Инспектор наложений Советский патент 1979 года по МПК G01D5/247 

(54) ИНСДЕКТОР НАЛОЖЕНИЙ поскольку погрешность формы кривой, обусловленная шумами, будет сравнима или вьше по1 решности, которую вносят полезные сигналы с амплитудо близкой к уровню шума, , . ПоэТрЬл уПр и H3MeifieHHH уровня шум поступайвдего на вход инспектора Г1аложений (что может быть обусловле либо сменой вхолного усилителя, либо изменением постоянных времени фо мирующего фильтра в основн(эм усилит ле и т.п.) необходигло регулировать уровень срабатываний пороговой схе1мы, чтобы избежать либо йебНрайДан- ного снижения интенсивности регистрации, либо неоправданного искажени формы кривой амплитудного распределения импульсов. Дял регулировки порога срабатывания пороговой схемы и установления его на требуемом урозие в инспекторы наложений вво дят элемент для ручной регулировки уровня срабатывания пороговой схе™ мы, что с одной стороны является весьма неудобным, так как необходимо иметь доступ к элементу регулировки без выключения блока и контрольное гнездо,и с другой сторЬны Для регулиррвайия уровня срабатывания пороговой схемы необходимо привлекать квалифицированных специа- листов, которые непосредственно йё у-Ш(:г вуШ о-вёденш1 Шспёркментов. . , . Поскольку наложение может произо ти как до того, как сигнал/достиг сйоегб максимального значения{наложение на фронт ) / тййГ й поеле прохождения максимума сигнала(наложение на спад .), инспекторы наложений строятся таким образом, чтобы избежать искажений формы амплитудного распределения импульсов при любых наложениях Йзвейтен инспектор наложений { инспектор интервалов ) 1 кото рыйразрешает прохождениепервого йШ1уг ъсщ иа измерительное устройство, но блокирует прохождение последуйЩйх йКЮУльс ов до тех пор,; пока не пройдёт- опрёй&ленноё время после йОступлейия;последнего и ttтyльcac амплитудой, превышающей уровень срабатывания пороговой схемы (наложение на спад), й зап:рещаёт п 6хс1жденйе импульса на измерительное устройстйо, если за время длительности переднего фронта импульса поступил хотя быОди импульс, лежащий выше уровня сраЗ ЙШййГ17о.роговой схемы (наложение на Фронт). Нейойтаткбм дан;ного инспектора наложений являемся то, что при из.мёйеййй величины шума на его входе уровенв. срабатывания пороговой регулируется вручнзпо. Известен инспектор наложений на ййай и йа фроит импульса, который основан на принципе контроля базовой линии и формы сигнала 2. Инспектор наложений выдает логический сигнал, разрешающий прохождение через линейныз ворота измеряемого сигнала, если уровень на входе инспектора наложений менее заданной величины (50 MB, т.е. выше уровня шума) и не произошло наложений на фронт импульса. Недостатком данного инспектора наложений является ручная регулировка уровня срабатывания пикового детектора и стробируемого одноканального анализатора при изменении величины шума, поступающего на вход инспектора. Наиболее близким к изобретению 1ЛО технической сущности является инспектор наложения (инспектор интервалов ) 3, снабженный схемей, обеспечивающей автоматическое изменение времени блокировки при изменении, постоянных времени инспектируемых сигналов. Однако указанный инспектор наложений также обладает недостатком: при изменении уровня шума на его входе предусмотрена ручная регулировка порога срабатывания пороговой схемы (формирователь быстрых сигналов) для выбора оптимального соотношения между погрешностью формы кривой амплитудного распределения измеряемых импульсов и интенсивностью регистрации. Целью изобретения является автоматическое отслеживание уровня срабатывания пороговой схемы. Это достигаемся тем, что в инспектор наложений, содержащий пороговую схему и для выдачи .сигнала наложение д0полнител1зно введены дйскримййатор шумовых импульсов, схема управления и инвертор, При этом ОДИН вход дискриминатора шумовых ийпУльсбв соединен со входом порОговр.й схемы, выход которой подключен к логике и второму входу сХемы Управлёйия, а выход дискриминатора шумовых импульсов соединен с первым входом схемы управления, выХод которой подсоединен ко второму входу дискриминатора шумовых импульсов и через инвертор ко второму .входу пороговой схемы. На фиг. 1 приведена блок-схема предаагаемого инспектора наложений; йа фиг. 2 - вариант техничесROfo рёшейияехемы управления; на фиг, 3 - диаграмма, поясняющие работу инспектора наложений. Устройство содержит пороговую схему 1, дискриминатор 2 шумовых импульсов, схему управления 3, инвертор 4 и логику 5. На вход пороговой схемы поступают Шумовые и полезные униполярные импульсы от источника (например усилитель, восстановитель постоянной составлякхцей и т.