования в пропорциональное величине ΔT = T₂-T₁ напряжение

где C емкость интегрирующего конденсатора;
I амплитуда тока заряда-разряда конденсатора.

Напряжение интегрирующего конденсатора после инерционного звена, постоянной времени которого оператор может управлять, поступает в виде напряжения U на управляющий вход первого блока 7 временной задержки, управляя положением селекторных импульсов на выходах формирователя 8 селекторных импульсов.

Пилообразное напряжение с выхода первого масштабирующего усилителя 13-1 поступает также на вход первой линии задержки 15-1 Р отводами и на вход вычитания первого блока вычитания 16-1.

Оператор с помощью первой платы 17-1 сдвоенного Р-позиционного переключателя 17 выбирает заданный интервал задержки, устанавливая переключатель в j-е положение. В результате на вычитающий вход первого блока 16-1 вычитания поступает с выхода подвижного контакта первой платы 17-1 переключателя задержанное пилообразное напряжение с выхода масштабирующего усилителя 13-1.

На выходе первого блока 16-1 вычитания в каждый момент времени образуется разность пилообразных напряжений с выхода масштабирующего усилителя 13-1 и выхода подвижного контакта первой платы 17-1 сдвоенного переключателя. Указанная разность постоянна по величине и зависит от выбранного j-го положения сдвоенного переключателя 17.

Выходное напряжение первого блока 16-1 вычитания поступает на вход делителя четвертого блока 18-4 деления.

Выходное напряжение инерционного звена 6 поступает на вход делимого первого блока 18-1 деления, на вход делителя которого поступает напряжение с выхода подвижного контакта первого 19-1 Т-позиционного переключателя. На неподвижные контакты первого Т-позиционного переключателя 19-1 поступают соответственно Т эталонных напряжений с выходов блока 20 эталонных напряжений.

Оператор, устанавливая переключатель 19-1 в i-е положение, выбирает заданное эталонное напряжение U_i, которое моделирует в данном случае заданную толщину диэлектрического слоя h_i.

Таким образом, на выходе первого блока 18-1 деления формируется напряжение, пропорциональное отношение расстояния до диэлектрического слоя к заданной толщине слоя, т. е.

Указанное отношение поступает на первый выход устройства и одновременно на объединенные первые входы первого 21-1 и второго 21-2 сумматоров.

На второй вход первого 21-1 сумматора поступает сигнал с выхода пятого блока деления 18-5, на вход делимого которого и на второй вход второго 21-2 сумматора поступает напряжение с выхода подвижного контакта потенциометра 23, которое отображает в заданном масштабе единичное значение. На вход делителя пятого блока 18-5 деления поступает напряжение с выхода второго масштабного усилителя 13-2, которое отображает в заданном масштабе напряжение с подвижного контакта второго Т-позиционного переключателя 19-2, отображающего, в свою очередь, выбранное значение квадратного корня диэлектрической проницаемости .

Значения квадратного корня из диэлектрической проницаемости выбирает оператор с помощью второго Т-позиционного переключателя 19-2, устанавливая его подвижный контакт в заданно n-е положение. При этом с подвижного контакта снимается напряжение U_n, отображающее в заданном масштабе значение , на выходе масштабирующего усилителя 13-2.

Таким образом, на выходе пятого блока 18-5 деления формируется напряжение, пропорциональное величине

где K масштабный коэффициент.

На выходе первого сумматора 21-2 получаем напряжение, отображающее в заданном масштабе величину

а на выходе второго сумматора 21-2 получаем напряжение, отображающее величину

Соответственно на выходах первого 22-1 и второго 22-2 квадраторов получим величины , которые после поступления на входы соответственно делителя и делимого второго блока деления 18-2, на его выходе отобразят величину

Величина G_ф фактор фокусировки как отношение соответствующих потоков мощности при наличии диэлектрического слоя.

Напряжение, пропорциональное G_ф, поступает на вход делимого третьего блока деления 18-3, на вход делителя которого поступает напряжение, пропорциональное величине диэлектрической проницаемости, с выхода третьего квадратора 22-3. На выходе третьего блока деления 18-3 формируется напряжение, пропорциональное нормированному по ε′ фактору фокусировки, т.е.

