Анализатор временных интервалов между импульсами

Анализатор временных интервалов между импульсами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Сояетсинк

Соцнапнстнчесинк

Республни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««900431 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.05.80 (21) 2928771/18-21 с присоединением заявки М— (28) Приоритет (51)М. Кл.

Н 03 К 5/2б

G 04 F 10/00

Ркударстесккый квинтет

СССР ао двлан язабретенкй я вткрыткя

Опубликовано 23 01.82. Бюллетень Рй 3

Дата опубликования описания 23.01.82 (M) УДК 621.374..5 (088.8) (72) Автор изобретения

П. Т. Снротенко

Конотопский ордена Трудового Красного Знамени электромеханический завод "Красный металлист" (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР ВРЕМЕННЪ|Х ИНТЕРВАЛОВ

МЕЖЛУ ИМПУЛЬСАМИ

Изобретение относится к области автоматического контроля и может быть применено для выделения естественных сейсмоакустических сигналов на фоне производственных помех при прогнозировании опасного состояния

S горных пород в подземных выработках шахты.

Известно устройство донускового контроля временных интервалов между импульсами, содержашее блок дискретной задержки сигнала состоящий из блока управления, счетчика, 1

1О блока выделения начала стробсигнала, инвертор, триггер и элемент совпадения (11.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность выделения сигналов на фоне помех иэ-за невозможности рас1» познания сигналов путем идентификации сигналов не с постоянным полем допуска (эталоном), а с переменным полем допуска, задаваемым соседними временными интервалами.

20 ,Известен также способ распознавания различных временных интервалов между импульсами в последовательности электрических импульсов и устройство для осушествления этого способа. Устройство определяет два различных интервала между импульсами. С помощью первого счетчика измеряют интервал времени между двумя соседними импульсами н регистрируют во втором счетчике В течение определенного промежутка времени второй счетчик обнуляется импульсами определенной частоты, если в течение установленного промежутка времени счетчик обнуляется, то временной интервал относят к первому временному интервалу, а при необнулении счетчика временной интервал относится ко второму временному интервалу (21.

Недостатком этого устройства является воэможность распознавания временных интервалов только являющимися больше илн меньше определенной величины, что также не позволяет эффективно выделять сигналы -н» фоне помех, так как параметры сигналов и помех во многих случаях не являются постоянными величинами.

Наиболее близким по технической сушности к изобретению является анализатор временных интервалов, содержащий генератор

90043!

55 опорной частоты, делители частоты, два счетчика, элементы И, НЕ, триггер, формирователь н регистратор (31.

Недостатком этого анализатора является

ro, что допусковый контроль временных интервалов производится с одной стороны, поэтому эффективность распознавания сейсмоакустических сигналов низкая.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей анализатора.

Для достижения укаэанной цели в анализатор временных интервалов между импульсами, содержащий входную шину, подключенную ко входам формирователя, первого инвертора и первым входам первого и второго элементов совпадения, вторые входы которьгх соединены с первым и вторым выходами блока делителей частоты, вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, а выход формирователя соединен с первым входом регистратора и входами установки в нулевое состояние первого и второго счетчиков, счетные входы которых соединены с выходами первого и второго элементов совпадения, соответственно, первый вход третьего элемента совпадения соединен с третьим выходом блока делителя частоты, второй вход регистратора соединен с выходом триггера, вход установки в ноль которого подключен к выходу первого счетчика, а выход второго счетчика подключен к первому входу четвертого элемента совпадения, второй вход которого через второй инвертор подключен к выходу первого счетчика, а выход соединен со входом установки триггера в единичное состояние, в него дополнительно введены блок ключей и счетчик, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а его разрядные выходы через блок ключей подключены к установочным входам в единичное состояние первого и второго счетчиков, а вход установки в ноль дополнительного счетчика соединен со вторым выходом формирователя, при этом управляющий вход блока ключей подключен к выходу инвертора, а второй вход третьего элемента совпадения соединен с входной шиной, На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Анализатор содержит входную шину 1, подключенную ко входам формирователя 2 первого инвертора 3, одному из входов первого, второго и третьего элементов 4 — 6 совпадения. Выход генератора эталонной частоты 7 подключен ко входу блока 8 делителей частоты, выходы которого соединены со вторыми входами элементов 4 — 6 совпадения соответственно. Выходы этих элементов совпадения соединены со счетными входами первого, вто4 рого и третьего счетчиков 9-I1. Разрядные выходы счетчика !1 подключены ко входу блока 12 ключей, на который включающий сигнал поступает с выхода первого инвертора 3

Выходы блока ключей подключены к установочным входам в единичное состояние первого и второго счетчиков 9 и 10. Выход первого счетчика 9 соединен с установочным входом в ноль триггера 13 и входом инвертора

14, выход которого соединен с одним из входов четвертого элемента 15 совпадения, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика 10. Выход элемента 15 совпадения соединен с вхс „том установки триггера в единичное состояние, Первый выход формирователя 2 соединен с первым входом регистратора 16 и установочными входами в нулевое состояние счетчиков 9 и 10. Второй выход формирователя 2 соединен с установочными входами в нулевое состояние третьего счетчика 11. Выход триггера 13 подключен ко второму входу регистратора 16.

