Устройство для регистрации молний Советский патент 1988 года по МПК G01W1/16 

1 со со ел

СП

Изобретение относится к метеорологическим приборам и предназнанено ;ля получения информации о грояовой деятельности.

Цель изобретения - рас ширение информационных возможностей устройства за счет определения временных интер- валов между молниями и их отдельшлми компонентами.jg

На фиг. 1 представлена структур- ная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграмм, по- ясняющие принцип его работы (номера д-яаграмм совпадают с номерами соот- и ветствующих им точек структурной схемы устройства).

Устройство для регистрации молний содержит последовательно соединенные антенну 1, фильтр 2, пороговое уст- 20 ройство 3, первый счетчик 4, первый ключ 5 и регистратор 6 числа компонентов. К выходу порогового устройства 3 подключены первый и второй входы первого триггера 7, выход кото-25 рого соединен с управляющим входом второго ключа 8,.с первым входом схемы 9 запрета,.с первым входом схемы 10 совпадения, с входами установки в исходное состояние второго и тре- зо тъего 12 счетчиков, а также с первым входом второго триггера 13. Информационный вход второго ключа 8 соединен с выходом генератора 14 тактовых . импульсов, а выход со счетным входом второго счетчика 11. Выход последнего подключен к информационным входам третьего 15 и четвертого 16 ключей. Выходы ключей 15 и 16 соединены с входами регистратора 17 временных др интервалов между компонентами и регистратора 18 временных интервалов между молниями, соответственно. Управляющие входы ключей 15 и 16 соедине ; ны соответственно с выходами схемы 9 5 запрета и схемы 10 совпадения, вторые входы которых подключены-к выходу триггера 13, второй вход которого соединен с выходом счетчика 12, счетный вход которого подключен к выходу

ключа 8. Вход установки в исходное состояние счетчика 4 и управляющий вход ключа 5 соединены с выходом счетчика 12,

Устройство работает следующим образом.

Генерируемый молнией электромагнит- ньтн сигнал воппринимается антенной 1 и через фильтр 2 (см. диаграмму 19 на

р 5

0

5

фиг. 2) поступает на вход порогового устройства 3, которое формирует прямоугольные импульсы из сигналов, соответствующих отдельным компонентам молниевых разрядов (-см, диаграмму 20 на фиг. 2). Эти импульсы подаются на вход счетчика 4 числа компонентов и на оба входа триггера 7.

Счетчик 4 выполнен по схеме с автоматической установкой в нулевое состояние при включении питания. В состав триггера 7 входит формирующее устройство, обеспечивающее перевод триггера в нулевое состояние передним фронтом импульсов с агхода порогового устройства 3, а в единичное состояние- задним фронтом тех же импульсов. Таким образом, на выходе триггера 7 формируются импульсы, длительность которых равна интервалу времени между отдельными компонентами молний (см. диаграмму 21 на фиг. 2). Импульсы с выхода триггера 7 поступают на управляющий вход второго ключа 8, первый вход схемы 9 запрета, первьй вход схемы 10 совпадения, на входы установки в-исходное состояние счетчиков 11 и 12, а также на первый вход второго триггера 13, Передним фронтом этих импульсов счетчики II и 12, а также триггер 13 сбрасываются в нулевое состояние. При этом схема 10 совпадения закрыта, а схема 9 запрета открыта. В состав этих схем входят формирующие устройства, обеспечивающие управление ключами 15 и 16 задним фронтом импульса с выхода триггера 7.

. Генератор l4 тактовых импульсов вырабатьшает импульсы с заданным периодом следования. Этот период был выбран равным 100 мкс. Ключ 8 открывается на время существования импульса на выходе триггера 7 и пропускает импульсы с выхода генератора 14 на входы счетчиков 11 и 12 (см. диаграмму 22 на фиг. 2). Счетчик II подсЗД- тывает эти импульсы и выдает код интервала меж,ду компонентами молний на выхрде ключей 15 и 16. Этот код регистрируется одним из регистраторов 1-7 или 18 в зависимости от состояния триггера 13. Если измеренный интервал разделяет импульсы, соответствующие компонентам одного и того же разряда, то его величина не превыгаа- ет, как правило, 100 мс и он регистрируется регистратором 17. Если величина этого интервала превьппает

314

100 мс, то он разделяет импульсы, соответствующие компонентам разных разрядов, и регистрируется регистратором 18..

