Формирователь временного интервала

Формирователь временного интервала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е пц 584431

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик «-,. ф (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.08.76 (21) 2398346/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 13.12.77 (51) М. 1:,л.- Н 03К 5/01

Н ОЗК 5/153

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 621.374(088 8) чм««««« «1 (72) Авторы изобретения

О. И. Колтунов, М. К. Супиков и 1О. И. Половинкин . : Г :..

1, т (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в ультразвуковых измерителях уровня жидкости для формирования временного, интервала, пропорциональному измеряемому уровню.

Известно устройство формирования временного интервала, содержащее блокинг-генератор, пьезоэлемент, катодный детектор, формирователь отраженного импульса (1).

Однако в известном устройстве формирования временного интервала осуществляется привязка к первому полупериоду отраженного сигнала, что может привести к невозможности различения отраженного сигнала на фоне шумов при увеличении уровня жидкости из-за уменьшения амплитуды отраженного сигнала.

Наиболее близким техническим решением является формирователь временного интервала, содержащий два амплитудных дискриминатора, входы которых подключены к входной шине, выходной и управляющий триггеры, входы сброса которых подключены к шине сброса, и инвертор (2).

Однако в этом формирователе не обеспечивается надежная привязка ко второй полуволне отраженного сигнала при изменении уровня измеряемой жидкости. Вследствие это;о возникает ошибка в формировании временного интервала, равная периоду сигнала, подаваемого на вход.

С целью повышения точности формирования временного интервала в предлагаемый формирователь дополнительно введены устройство задержки, три элемента И и элемент

ИЛИ, выход которого подключен "o входу установки выходного триггера, причем выход первого амплитудного дискриминатора через первый элемент И соединен с одним входом элемента ИЛИ, через последовательно вклю10 ченные устройство задержки и второй элемент

И подсоединен ко второму входу элемента

ИЛИ, а через инвертор соединен со входом третьего элемента И, другой вход которого подключен к выходу второго амплитудного

15 дискриминатора, а выход соединен со входом установки триггера управления, выходы которого подсоединены ко вторым входам первого и второго элементов И.

На чертеже представлена структурная элск20 трическая схема формирователя временного интервала.

Формирователь временного интервала содержит два амплитудных дискриминатора 1, 2, входы которых подключены и входной шннс.

25 выходной 3 и управляющий 4 триггеры, входы сброса которых подключены к шине сброса, инвертор 5, устройство задержки 6, трн элемента И 7, 8, 9 и элемент ИЛИ 10, выход которого подключен ко входу установки выход30 ного триггера 3, причем выход первого амплитудного дискриминатора через первый элс584431

40

65 мент И 7 соединен с одним входом элемента

ИЛИ 10, через последовательно включенные устройство задержки 6 и второй элемент И 8 подсоединен ко второму входу элемента ИЛИ

10, а через инвертор 5 соединен со входом третьего элемента И 9, другой вход которого подключен к выходу второго амплитудного дискриминатора 2, а выход соединен со входом установки триггера управления 4, выходы когорого подсоединены ко вторым входам первого 7 и второго 8 элементов 11.

Формирователь временного и псрвала работает следующим образом, Сигнал, принятый пьезодатчиком, одновременно подается на входы амплитудных дисIcpHMHHaTop0B 1, 2, которые настраиваются на отличающиеся друг от друга и от нуля пороговые уровни. В момснг времени, когда соответсгвующая положительная полуволна пересекает пороги срабатывания амплитудных дискриминаторов 1, 2 в положительном направлении, на их выходах появляются импульсы. Импульс с выхода дискриминатора 1 через инвертор 6 подается на один из входов элемента И 9, на второй вход которого подается импульс с выхода амплитудного дискриминатора 2. На выходе элемента И 9 в этот момент сигнал отсутствует, поскольку импульсы на выходах амплитудных дискриминаторов

1, 2 совпадают во времени. При этом триггер управления 4 не .изменяет своего состояния, и устройство задержки 6 через элемент И 8 подключено или отключено от входа элемента

