УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА Российский патент 2005 года по МПК H04B3/46 G01R27/28 

Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано при проверке амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) четырехполюсников, в том числе каналов связи.

Известна автоматизированная система контроля для автоматизированного контроля радиоэлектронного оборудования сложных объектов, содержащая коммутатор, преобразователь аналог-код, два блока согласования, буферный запоминающий блок, преобразователь параллельного кода в последовательный, дешифратор, блок электронных ключей, цифровую вычислительную машину, блок ввода-вывода, блок синхронизации, блок сопряжения, два оптических приемопередатчика, волоконно-оптическая линия связи, персональная ЭВМ, дополнительный блок сопряжения, магистрали обмена (патент РФ № 2015622, кл. Н 04 В 3/46, 17/00, 1994 г.).

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие диагностического контроля объекта вследствие необходимости измерения большого числа различных параметров.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для измерения и контроля амплитудно-частотной характеристики четырехполюсника, содержащее пусковой элемент, генератор тактовых импульсов, регистр задержки, три элемента И, формирователь эталонного сигнала, режекторный фильтр, триггер, элемент задержки, три переключателя, блок сравнения, полосовой фильтр (а.с. СССР № 1681392 А1, кл. Н 04 В 3/46, опубл. 30.09.91 г., бюл. № 36).

Недостатком указанного устройства являются низкие быстродействие и достоверность диагностического контроля объекта. Это обусловлено тем, что для распознавания отказов в объекте необходимо измерить N значений коэффициента взаимного различия эталонного и контролируемого сигналов. При этом N≫1, что обусловлено необходимостью обеспечения требуемой точности распознавания отказа (минимизацией вероятности ошибочного распознавания).

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство, является повышение быстродействия контроля четырехполюсника.

При этом предполагается контроль четырехполюсника осуществлять в два этапа:

на первом этапе (этапе оценки) получать N отсчетов результатов измерений в течение длительности Т одного периода сигнала;

на втором этапе (этапе анализа) в течение времени Т проводить распознавание полученных результатов оценки сигнала с определением класса технического состояния (типа отказа) объекта.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство для реализации первого этапа контроля к имеющимся генератору тактовых импульсов, первому счетчику, элементу задержки, первому регистру, первому элементу И, сумматору дополнительно вводятся два ключа, два аналого-цифровых преобразователя, второй регистр и блок оперативной памяти результатов оценки, для реализации второго этапа контроля дополнительно к первому и второму блоку сравнения, блоку индикации вводятся блок памяти признаков отказов, счетчики отказов и коммутатор, а для управления этапами контроля к имеющимся пусковому элементу, первому счетчику, второму элементу И дополнительно вводится ключевой элемент.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство для измерения и контроля АЧХ четырехполюсника содержит пусковой элемент 1, генератор 2 тактовых импульсов, первый счетчик 3, ключевой элемент 4, первый элемент 5 И, два ключа 6 и 7, элемент 8 задержки, два аналого-цифровых преобразователя 9 и 10, два регистра 11 и 12, сумматор 13, блок 14 оперативной памяти результатов оценки, второй элемент 15 И, второй счетчик 16, первый блок 17 сравнения, блок 18 памяти признаков отказа, коммутатор 19, счетчики отказов 20.1...20.m, второй блок 21 сравнения, блок 22 индикации.

На фиг.2 - искажение АЧХ в области третьей гармоники сигнала, фиг.3 - искажение АЧХ вследствие сужения полосы пропускания четырехполюсника (не выше 5-й гармоники сигнала).

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы блок 14 оперативной памяти результатов оценки, а также регистры 11 и 12 находятся в исходном (обнуленном) состоянии. В ячейках блока 18 памяти записана информация о признаках отказов объекта.

При нажатии пускового элемента 1 напряжение подается на вход генератора 2 тактовых импульсов, с первого выхода подаются импульсы на первый вход второго элемента И, а с второго выхода подаются импульсы на первый 3 счетчик, который с первым импульсом переводит ключевой элемент 4 в положение «1». С выхода ключевого элемента напряжение подается на второй вход первого элемента 5 И.

Исследуемый сигнал с объекта контроля подается на информационные входы ключей 6 (непосредственно) и 7 (через элемент 8 задержки). Напряжение, поступающее с пускового элемента 1, через открытый первый элемент 5 И на управляющие входы ключей 6 и 7 обеспечивает прохождение значений исследуемого сигнала через аналого-цифровые преобразователи 9 и 10 и далее в преобразованном виде на соответствующие входы регистров 11 и 12. Записанные значения через сумматор 13 поступают в первый информационный блок 14 оперативной памяти результатов оценки, который состоит из N ячеек памяти.

