Патеино-техннчесибиблиотека

Патеино-техннчесибиблиотека

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 3l6l05

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Coes Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.ill.1970 (№ 1420683, 18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 9.Х1.1971

МПК б 06j 3/00

G 01r 23/02

Комитет по делам изооретеиий и открытий при Совете сйииистров

СССР

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения

С. Н. Брискин, С. С. Вандер, Ю. Д. Долинский, Л. Ш. Кузнецов и К. К. Поляков

1ЗСЕСОЮЗНАЯ ,-1,,;-.: 1;,1 1, :„" . r.ÓÓÐIEÙ

Ьй Б,г 1 ОТЕКА

Особое конструкторское бюро Министерства геологии СССР

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТНОГО СИГНАЛА В ЦИФРОВОИ КОД

Предлагаемое изобретение относится к об. ласти геофизических магнитных исследований, а именно к преобразованию выходного сигнала датчика ядерно-прецессионного магнитометра в цифровой код.

Характерной особенностью ядерно-прецессионных магнитометров является ограниченное время существования входного сигнала, что приводит к усложнению измерительного блока такого магнитометра.

Известны ядерно-прецессио нные магнитометры с электронными счетчиками, работающие по принципу счета числа периодов ядерной прецессии за фиксированный интервал времени и содержащие генератор эталонной частоты, формирователь времени счета, схемы совпадения, счетчики и регистр. Формирователь времени счета, подсчитывая определенное число периодов эталонной частоты, формирует постоянный временной интервал, в течение которого частота ядерной прецессии проходит через схему совпадения на счетчик чериодов измеряемой частоты. Число, зафиксированное на этом счетчике по окончании временного интервала, является цифровым кодом напряженности магнитного поля. Однако точность известного преобразователя недостаточна.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

Эта цель достигается тем, что преобразователь содержит дополчительные счетчики, реверсивный счетчик, блок схем совпадения, коммутатор и регистр делимого; вход первого дополнительного счетчика через схему. совпадения соединен с выходами второго дополнительного счетчика и генератора эталонной частоты, а выход первого дополнительного счетчика подключен ко входу второго допол10 нительного счетчика, ко входу блока схем совпадения и ко входу регистра делимого, выходы разрядов которого соединены с установочными входами разрядов реверсивного счетчика, выход его знакового разряда подключен

15 к другим входам блока схем совпадения, третьи входы которого соединены с выходами коммутатора, а выходы блока схем совпадения через соответствующие разряды регистра подключены 1 о входам накапливаю1цего суъ120 и атор а.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Счетчик периодов измеряемой частоты разбивается на две части: в одну входят старшие

25 разряды, в другую — младшие. Состояния старших и младших разрядов определяются раздельно. Счетчик, образующий старшие разряды, подсчитывает число периодов ядерной прецессии в зафиксированный интервал време30 ни. Последний период ядерной прецессии оста.

3 (6(05 ется незяконче;шь!м li !Ic!(ол»зуется пр;1 определении состоя)шя мг(()дцн(х рa»рядÎв следу-!

Ощlll 00p«,зом. (13м p)ip.! ся нс(31:o I, ядepilo!I прецессии и !, )ст» послсднего незаконченного

J«p. Io,j;i 5ядср:Ioi ti;>ciicc(ии нуте: lio

)(ОЛИ !PCTI)<1 ?? i)(?? k jli>i О!3 ЭТс) !10!iii01!»BCTOT»I Зс(ЦЕТЫй ПЕРИОД и 3ci ЧЫС(» НОСЛСД(;.Г() li(3()HO!l I!p(.Ijei ci! Jl, !id>:О,I5ITCH их отношения, нри.:см «)сличин;), обратная периоду ядерной прецессии, онрсд листе» с помощьк) метода, отдаленно нано!«Инак>щего используемьш в ЭЦБМ .)Стод дес(сни51 без восСТЯНОВЛЕнпя ОСТс! ТКЯ, J!U Tj) cillc(()op.>i)!pol3ci!JI!ЫИ

