Устройство для измерения импульсных сигналов Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения и регистрации импульсных сигналов, характеризующих механические ударные процессы, например, ударные ускорения. По основному авт.св. 552566 известно устройство для измерения импульсных сигналов, содержащее последовательно соединенные преобразовате ли неэлектрических сигналов в электрические, фильтр нижних частот, аналого-цифровой преобразователь и оперативный запо 1инающий блок, последов тельно соединенные блок запуска, бло задержки и блок управления, связанный с оперативным запоминающим блоко причем один из входов блока запуска подключен к выходу фильтра нижних частот, а также последовательно соединенные детектор и усилитель, выход которого подключен ко второму входу блока запуска, а вход детектора соединен с выходом фильтра нижних частот. В известном устройстве для выделения участка процесса, пред шествующего моменту запуска, 3anqMKнакэщий блок работает в режиме регистрации с циклическим переключением адресов, пропуская через себя весь поток входной информации Ш , При запуске устройства входным импульсным сигнгшом информация об импульсе вводится в оперативный запоминающий блок и затем фиксируется путем остановки адресной части и прекращении режима записи. При этом начало импульсного процесса- не совпадает: с исходным состояиием адресной части запоминающего устройства и их взаимное расположение, в общем случае, может быть произвольным. Указанная несинхронность срхраняется и при выводе информации из запоминающего блока. В лабораторных условиях этот факт не оказывает практического влияния на расшифровку информации и выбор начала кадра, соответствующего началу импульсного процесса. Достаточно обеспечить режим считывания сразу после окончания режима записи без сброса в исходное состояние адГресной части оперативного запоь«нающего блока. Тогда выводимая информация соответствует естественному измерению процесса во времени. При дистанционных же измерениях несинхронность адресной части запоминающего устройства с началом импульсного процесса приводит к значительным за труднениям при расшифровке информации. Типичным для дистанционных измерений является многократный вывод информации, при котором осуществляртся по существу периодизация зарегистрированного процесса. Из этого периодического сигнала на приемной стороне необходимо выделить участок, соответствующий входному сигналу. Так как состояние адрес ной части запоминающего устройства в данном случае не дает сведений о начале кадра, то его выбор имеет эле менты неопределенности, непосредственно влияющие на достоверность расшифровки информации. Цель изобретения - повышение дос товерности измерений. Поставленная цель достигается тем что в устройство дополнительно введены триггерный элемент, один вход которого подключен к выходу блока задержки, а.другой - к выходу блока запуска, и запоминающий блок, инфор мационный вход которого подключен к выходу триггерного элемента, а управляющий вход - к выходу блока управления. На фиг.1 изображена функциональная схема предложенного устройства; на фиг.2 - диаграмгла работы формиро вателя маркера кадра. Устройство содержит последователь но соединенные преобразователь 1 не электрических величин в электрически фильтр 2 нижних частот, аналого-циф ровой преобразователь 3, оперативный запоглинающий блок 4 и последовательно соединенные детектор 5, усилитель б, блок 7 запуска, блок 8 згодержки и блок 9 управления, а также триггер ный элемент 10 и дополнительный запоминающий блок 11. Вход детектора 5 и один из входов блока 7 запуска подключены к выходу фильтра 2, а выход блока 9 управления подключен одновременно к управляющим входам оперативного запоминающего блока 4 и дополнительного запоминающего блока 11. Выход триггерного, элемента 10 подключен к информационному входу дополнительного запоминающего блока 11, причем первый вход триггерного элемента 10 подключен к блоку 7 запуска, а его второй вход - к блоку задержки. Устройство работает следующим образом. Электрический сигнал с выхода преобразователя 1, эквивалентный исследуемой физической величине, через фильтр 2 поступает в аналого-цифровой преобразователь 3, а с его выхода в виде дискретных отсчетов, взятых через равноотстоящие промежутки времени, поступают в оперативный запоминающий блок 4, работанйдий в режиме записи. В запоминающем блоке 4 при последовательном обращении к памяти в режиме записи каждый отсчет хранится в памяти до тех пор, пока не закончится полный цикл опроса всех остальных ячеек памяти, и при повторном обращении к памяти по исходному адресу этот отсчет выводит(ся из памяти и аннулируется, а на его место записывается очередной отсчет, поступающий из аналого-цифровоТо преобразователя 3. При последующих обращениях к памяти хранящиеся отсчеты заменяются на новые и т.д. При таком режиме работы все отсчеты проходят через память запоминающего блока 4 и в памяти всегда находится информация об участке входного процесса, непосредственно предшествующего данному моменту времени. Длительность этого участка определяется временем нахождения в памяти одного отсчета или временем перебора всех адресов до возвращения к исходному адресу. Когда аналоговый сигнал с выхода Ф11льтра 2 превысит уровень запуска, формируемого детектором 5 и усилителем б, происходит срабатывание блока 7 запуска. При этом триггерный элемент 10 формирует перепад напряжения, который поступает на информационный вход.дополнительного запоминающего блока 11, а блок задержки формирует интервал времени, по окончании которого прекращается режим записи в оперативный запоминающий блок 4 входного сигнала и в дополнительный запоминающий блок 11 передача напряжения. Этим же сигналом триггерный элемент 10 сбрасывается в исходное состояние. После прекращения режима записи в запоминающем блоке 4 фиксируется результат измерения,который представляет собой участок процесса непосредственно предшествующий моменту остановки записи в запоминающий блок 4. При длительности задержки, вырабатываемой блоком 8, меньшей длительности полного цикла обрсодения ко всем ячейкам памяти блока 4, в последнем фиксируется весь иглпульсный процесс, включая его передний фронт, т.е. участок процесса от „его начала до момента запуска. В дополнительном, запоминающем блоке 11 при этом фиксируется единицы во всех адресах, кроме адресов, предшествующих моменту запуска, где фиксируются нули. При расшифровке массива информации {фиг.2), выведенной многократно из запоминающих блоков 4 и 11, указанная последовательность нулей и единиц 12 служит маркером кадра и , указывает на расположение в массиве информации зарегистрированного импульсного процесса. В маркере кадра 12 нулям соответствует участок зарегистрированного процесса от его начала 13 до момента 14 срабатывания блока 7 запуска, а единица остальной участок процесса от момента 14 запуска до конца. Это соответствие выдерживается всегда так как управление режимом рабЬты и выборкой адресов sanoMHHa тих блоков 4 и 11 происходит синхрон но как в режиме записи, так и в режиме считывания. Введение маркировки импульсного процесса обеспечивает повышение достоверности полученной информации, особенно в режиме многократного вывода информации. Такой режим используется, в частности при дистанционной передаче результатов измерения в условиях шумов и помех, а также при передаче информации по частям в старт-стопном режиме. Достоверность информации повышается также за счет дополнительного контроля работоспособности устройства в процессе измерения и вывода информации. Общее чис ло нулей и единиц в камере кадра 12 должно соответствовать числу адресов блока 4, а число единиц - отношению длительности задержки блока 8 к времени обращения к ячейкам памяти по выбранному сщресу. Нарушение этих соотношений свидетельствует о нарушении функционирования устройс тва. Формула изобретения Устройство для измерения импульсных сигналов по авт. св. 552566, отличают ее с я тем, что, с целью повыиения достоверности измерений, д:(ополнитепьно введены триггерный элемент, один вход которого подключен к выходу блока задержки, а другой - к выходу блокец запуска,и запоминающий блок, информационный вход которого подключен к клходу триггерного элемента, а управляющий вход - к выходу блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 552566, кл. G 01 R 19/04, 09.03.76.