На фиг. 2 приведены нормированные по ε′ факторы фокусировки для различных значений ε′ 1; 4; 9; 31, рассчитанные по формулам (1), (2), для различных значений в статическом режиме, т.е. в режиме, когда ни один из параметров, входящих в выражения (1), (2), не меняется во времени. В данном устройстве, как отмечалось выше, параметр Н расстояние до диэлектрического слоя изменяется во времени по пилообразному закону в зависимости от изменения напряжения на выходе первого масштабирующего усилителя 13-1. Поэтому любая из приведенных на фиг. 2 характеристик будет деформирована, причем величина этой деформации будет определяться как параметрами импульсного радиодальномера с автоматическим сопровождением расстояния до слоя, в частности постоянной времени инерционного звена 6, так и параметрами блока 1 моделирования отраженных импульсов, в частности соотношением между периодами следования зондирующих импульсов на выходе формирователя 11-1 и периодом колебания генератора 12 пилообразных колебаний.

Для оценки величины этих деформаций, а следовательно, оценки характеристики реальных импульсных дальномеров, можно использовать величину произведения нормированного по ε′ фактора фокусировки на текущее приращение за заданное изменение отношения расстояния до слоя к его толщине.

Для этого величина с выхода третьего блока деления 18-3 поступает на их первый вход умножителя 24, на вход второй линии 15-2 задержки с Р отводами и на вычитаемый вход второго блока вычитания 16-2.

На вычитающий вход второго блока вычитания 16-2 поступает сигнал с подвижного контакта второй платы 17-2 сдвоенного Р-позиционного переключателя, который находится в j-м положении. Поскольку подвижные контакты первой 17-1 и второй 17-2 плат сдвоенного Р-позиционного переключателя механически связаны, на выходах их подвижных контактов обеспечивается одинаковая по времени задержка сигналов. Таким образом, на выходе второго блока вычитания 16-2 будем получать текущее приращение за интервал времени задержки Δtj. Как выше отмечалось, на выходе первого блока вычитания 16-1 будем получать текущее приращение расстояния до слоя ΔH за тот же интервал задержки Δtj.

На выходе четвертого блока 18-4 деления получим в результате отношение текущих приращений в виде

Отношение текущих приращений характеризует динамическую крутизну нормированного фактора фокусировки и в совокупности с нормированным фактором фокусировки подлежит исследованию и моделированию в устройстве.

Выходной сигнал четвертого блока 18-4 деления поступает на второй вход умножителя 24, на выходе которого получаем напряжение отображающее произведение

Для исключения влияния переходных процессов в блоках устройства, вызванных короткой длительностью среза пилообразного напряжения с выхода первого масштабирующего усилителя 13-1, на моделирование взаимодействия динамических характеристик импульсного радиодальномера к выходу блока умножения подсоединен информационный вход первого ключа 25-1.

На управляющий вход ключа 25-1 поступает разрешающий сигнал с выхода асинхронного RS-триггера 26. Процесс формирования разрешающего сигнала показан на фиг. 3 временных диаграммах.

На фиг. 3, а показаны два периода колебаний на выходе генератора пилообразных колебаний 14, на фиг. 3,б показаны зондирующие импульсы на выходе зондирующих импульсов блока 1 моделирования отраженных импульсов.

По срезу пилообразного импульса на выходе третьего формирователя 11-3 вырабатывается импульс сброса, поступающий на Р вход триггера 26 (см. фиг. 3,в), который устанавливает триггер 26 в нулевое состояние, закрывающее ключ 25-1.

Одновременно импульс сброса запускает ждущий мультивибратор 27 с регулируемой длительностью выходного импульса, показанный на фиг. 3,г.

Причем предварительно оператор устанавливает длительность выходного импульса мультивибратора такой, чтобы она незначительно превышала период следования импульсов на выходе зондирующих импульсов блока 1 моделирования отраженных импульсов. Контроль установки длительности импульса может осуществляться, например, с помощью осциллографа.

Выходной импульс ждущего мультивибратора 27 поступает на управляющий вход второго ключа 25-2, пропуская на его выход первый после сброса триггера зондирующий импульс, поступающий с выхода зондирующих импульсов блока 1 моделирования отраженных импульсов (см. фиг. 3,д).

Импульс с выхода ключа 25-2, поступая на S вход триггера 26, вызывает его срабатывание и, соответственно, открывание ключа 25-1 до прихода следующего сбрасывающего импульса (см. фиг. 3,е).

Сигнал с выхода блока умножения 24, проходя через ключ 25-1, моделирующий взаимодействие динамических характеристик импульсного радиодальномера и внешней среды при изменении расстояния до диэлектрического слоя с учетом его фокусирующего действия, усиливает контраст изменения быстродействия системы на заданном интервале изменения отношения расстояния до диэлектрического слоя к его толщине.