llCH0JIb3OB«i11HH В >(И(J!0 — — k!31!I),:I»C»03

КОДЕ, ñl !01 03! ЭТ:) 1>С. . 11!.i )i!le) Cii Jl cl;)»I BciCТ>. 51 Сс) Х! Ы

С Сооой CTOJ!I KO (3»:3, С»01»J(!> Н(. Р))ОДЕВ ->Td;lo!1ПОй <1<1(ТОТ»(«>1(JtñlÄÛ>3<(СТС» 13 lioc.leди(3! Il(<ОКОН l(ннО3! Нсp Jii), с 51, (сpiio,l прс(ьеcc! J J!. (> lOJ;-(."(. 1<1 .i j)(i(>() f3 «(JOJ3« Х (астсй: СтярШНс рс!ЗрядЫ ОС;раЗОВЯНЫ С !СТЧШ-! (o 3 I 2 B e p J J o, j 0 B и:3 3 t c p J p.. l o l J 1 a C T o > !>l, 3!.а а дIlIIIc — - н ) к;) или !3»(оl ци)«c) 3! ««i Tof)03! . >. Вход

2 и \ СТЯ НО!>O J ill>JC 13хо;(b(р !3(35I $0)3 (уuli;)Topa 8 (o, Динсн»! с выходом схемы со,— пядешш 1, Один вхо j схс. и c()JJ!!. I, jcík!ÿ соединен с выход(м формирователя,3 времени счета, второй — с n»гходом ядерно-нрсцессион-!

30c0 IiaI IIi1TOiI) BcTB!tTC;(»ного I clT!(Нк,.l (>Ч -1Д) .

ВЫХОД )1ЧД СОСдilllpki ТКС C уСТЫНОВО llii (М входо. >1 (ро(эми()оватс.1» 5 и 0 Iзхо (,ом с icT!tilка б числа:териодов »дерн(эй прец ссии. Вход формирователя 5 сocl, не:i с выходом:ciiepa1ора 7 эталонной Jac)o!J!. Выходы с !Ст(ика 6 и Г (! I p p a T o p a, l с О, j l I l « I i bi с 0 13 х 0 д я )> и с (c!«ь! совпадения 8 1»сто Гы ядерной прс<цсссин н эталонной частогы. Выход этой cxcl!»1 совпадения сосдинен со входом счетчика !Iop >Ia J!kl3<)Il Jill 9, (зыход ко l 0,,301 О (Оедпllсн со счстч иком б и со входом ко.,(мутаторы 10. Одна груll1la выходог) 1(охlмутятО)ря соединен» cÎ счетHhl3IkI ВХОД!)3(И 3JJI I, Ii) JJ. Р;)3(351, joi! Р()ГЗСРСИВНОiо с (етчикя 11, вторая гру(шы вы одов— с ) руппой 1)ходов блсн(ы 12 схем со(зпыдения.

В>тор»я групп,i вхо jo!3 бл()кы !2 (оед(шсны

13»IХОДОМ 3!!(11(ОВОГ(! f) lзр)1;(а рс .в j)(ÈÂIIOÃO с егчикя 11, ы трстш) > руtt!i;i -- - C ыгходом с t (> Tч и к ) 9. В ы х 0 д б. 1 О i((1 2 с О (; J, I I I I (. н с 0 в х Одом реги(гр» > 1;)гтс)гы 5!;Ji. рнoil прецессии.

Выход),i разряд(>в регис r p;i !. > Со(диш.ны со в;0,;j;Ii»J рязрядо» сумх;i!()p;i 8., )>пр))иля(0шш(вход сумм:!Тop

СХ(Ч)!»1 (On!i;l,((- .IJ il)J J i CX )! >! p«J, l)X(3;! 1 КОТОр()и (Oi Älll!(И(1 (вых() j())t (j)o()i>III() )I3

:)1:lлош(ого гс н рято()а !. В|»ходы ()азр»доп

p(3n1f(Тр(>)3 ДС:1;! (!OI i> 1,> (()i..jJJIIP! J! I С; i Т;и(0130>Iными вход!)ми f))l3p» 10» с Iсl llil(;1 1!. ВхОд pP.(1l(тря дслимОГО 15 PÎ(. дни(сн (13(»ходом с Je J чика !.