ИЛИ 10 в зависимости от состояния триггера управления 4, Соответственно, сигнал с выхода амплитудного дискриминатора 1 поступает на переключение выходного триггера 3 с задержкой — через элемент И 8 или без задержки — через элемент И 7, Если уровень жидкости увеличивается от минимального уровня, то сигнал, принятый пьезодатчиком, уменьшается по амплитуде от максимального до минимального. Амплитудные дискриминаторы привязываются к первой положительной полуволне отраженного сигнала. Триггер 4 предварительно устанавливается так, чтобы элемент

И 8 был открыт и устройство задержки 6 подключено к элементу ИЛИ 10. Время задержки выбирается равным одному периоду заполнения отраженного импульса. Следовательно, переключение выходного триггера практически совпадает с фронтом второй положительной полуволны. При некотором уровне жидкости амплитуда первой положительпой полуволны становится меньше порога срабатывания амплитудного дискриминатора 1, при этом сигнал появляется лишь на выходе амплитудного дискриминатора 2. Этот момент фиксируется инвертором 5 и элементом 9. На выходе элемента И 9 появляется импульс, который переводит триггер 4 в противоположное состояние, элемент И 8 закрывается и устройство задержки 6 отключается от входа элемента ИЛИ 10. Через элемент И 7 к входу элемента ИЛИ 10 подключается выход амплитудного дискриминатора 1. Сигнал на выходе амплитудного дискриминатора 1 появляется только со второй положительной полуволной отраженного сигнала, и только в этот момент срабатывает выходной триггер 3. Если уровень жидкости изменяется от максимального до минимального, то амплитуда отраженного сигнала изменяется от минимального до максимального. В этом случае амплитудные дис" криминаторы привязываются к второй полуволнс отраженного сигнала, а выходы управляющего трипера 4 таким образом соединяются со входом элементов И 8 и 7, чтобы элемент И 8 был закрыт, а элемент И 7 — открыт. Следовательно, устройство задержки 6 отключено, а выход амплитудного дискриминатора 1 подключен к элементу ИЛИ 10. При этом выходной триггер 3 срабатывает от соответствующего уровня второй положительной полуволны отраженного сигнала. При некотором уровне жидкости амплитуда первой положительной полуволны достигает порога срабатывания амплитудного дискриминатора 2, на выходе элемента И 9 появляется импульс, устанавливающий управляющий триггер 4 в противоположное состояние. Элемент И 8 открывается, элемент И 7 закрывается, следовательно, сигнал на переключение выходного триггера 3 с амплитудного дискриминатора 1 проходит через устройство задержки 6, время задержки которого выбирается равным одно му периоду высокочастотного заполнения отраженного ультразвукового сигнала. Таким образом осуществляется привязка срабатывания выходного триггера 3 к второй полуволне отраженного сигнала и компенсируется ошибка в формировании временного интервала при изменении измеряемого уровня жидкости.

Формула изобретения

Формирователь временного интервала, содержащий два амплитудных дискриминатора, входы которых подключены к входной шине, выходной и управляющий триггеры, входы сброса которых подключены к шине сброса, и инвертор, отл ич а ю щийс я тем, что, с целью повышения точности формирования временного интервала, в него введены устройство задержки, три элемента И и элемент ИЛИ, выход которого подключен ко входу установки выходного триггера, причем выход первого амплитудного дискриминатора через первый элемент И соединен с одним входом элемента

ИЛИ, через последовательно включенные устройство задержки и второй элемент И подсоединен ко второму входу элемента ИЛИ, а через инвертор соединен со входом третьего элемента И, другой вход которого подключен к выходу второго амплитудного дискриминатора, а выход соединен со входом установки триггера управления, выходы которого подсоединены ко вторым входам первого и второго элементов И.

584431

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Патент США № 3589196, кл. 23 — 401, 1973.

Составитель Ю. Еркин

Редактор Н. Каменская Техред А. Камышникова

Заказ 2708/5 Изд. № 998 Тираж 1080

НПП Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Бражников Н. И. Ультразвуковые методы, «Энергия», 1965, с, 207 — 208.

Корректоры: E. Хмелева и Н. Федорова