Импульсы, формируемые генератором 7 эталонной частоты, поступают на вход блока 8 5 делителей частоты, имеющим выходы с коэффициентами К|, К2 и К, деления частоты и удовлетворяющие условию К (Кз (K>.

Эти коэффициенты определяются требуемым допуском различия временных интервалов межзр ду импульсами, поступающими на входную шину 1 и могут выбираться в широких пределах, При поступлении контролируемого временного интервала с шины 1 на входы элементов 4 — 6 совпадения, происходит квантование его импульсами с выходов блока 8 делителей частоты. Полученные импульсы от квантования временного интервала поступают на счетные входы счетчиков 9 — 11, подсчитываются ими. Во время импульса, разделяющего

4р контролируемые временные интервалы, в счетчики 9 и 10 переписывается информация со счетчика 11, причем счетчик 11 является нереверсивным, а счетчики 9 и 10 могут быть как реверсивными, так и нереверсивными.

Если счетчики 9 и 10 нереверсивные, то раз45 рядные выходы счетчика 11, подключенные к информационному входу блока ключей, берутся инверсные, т.е. записанное число в счетчике 11 переписывается в инверсном коде.

Если же счетчики 9 и 10 реверсивные, то разрядные выходы счетчика 11, подключенные к блоку коммутации — прямые, т.е. со счетчика 11 в счетчики 9 и 1О переписывается записанное число в прямом коде, а счетчики

9 и 10 при поступлении импульсов с элементов 4 и 5 совпадения работают на вычитание.

Счетчиком 11 измеряется каждый входной временной интервал, с помощью импульсов блока 8 делителей частоты с коэффициентом

5 90043! и деления Кз -- число импульсов, соответству- предшествующему временному интервалу, пе. ющее первому измеренному временному интер- реписанного из счетчика 1, больше верхней валу, переписывается в счетчики 9 и !О при границы поля допуска. В этом случае тригпомощи инвертора 3 и блока 12 ключей во гер 13 остается в нулевом состоянии, а блок время импульса между первым и вторым 1 регистора по сигналу с формирователя 2 фик. контролируемыми временными интервалами. сирует непопадание временного инт ного интервала в время начала каждого измеряемого вре- поле допуска. менного интервала счетчик 11 устанавливается и устанавливаются в ноль в нчлевое состояние форми вателем 2. фр ро вначале импульса, разделяющего соседние вреПри поступлении второго временного ин- !О менные интервалы. тервала на входную шину п исходит его ну ро дит его В случае использования нереверсивных квантование на элементах 4 и 5 совпадения счетчиков 9 и 10 (суммирующие счетчики) импульсами с выходом блока 8 делителей п цесс равнения временных интервалов бучастоты с коэффициентами деления К и Кз дет следующим. Число, соответствующее предсоответственно. Импульсы с элементов 4 и 5 !> шествующему

1 шествующему временному интервалу иэ счетсовпадения поступают на счетные входы счет- чика 11 п переписывается в инверсном коде чиков 9 и 10 для вычитания или суммирова- в счетчики 9 10. И и . мпульсы с элементов ния, Е

4 и 5 совпаденнг от квантования контроли сли счетчики 9 и 10 реверсивные, постуруемого временного интервала суммируются лающие импульсы с элементов 4 и 5 совпадения поступают для вычитания из числа, со- . в счетчиках 9 и 10. С помощью т игге à 13

° р р производится определение попадания временответствующего первому временному интерва- ного интервала с поля допуска. В процессе лу, переписанного со. счетчика 11 в прямом сравнения могут возникнуть след щие си коде. 3а состоянием счетчиков 9 и 10 сле- ации: оба счетчика 9 и 10 обнулились (це дит триггер 13 с помощью инвертора 14 ну (реполнились), счетчик 10 переполнился, а счеты элемента совпадения 15. П и этом во в е° P P - чик 9 не переполнился, оба счетчика 9 и !0 мя поступления временного интервала на вход- не обнулились (переполнились). ную шину 1 могут возникнуть три ситуации: первом случае контролируемый временоба счетчика обнулились, счетчик 10 обнулился, ной интервал меньше нижней границы поля а счетчик 9 не обнулился; оба счетчика не обнулились. допуска, при этом счетчик 10 обнуляется раньше, чем счетчик 9, а поэтому сначала