Работает прсобрязош) гссн (лсдукицим образом.

Фор (ировятсль 5 перс citiiтываст о.трсдслснное число выходи»!х им!(уль, în Ielicрято()а 7 и

$3p)!Jtp)!ет Заданный в(зе)Iel(но!. инт(pna.1..>ыпуск срор3(иэо«в>ателя 5 ос, ществлястся первым из выходи»1.; имп;льсов МЧД, поступающим на ег0 уcTa!lone!)í(lj! вход. Благодаря этому осуществляет я си: ронизацня Ila" àëà времен-> ного и:тсрвял:l с ня 2лом нсриода ядерной прецессии 1с то;Иост,i(> jo периода эталонной с!СТОТ»1)) . (. ВЬIХОДсl фОРЪ 1И()ОВсlТСЛЯ 5 I(el BXOды схем соинaäcnè5! и 14 13 течение заданного временного )нг)ерваля поступает рязреша(ощий сигнал, и вы(от! »lc ихшульсы МЧД проходят:(срез схему совпадения на вход счетчика 2 н усia;ioi!очные входы разрядов сумматора,3. По о он а: »I этого временного интер))а ча i;;i c>teT!!>(к(о. !3! >iB»e TO» число равно(! ОЛИ>IССТ!) . ЦСЛ <П i! CPkl();!ÎB ЯДС()нои !IPelleCCJilI,, Е. !ЫЧЫВ; i!!Jj"!."С5! п 3!!l»1!II»JJ! В()РМСННОй

JI!IT< p!3>J 0>!р д((J!C I! Hi Состояи) >! старших разряд;ж рсгис!ры 1 заканчивается.

Одно! (3с >Iclillo (. ОГ!()ед(.лсписм состояни5!

20 старших разрядов рсг)гетра Нпоизводиrc» опрсдсле!);ц. cocru iit«я его мл»дш!(х разрядов.

Д;(51: т()Гo ;pp)I(äc псе "o >!ядо Определить ве>i !1>J !I JI) ) ООРЯТ1! «10 .IС()ИОД > ".,jc()I!0 J ПРЕЦСС "I Jt.

Э О Д(Лаетс»:.!ОСРСДС1!3ОМ РЯДа ОНЕРЯЦнй.

25 и со(>окуи tucT, нескольi О и»по;11!iiaioi!jих испол(,зусз!»(й в ЗЦБМ метод делен без восстынoaления осг;)ткя, но преобразованный для использопя!шя I> число-импульсном коде. Эта послсдовытсл»шэсть oпсрации следук>щая.

50 (. Определяется коэффициент пересчета счет.!Il:. «l б cледую(цнм сбрязом: выходные импульс». МЧД поступают на в: од счетчика б, с выхода K()TÎpo!G в те»ение некоторого числа периодов ядерной прс:цсссии поступает разреЗ5 шякиц(!й сш нал и» с. ему совпадения 8. В те(ение этого Bpeliсни выходные импульсы генераТОрс) ie )(.3 CXP(>i), Onilcl QCJJ J!5(8 !)OCT) II»IÎT на c te! !lni(9. 1(o ol.ol!чании зяд;!Иного !lite la периодов c,kjñðíîé прецессии на счетчике 9

40 накап iltnacтс.я !исло, пропорциональное периоду ядер.(ой п р!IicccH Jl. В зависимости от вели-пшы это(о исл;! выбирается коэффициент пересчеты счет i!!!(я 6 и соответственно делимое в регистр >х 15, равное этому коэффи45 циснту пересчеты, так чтобы делимое оказалось нормы.п!зоьаш!ым с делителем jT. е. числом периодо» эталои(ой частоты, поступа!о(цих ня реверсli»ный счетчик за один цикл рабо Гы счетчика 6) . Операция нормализаци:(50 необходима в м >тоде jeJ!c!!»B без восстяиовлеНИ» 0(.ТЯТ!:.Я.