д.). Выход порогов схемы соединен со вторым входом схемы управления и с логикой, которая выдает на регистрирующее устройство логи 1еакий сигнал отсутствие наложений , если наложение не произошло, и логический сигнал наложение, если последнее имеет место. Один вход дискриминатора 2 шумовых импульсов соединен с входом пороговой схемы, выход дискриминатора шумовых импульсов соединен с первым входом схемы управления, выход схемь управления соединен со вторым входом дискриминатора шумовых импульсов и через инвертор 4 со вторым входом пороговой схемы. Инспектор наложений работает следующим образом. В исходном режиме (полезные и шумовые сигналы на входе порЬговой схемы отсутствуют) на выходе схемы управления имеется управляющее напряжение, которое изменяется от Д°- о по заданному закону (например ступенчато или пилообразно). Напряжение с выхода схемы управления , поступающее на второй вхо дискриминатора шумовых импульсов и второй вход пороговой cxeiAJ изменяет их уровень срабатывания от макси мального значения либо до нуля, либо до определенного уровня, который может быть, в принципе, различным для каждой схемы. Логика выдает на регистрирующее устройство логический сигнал отсутствие наложений Дискриминатор шумовых импульсов срабатывает от импульсов, имеющих полярность, противоположную полярности полезных (рабочих) импульсов Так, если полезные импульсы имеют положительную полярность, то дискри минатор шумовых импульсов срабатывает от импульсов отрицательной полярности, превышающих его уровень срабатывания. В то же время пороговая схема срабатывает от импульсов имеющих положительную полярность, превышающих ее уровень срабатывани Такое построение предлагаемого инспектора наложений является весь существенным, так как заключает в себе принципиальную возможность автоматически устанавливать уровень срабатывания пороговой схемы требуемой величины, который автоматичес кй изменяется при изменений величи шума. При поступлении шумовых импульс на вход дискриминатора (например, в момент, когда уровень срабатывани дискриминатора шумовых импульсов близок к нулю) на выходе дискримин тора шумовых импульсов появится последовательность импульсов от шу asimax ea is ss sif. 5:;: ЫШб:; ..-AeiUE.jfriii:,siJs.ii..,,..i мовых импульсов, превышающих его уровень срабатывания7 Этй импульсы поступают схемы управления, напряжение на ;ваходе схемы управления будет возрастать по абсолютной величине, и, с ледовйтельно, будет возрастать уровень обеих схем до тех пор, покжуне достигнет значения амплитуд шумовых импульсов, вероятность появления которых задана. ««.JiLr режиме динамйШскбТо равновё- сия уровень Срабатывавни я дискриминатора шумовых импульсов и пороговой схемы буйетг йоЛёбатьс я относи- тельно установившегося уровня на величину ±ли, котораявыбирается исходя из условий. При увеличении ( уменьшении) ,. величины шума, поступаквдего на вход пороговой схемы йдиб;«:рТййинатора шумовых импуль с6в,ур6вен ь срабатывания обеШ ч;:хём будет увеличиваться (уменьшаться) до нового значения, пбШольку вероятность срабатьаваний порогвой схемы и дискриминатора ЬТИй Мбвых импульсов, превышающих ранее установившиеся уровни срабатывгГйия, увеличится (уменьшится). При подаче :На вход инспектора наложений пояезньк импульсов вероятность появл ёндя Ъумовых импульсов , превьйЬЖйХ урЗ§ёнь сраба- тывания дискриминатора, уменьшается за счет того, что шумовая дорожка на время прохождения импул&са М1ещёда на егОВёршину. СледоЩтелт&Ш, уровни ср батывания дискриминатора iuyMueak импульсов и дароРовЬй схемы должны, понизиться. Чтобы уровень срабатывания пороговой схемы и дискриминатора не иШ е1ГизТё й7 а 1тгбр-ой вход схемы управттШия:; поступают стандартные импульсы в колйчёСтВе, пропорциональном чдслу полезных сигналов, которые воздействуют на схему управления, таким образом, что уровень срабатьшания дискриминатора и пороговой схемыне изменится. Схема у1)ШЖГШ1|т™ Шт-Г - - аналоговое или цифровое схемное решение. На /фиг. 2 приведен один из возможных вариантов цифрового схемного рёшёния. УстройствОсодержит реверсивный счетчик б, уттравляёмый генератор 7 тактовых импульсов и цифроаналоговый преобразователь 8. На реверсивный с четчик поступают импульсы от дискриминатора 2 шумовых импульсов и от управляемого генератора тактовых и м йУл1еЬов .Выходы реверсивного счетчика соединены с входами циЛроаналоговогЬ преобразовате- ля, выход которого соединен с вторым входом дискриминатора 2 шумовых