Первый случай соответствует ситуации, триггер 13 устанавливается выходным сигналом когда соотношение соседних временных интерсчетчика 10 в единичное состояние а п валов не попадает в поле допуска, т.е. предустанавливается в н левое состояние вых шествующий временной интервал меньше ниж- у сигналом счетчика 9. Регист ато !6 и и поступлении сигнала с формирователя 2 неи границы поля допуска, заданного измеряемым временным интервалом. При этом тригрует непопадание конт ли емого в еменнго интервала в поле допуска. гер в процессе контроля устанавливается снача- I ла в единичное состояние через элемент сов- Во втором случае счетчик 10 обнуляется падения 15, а потомопрокидываетсяв нуле- 40 и устанавливает триггер 13 в единичное совое состояние выходным сигналом со счетчи- стояние через элемент 15 совпадения. Счетка 9. Блок регистратора 16 зарегистрирует, чик 9 за время контролируемого интервала что соотношение предшествующего временного не успевает переполниться, а поэтому тригинтервала и измеряемого не попадает в поле rep остаетсм в единичном состоянии. Сигнал допуска. с выхода триггера поступает на регистратор

Второму случаю соответствует ситуация, 16, где при поступлении сигнала с формирокогда соотношение соседних временных интер- вателя 2 регистрируется как показание конвалов находится в поле допуска. В этом тролируемого временного интервала в поле случае счетчик 10 обнуляется и устанавливает допуска. триггер 13 в единичное состояние, так как. y) В третьем случае контролируемый времене инвертора 14 поступает разрешающий сит- ной интервал выше верхней границы поля донал. Счетчик 9 за временной интервал не ус- пуска, поэтому за время действия временного певает обнулиться. Выход сигнала с триггера интервала счетчики 9 и 10 не обновляются и

13 регистрируется в регистраторе 16 при по- триггер !3 остается в нулевом. состоянии. ступлении сигнала с формирователя 2, т.е.

5$

Регистратор !6 фиксирует сигнал о невхожфиксируется попадание временного интервала денни временного интервала в поле допуска. в лоле допуска. Применение предлагаемого анализатора

В третьем случае счетчики 9 и 10 не об- временных интервалов между импульсами в нуляются, так как число, соответствующее автоматизированной системе ссйсмоакустичссСоставитель И. Радько

Редактор Н. Пушненкова Техред Л. Пекарь Корректор Г. Назарова

Заказ 12203/73 Тираж 953 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4

7 90043 кого прогнозирования позволяет повысить до. стоверность распознавания сейсмоакустических импульсов на фоне производственных помех, и, как следствие этого, позволяет уменыпить длину опасных зон угольных пластов.

Формула изобретения

Анализатор временных интервалов между 1в . импульсами, содержащий входную шину, подключенную ко входам формирователя, первого иивертора и первым входам первого и второго элементов совпадения, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами блока делителей частоты, вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, а выход формирователя соецинен с первым входом регистратора и входами установки в нулевое состояние первого и второго счетчиков, счетные входы которых соединены с выходами первого и второго элементов совпадения, соответственно, первый вход третьего элемента совпадения соединен с третьим выходом блока делителя частоты, второй вход регистратора соединен с выходом триггера, вход установки в ноль которого подключен к выходу первого счетчика, а вы! в ход второго счетчика подключен к первому входу четвертого элемента совпадения, второй вход которого через второй инвертор подключен к выходу первого счетчика, а выход соединен со входом установки триггера в единичное состояние, отличающийся тем, что, с целью расширения фунт циональнъ|х возможностей, в него дополнительно введены блок ключей и счетчик„счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента совпадения, а его разрядные выходы через блок ключей подключены к установочным входам в единичное состояние первого и второго счетчиков, а вход установки в ноль дополнительного счетчика соединен со вторым. выходом формирователя, при этом управляющий вход блока ключей подключен к выходу инвертора, а второй вход третьего элемента совпадения соединен с входной шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Х 475731, кл. Н 03 К 5/29, 25.10.72.

2. Патент США У 2800234, кл. 328 — 112, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке

2660908, кл. Н 03 К 5/26, 18.08.78 (прототип).