2. Из рег<(стров !5 в реверсивным счетчик 11

13 ка !ествс исхо.и(ого заносится выбранное делимое.

55 3. Счетчик 6 вторично подаст разрешающий сигнал ны ()ход схемы совпадения 8, и выходш(с ихшул»сы генератора 7 в течение определсllfloãо количества периодов ядерной прецесСiii) ИРОХОД<ЛГ ЧСРЕЗ СХСМУ СОВПаДЕНИЯ 8 И КОМ06 мутaòîð N ня счетный вход определенного разряда реверсивного счетчика 11 и вычитаются из числ:., Ita_#_oдящегося в счетчике.

4. По окоп !»»»ii ц: кла работы C Ieò÷ktêà 6 и один I!3 разрядов регистры 18, номер которо65 го зависит от состояния счетчика 9, через

316105

5 блок 12 по команде от коммутатора 10 заносится «1», если знаковый разряд счетчика 11 находится в состоянии «О», r. е. если разность, образованная на счетчике 11, положительна, и заносится «О» в противном случае.

5. По команде от счетчика б коммутатор 10 подключает выход генератора 7 к счетному входу следующего (в сторону младших разрядов) за раннее выбранным разрядом счетчика 11. Это эквивалентно необходимой в методе деления без восстановления остатка операции умножения разности на 2.

6. Реверсивный счетчик включается на вычитание, если знаковый разряд находится в состоянии «О», и на сложение в противном случае.

7. Повторяются операции по пп. 3 — 6, только теперь определяется состояние второго разряда регистра 18 и т. д. до тех пор, пока не будут определены состояния всех разрядов регистра И.

По окончании всех указанных операций на регистре И образуется число, обратно пропорциональное периоду ядерной прецессии.

Это число каждым выходным импульсом генератора 7, проходящим через схему совпадения 14, заносится в сумматор 8, где оно складывается с находящейся в сумматоре величиной. Поскольку каждым выходным импульсом МЧД, проходящим через схему совпадения 4, сумматор 8 устанавливается в нулевое состояние, а прохождение выходных импульсов генератора 7 через схему совпадения 14 прекращается одновременно с окончанием заданного временного интервала, то по окончании этого временного интервала в сумматоре 8, остается число, равное произведению числа, хранящегося в регистре !8, на число импульсов эталонной частоты в последнем незакон енном периоде ядерной прецессии.

Состояние сумматора 8 по окончании заданного временного интервала соответствует состоянию младших разрядов напряженности магнитного поля.

Предмет изобретения

10 Преооразователь частотного сигнала в цифровой код, содержащий счетчик периодов измеряемой частоты, вход которого через схему совпадения подключен к выходу формирователя времени счета, соединенного входом с ге15 нератором эталонной частоты, накапливающий сумматор, вход которого через другую схему совпадения подключен к выходам формирователя времени счета и генератора эталонной частоты, и регистр, отличающийся тем, 20 что, с целью повышения точности преобразователя, он содержит дополнительные счетчики, реверсивный счетчик, блок схем совпадения, коммутатор и регистр делимого., вход первого дополнительного счетчика через схему совпа25 дения соединен с выходами второго дополнительного счетчика и генератора эталонной частоты, а выход первого дополнительного счетчика подключен ко входу второго дополнительного счетчика, ко входу блока схем совпаде30 ния и ко входу регистра делимого, выходы разрядов которого соединены с установочными входами разрядов реверсивного счетчика, выход его знакового разряда подключен к другим входам блока схем совпадения, третьи

З5 входы которого соединены с выходами коммутатора, а выходы блока схем совпадения через соответствующие разряды регистра подключены ко входам накапливающего сумматора.

Составитель Е. А. Семенова

Корректор Л. В. Орлова

Рсдикзор Б. С. Нанкина Тскрсд Т. T. Ускова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3078/10 Изд. М 1286 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при .,овете Мишисзров СССР

Москва, g1(-35, Раушская наб., д. 4, 5