импульсов и через инвертор 4 со вторым входом пороговой схемы 1.

Схема управления работает следуквдим образом.

В исходном режиме (полезные и шумовые сигналы на входе пороговой схемы и дискриминатора шумовых импульсов отсутствуют) управляющее напряжение на выходе схемы управления изменяется с частотой генератора тактовых импульсов от до нуля (фиг.З) в соответствии с состоянием реверсивного счетчика. Уровни срабатывания пороговой схемы (Uj,) и дискриминатора шуМовых импульсов (Ш.) будут изменятьсй по такому же закону, но полярность Чц противоположна полярности .

При поступлении шумовыэ мпульсов (например, в момент времени, когда уровни срабатывания близки к нулю) на выходе дискриминатора шумовых импульсов появится последовательность импульсов от шумовых импульсов превышаквдих уровень срабатывания дискриминатора. Состояние реверсивного счетчика будет изменяться, будет изменяться управляющее Напряжение и, следовательно, изменяющийся при этом уровень срабатывания дискриминатрра шумовых импульсов и пороговой схемы установится на ypioSHe амплитуд шумовых импульсов, вёгюятkocTb появления которых задана.

В режиме динамического равнове сия генератор тактовых импульсов будет сдвигать уровень срабатывания дискриминатора шумовых импУль,сов в сторону его уменьшения, а шумовые импульсы - возвращать его на исходный уровень.

Уровень срабатывания пороговой схемы будет изменяться аналогично изменению уровня срабатывания дибкриминатора шумовых ййггульсов, имея противоположный знак.

При увеличении (уменьшении) величины шума, поступающего на вход пороговой схемы и дискриминатора шумовых импульсов, уровень срабаты ваний пороговой схема будет увеличиваться (уменьшаться) до своего нового значения, поскольку число шумовых импульсов, превБнаающих уровень Срабатываний дискриминатора . шумовых импульсов, увеличится (уменьшится) .

Очевидно, что уровень срабатывания дискриминатора шумовых импульсов и пороговой схемы будет определен вероятностью появления шумовых импульсов .данной а мплктуда и ЧИСТОТОЙ генератора тактовых импульсов. Чем ниже частота t Hepaтбра, тем уровень срабатывания указанных схем будет выше и наоборот. Вероятность появления шумовых импульсов определена величиной шума

8

WTf изменяя частоту генератора тактовых импульсов, можно установить порог срабатывания пороговой cxeNftJ к дискриминатора на уровне аи тлитуд шумовых импульсов, вероятность появления КОТО1ЙЛХ задана. При повьааеИии загрузки вероятность появления шумовых импульров, превышающих уровень срабатывания дискриминатора шумовых импульсов за одинаковый промежуток времени, уменылится, и, следовательно, уровень срабатывания пороговой схемы может понизиться. Чтобы этого не превзошло, на управляющий вход генератора тактовых импульсов поступают стандартные импульсы с выхода пороговой схемы и изменяют его частоту так, чтобы сохранить тот же уровень срабатывания пороговой схемы, который установился при отсутствии полезных сигналов.

Таким образом, достоинства изобретения состоят в следующем:

отпадает необходимость Р5чной подстройки Уровня срабатывания пороговой схемы при изменении уровня шума на инспектора наложений;

уровень срабатывания пороговой схемы устанавливается автоматически и Отслеживается относительно амплитуд 0 шумовых импульсов, вероятность появления которых задана;

при изменении, загрузки уровень л срабатывания пороговой схемы не изменяется.

Формула изобретения

Инспектор наложений, содержащий пороговую схему и логику для выдачи

сигнала наложение, о т л и 4t а 10 щи и с я тем, что, с целью автоматического отслеживания уровни срабатывания пороговой схёки, в него введены дискриминатор шумовых импульсов, схема управления и инвертор, при этом один вход дискриминатора шумовых импульсов соединен с входом пороговой схемы, выход которой подключен к логике и второму входу схемы управления/ а выход дискриминатора шумовых импульсов соединен с первым входом схемы jTipaBления,выход которой подсоединен ко второму входу дискриминатора шумовых импульсов и через инвертор ко второму входу пороговой схемы.

. Источники информации, ,принятые во внимание при экспертизе

1.G.BertOIini et.al., NucI CTnstr. and Meth 1964, 29, 357.

2.M.G.Srtrauses at. al. RS 1967, 38, 6, 725.

3.Авторское свидетельство СССР №436980, кл. G 01 D 5/247, 1972

5 (прототип).

Но изнбритбпмт ;: : устройство

Г дискрининоторо шупоВыи импульса

SmK:;XAy,g:,:K.i,.:

iiii Jif iifeiti es

Управляющее

.&.j /TV напрянсение

С

j jww a ffwtf.fti.iriA

,

;i -i T-: f : а 45Й5Л Г,й,аДй.

ei||i SBas.aw

Vj

V,

Вяо$ подключен

(Рае. J