При подсчете N-го импульса с выхода первого счетчика 3 подается сигнал на ключевой элемент 4, перебрасывающий его в состояние «2», после чего первый счетчик 3 обнуляется. Устройство переводится из режима оценки сигнала в режим анализа результатов. При этом первый элемент 5 И закрывается, а напряжение с ключевого элемента 4 открывает второй элемент 15 И для прохождения через него стробирующих импульсов с выхода генератора 2 на^{вход второго счетчика 16.}

С выхода второго счетчика 16 импульсы с частотой следования N/T поступают на вход блока 18 памяти признаков отказов, на управляющий третий вход блока 14 оперативной памяти результатов оценки и на управляющий вход коммутатора 19. С выхода блока 18 памяти признаков отказов поступает сигнал на первый вход первого 17 блока сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 14 оперативной памяти результатов оценки. В первом 17 блоке сравнения происходит сложение значений диагностированного и эталонного сигналов по модулю два. С первым тактом второго счетчика 16 происходит сравнение с первым техническим состоянием (ТС) блока 18 памяти признаков отказа. С выхода первого 17 блока сравнения полученные значения поступают на вход коммутатора 19 у которого количество выходов соответствует количеству ТС в блоке 18 памяти признаков отказа. С выхода коммутатора 19 сигнал поступает на вход счетчика отказов 20.m, в котором записываются количество несовпадений значений полученных в первом 17 блоке сравнения. Количество импульсов второго счетчика 16 соответствует количеству технических состояний, записанных в блок 18 памяти признаков отказа. После N импульса второго счетчика 16 происходит сравнение значений единиц во втором 21 блоке сравнения, записанных в счетчиках 20.1...20.m, наименьшее число единиц соответствует конкретному техническому состоянию, записанному в блоке 18 памяти признаков отказа. Результат со второго 21 блока сравнения поступает на блок индикации 22 после отсчета N импульса с выхода второго счетчика 16. В момент поступления информации в блок индикации 22 подается разрешающий сигнал на второй информационный вход блока 14 оперативной памяти результатов оценки сигналов для обнуления значений ячеек памяти.

Так как N-й импульс на выходе второго счетчика 16 соответствует N-му импульсу, подсчитанному первым счетчиком 3 на втором этапе работы устройства, то с выхода первого счетчика 3 происходит переключение ключевого элемента 4 в положение «1». Устройство переключается в исходное положение и готово к работе в первом режиме - оценки сигнала.

Использование: при проверке амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) четырехполюсников. Технический результат заключается в повышении быстродействия контроля четырехполюсника. При этом предполагается контроль четырехполюсника осуществлять в два этапа. На первом этапе (этапе оценки) получать N отсчетов результатов измерений в течение длительности Т одного периода сигнала, а на втором этапе (этапе анализа) в течение времени Т проводить распознавание полученных результатов оценки сигнала с определением класса технического состояния (типа отказа) объекта. Для реализации первого этапа контроля к имеющимся генератору тактовых импульсов, первому счетчику, элементу задержки, первому регистру, первому элементу И, сумматору дополнительно вводятся два ключа, два аналого-цифровых преобразователя, второй регистр и блок оперативной памяти результатов оценки, для реализации второго этапа контроля дополнительно к первому и второму блоку сравнения, блоку индикации вводятся блок памяти признаков отказов, счетчики отказов и коммутатор, а для управления этапами контроля к имеющимся пусковому элементу, первому счетчику, второму элементу И дополнительно вводится ключевой элемент. 3 ил.

Устройство для измерения и контроля амплитудно-частотной характеристики четырехполюсника, содержащее последовательно соединенные пусковой элемент, генератор тактовых импульсов и первый элемент И, второй элемент И, первый вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, первый счетчик, вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый блок сравнения, последовательно соединенные второй блок сравнения и блок индикации, элемент задержки, последовательно соединенные первый регистр и сумматор, отличающееся тем, что дополнительно введены последовательно соединенные первый ключ, первый аналого-цифровой преобразователь и второй регистр, выход которого подключен к второму входу сумматора, последовательно соединенные второй ключ и второй аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к входу первого регистра, ключевой элемент, вход которого подключен к выходу первого счетчика, первый выход ключевого элемента соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к управляющим входам первого ключа и второго ключа, вход которого подключен к выходу элемента задержки, вход которого, объединенный с входом первого ключа, служит для подачи исследуемого сигнала с объекта контроля, первый информационный вход блока оперативной памяти результатов оценки подключен к выходу сумматора, а второй информационный вход соединен с выходом блока индикации, последовательно соединенные второй счетчик и блок памяти признаков отказа, выход которого подключен к второму входу первого блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом блока оперативной памяти результатов оценки, управляющий вход второго счетчика соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу ключевого элемента, третий управляющий вход блока оперативной памяти результатов оценки соединен с выходом второго счетчика, коммутатор, информационный вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, m счетчиков отказов, входы каждого из которых подключены к соответствующим выходам коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом второго счетчика, выходы m счетчиков отказов подключены к соответствующим входам второго блока сравнения.