Контроль интервала времени между импульсами осуществляется с помощью счетчика 12, на выходе которого появляется сигнал (см. диаграмму 23 на фиг. 2) в том случае, когда число им- пульсов на его входе соответствует длительности 10 Оме. Для периода следования импульсов с выхода генератора 14, равного 100 мкс, число этих импульсов равно 1000. При интервале вре мени между импульсами более 100 мс сигнал с выхода счетчика 12 переводит триггер 13 в единичное состояние (см. диаграмму 24 на фиг. 2). При этом схема 10 совпадения открьшается (см. диграмму 25 на фиг. 2), а схема 9 запрета закрывается. Кроме того, импульс с выхода счетчика 12 своим передним фронтом открьшает ключ 5, и код .числа компонентов с выхода счетчи ка 4 регистрируется регистратором 6. Задним фронтам этого импульса счетчик 4 переводится в исходное состояние (обнуляется).

Задним фронтом импульса с выхода триггера 7 открывается ключ 16,. и код интервала времени между молниями (по- сколысу этот интервал больше 100 мс) регистрируется регистратором 18.

При интервале времени между им- пульсами на выходе порогового устройства 3 меньше 100 мс эти импульсы соответствуют компонентам одной и той же молнии. В этом случае сигнал на выходе счетчика 12 не появляется, триг- гер 13 находится в нулевом состоянии, схема 10 совпадения закрыта, а схема 9 запрета открыта (см. диаграмму 26 на фиг. 2). Задним фронтом импульса с выхода триггера 7 открьгоается ключ 15 и код интервала времени между компонентами (поскольку он меньше 100 мс) регистрируется регистратором 17. Формула изобретения

Устройство для регистрации молний,

содержащее ригистратор числа компонентов, а также последовательно соединенные антенну и фильтр, о т л и ч. а ющ е е с я тем, что, с целью расширения информационных возможностей устройства за счет определения временных интервалов между молниями и их отдельными компонентами, в него дополнительно введены генератор тактовых импульсов, пороговое устройство, первый и второй триггеры, первый, второй и третий счетчики, схема запрета и схема совпадения, первый, второй, третий и четвертый ключи, регистратор временных интервалов между компонентами и регистратор временных интервалов между молниям т, при этом счетный вход первого счетчика соединен с изгходом . порогового устройства, а выход - с информационным входом первого ключа, выход которого подключен к входу регистратора числа компонентов, управляющий вход первого ключа и вход установки в исходное состояние первого счетчика соединены с выходом третьего счетчика, первый и второй входы первого триггера соединены с выходом порогового устройства, вход которого подключен к выходу фильтра, выход первого триггера соединен с управляющим входом второго ключа, с первым входом схемы запрета, с первым входом схемы совпадения, с входами установки в исходное состояние второго и третьего счетчика, с первым входом :Второго триггера, информационный вход второго ключа соединен с выходом ге- fjepaTopa тактовых импульсов, а выход- 1СО счетным входом второго счетчика, которого подключен к информационным входам третьего и четвертого ключей, выходы которых соединены с входами регистратора временных интервалов между компонентами и регистратора временньЕХ интервалов между МОЛ1ШЯМИ соответственно, управляющие .входы третьего и четвертого ключей соединены соответственно с выходами схемы запрета и схемы совпадения, :Второй вход схемы запрета и второй вход схемы совпадения подключены к выходу второго триггера, второй вход второго триггера соединен с выходом третьего счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго ключа.

2(1

I I f II

I I

Изобретение относится к метеорологическим приборам и позволяет расширить информационные возможности устройства за счет определения временных интервалов между молниями и их отдельными компонентами. Триггер 7 вырабатывает сигнал,длительность которого равна интервалу между компонентами машин. Импульс триггера 7 открывает ключ 8 и тактовые импульсы генератора 14 поступают на счетчики 11 и 12. При длительности импульса триггера менее 100 мс его величина принимается за интервал между компонентами молнии и регистрируется регистратором 17. При длительности более 100 мс величина импульса принимается равной интервалу между молниями и фиксируется регистратором 18. 2 ил, g

2,

2

Фиг.г