Использование: в вычислительной технике, при моделировании взаимодействия динамических характеристик импульсного радиодальномера и внешней среды, а также при исследовании реальных радиолокационных систем зондирования диэлектрических слоев. Сущность изобретения: устройство содержит временной различитель 3, состоящий из двух элементов И 4-1 и 4-2, дифференциального детектора 5, инерционного звена 6, блока 7 временной задержки и формирователя селекторных импульсов 8, и блок 1 моделирования обращенных импульсов с выходами формирования зондирующих и отраженных импульсов. 3 ил.

Устройство для моделирования импульсного радиодальномера с автоматическим сопровождением расстояния до диэлектрического слоя, содержащее временной различитель, состоящий из двух элементов И, дифференциального детектора, инерционного звена, блока временной задержки и формирователя селекторных импульсов, и блок моделирования отраженных импульсов с выходами формирования зондирующих импульсов и отраженных импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, причем выход формирования отраженных импульсов блока моделирования отраженных импульсов соединен с первыми входами элементов И, выходы которых подключены к входам дифференциального детектора, выход которого через инерционное звено соединен с управляющим входом блока временной задержки, вход запуска которого подключен к выходу формирования зондирующих импульсов блока моделирования отраженных импульсов, выход блока временной задержки соединен с входом формирователя селекторных импульсов, выходы которого подключены к вторым входам соответствующих элементов И, отличающееся тем, что в него введены масштабирующий усилитель, формирователь, две линии задержки, два блока вычитания, сдвоенный переключатель, блок эталонных напряжений, два сумматора, три квадратора, потенциометр, блок умножения, два ключа, триггер, ждущий мультивибратор, два переключателя и с первого по пятый блоки деления, в блок моделирования отраженных импульсов введены двоичный счетчик, переключатель, два формирователя, узел временной задержки, масштабирующий усилитель и генератор пилообразного напряжения, причем в блоке моделирования отраженных импульсов вход двоичного счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выходы М последних разрядов двоичного счетчика соединены с соответствующими М неподвижными контактами переключателя, подвижный контакт которого через первый формирователь соединен с выходом формирования зондирующих импульсов блока моделирования отраженных импульсов и с входом запуска узла временной задержки, управляющий вход которого соединен с выходом масштабирующего усилителя блока формирования отраженных импульсов, вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, выход узла временной задержки через второй формирователь соединен с выходом формирования отраженных импульсов блока моделирования отраженных импульсов, выход масштабирующего усилителя блока моделирования отраженных импульсов соединен с входом первой линии задержки и входом вычитания первого блока вычитания, вычитающий вход которого соединен с подвижным контактом первой группы сдвоенного переключателя, P неподвижных контактов которой соединены с соответствующими отводами первой линии задержки, выход инерционного звена соединен с входом делимого первого блока деления, вход делителя которого соединен с подвижным контактом первого переключателя, Т неподвижных контактов которого объединены с соответствующими неподвижными контактами второго переключателя и соединены с соответствующими выходами блока эталонных напряжений, подвижный контакт второго переключателя через масштабирующий усилитель соединен с входом делителя пятого блока деления и входом третьего квадратора, первые входы первого и второго сумматоров соединены с выходом первого блока деления, являющимся первым выходом устройства, выходы первого и второго сумматоров через соответственно первый и второй квадраторы подключены к входам делителя и делимого второго блока деления, подвижный контакт потенциометра соединен с входом делимого пятого блока деления и вторым входом второго сумматора, второй вход первого сумматора соединен с выходом пятого блока деления, выход которого и выход третьего квадратора соединены соответственно с входами делимого и делителя третьего блока деления, выход которого соединен с входом второй линии задержки, вычитаемым входом второго блока вычитания и первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока деления, входы делимого и делителя которого соединены соответственно с выходами первого и второго блоков вычитания, вычитающий вход второго блока вычитания соединен с подвижным контактом второй группы сдвоенного переключателя, P неподвижных контактов которой соединены с соответствующим отводом второй линии задержки, выход блока умножения соединен с информационным входом первого ключа, выход которого является вторым выходом устройства, управляющий вход первого ключа соединен с выходом триггера, вход сброса которого соединен с входом ждущего мультивибратора и с выходом формирователя, вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, выход ждущего мультивибратора соединен с управляющим входом второго ключа, выход которого соединен с входом триггера, а информационный вход подключен к выходу формирования зондирующих импульсов блока моделирования отраженных импульсов.