Устройство для визуализации волновой информации
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1347058
Автор: Стенников
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)4 С 01 Ч 1/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ метрии. Цние динамизируемых твенный уни ис 705 точки к 1965.ЗУАЛИЗАЦ 1 П 1 еля вида записисе, а по цифровойшифратор и встроеинформацию о пормиров о мант не на ныи входинформацию ится к технике выходнои ный муль рядке ха пле лебании и нения в сейзведения сейро- и сейсмо-орая исполь- с Ж оотв етствую актеристик ормировани зуется д щего цве ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИВОЛНОВОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение отнорегистрации волновыхпредназначено для присмораэведке для воспрсмотрасс, а также в в(19) (11)А 1 ель изобретения - расширеческого диапазона визуаликолебаний при ограниченной е алфавита цветов. Для кодироваподдиапазонов контурными признавведены формирователь вида заи усилитель с дискретно управщ коэффициентом усиления. Иск входного сигнала, выполненный иде цифроаналогового блока, с ана вого выхода передает на сигналь18 1347058 1 разного напряжения, а выход - со входом усилителя горизонтального отклонения, первые, вторые и третьи входыуправления цветом Р формирователейвида записи подключены соответственнок первому, второму и третьему выхолам кольцевого счетчика, первые ивторые входы формирования контурныхпризнаков - к выходам соответственногенератора пилообразного напряженияи формирователя коротких импульсов,первые, вторые и третьи выходы управления цветом - к соответствующим информационным входам Р-входового строенного мультиплексора, выходы формирования контурных признаков Т формирователей вида записи подключены к3 первым входам соответствующих элементов. 2 И-НЕ, а сигнальные выходы Рформирователей вида записи - к сиг-.5нальным входам соответствующих аналоговых управляемых ключей., выходыкоторых соединены с первым входомэлектронного цветокодирующего блока,к второму, третьему и четвертому вхо дам которого подключены соответствующие выходы ЗР-входового строенногомультиплексора, Т из Р выходов дешифратора соединены с вторыми входамисоответствующих элементов 2 И-НЕ, вы ходы которых соединены с входами Твходового элемента И - НЕ, выход которЬго через резистор подключен к входу усилителя яркости.13Изобретение относится к техникерегистрации волновых колебаний,амплитудные значения которых представляются переменными цветами надвумерном носителе, и предназначенодля применения в сейсморазвецке, длявоспроизведения и интерпретации сейсмотрасс, а также может быть применено в виброметрии, сейсмологии и вдругих областях науки и техники.Цель изобретения - расширение динамического диапазона визуализируемыхколебаний при ограниченной длине ал-,фавита цветов.На фиг,1-4 приведены примеры видовзаписи с различными контурными признаками; на фиг.5 - вариант изображения волны на двумерном носителе записи; на фиг.б - схема предлагаемогоустройства; на фиг.7 - схема электронного цветокодирующего блока; нафиг.8-12 - примеры формирователей вида записи.Сигнал 1 (фиг.1-4), относящийсяк одному из измерительных поддиапазонов, приведен в координатах амплитуда Аи время С. Горизонтальные линии 2-5, являющиеся уровнями срабатывания пороговых элементов, разбиваютамплитудный диапазон колебаний наданном поддиапазоне на амплитудныезоны. Зона между осью времении линией 2 называется нулевой, зона междулиниями 2 и 3 - первой, зона междууровнями 3 и 4 - второй и т,д. Изображения 6-8 на фиг.1 являются видамизаписи, отличающимися контурнымипризнаками. На фиг.2 приведено десять изображений 9-18 с различнымиконтурными признаками. В этих видахзаписи на участках экстремумов колебаний волны вырабатываются импульсывременного окна 19, с помощью которых формируются цветовые площадки20. Цвет этих площадок определяетномер амплитудной зоны, в которую попадает экстремум данного колебания,Прямоугольный контур цветовой площадки совместно с контурной линией сигнала 21 образует совокупный контурный признак каждого вида записи. Нафиг.З изображены еще четыре вида записи 22-25. Здесь в формировании контурных признаков, помимо упомянутых,участвуют контурная линия 26 компрессированного сигнала 1, нулевая линия (ось времени), пороговая линия27 расцвечивания,47058 2Вид записи, представленный нафиг,4, реализован в регистрирующейсистеме СЯ/10. Область одного колебания, заключенная между контурной5линией 26 компрессированного сигнала1 и нулевой линией, закрашиваетсяполностью цветом той амплитудной зоны, в которую попадает экстремум данного колебания.На фиг.5 изображена волна, состоящая из пяти положительных и четырех отрицательных колебаний 28-36.Тонкими горизонтальными линиями указаны границы поддиапазонов, а тонкими вертикальными линиями со стрелками - сами поддиапазоны. СимволомР; ( = 1, 28) обозначен номерподдиапазона, Индекс при букве Рсовпадает с номером поддиапазона.На фиг.5 приведено изображениеводны на цветном фотоносителе 37, направление движения которого указанострелкой. Изображение формируется25 относительно нулевой линии 38.Устройство на фиг.б содержит источник 39 входного сигнала, двоичныйдешифратор 40 с Р выходами, П-входовой элемент ИЛИ 41, Р формирователей42.1-42.Р вида записи (ФВЗ), Р аналоговых ключей 43.1-43.Р с управлением, ЗР-входовой строенный мультиплексор 44, электронный цветокодирующийблок 45, Т элементов 2 И-НЕ 46.1-46,Т,35Т-входовой элемент И-НЕ 47, резистор48, усилитель 49 яркости, блок 50развертки, электронно-лучевую трубку(ЭЛТ) 51, цилиндрическую линзу 52,фотобарабан 53 с закрепленным на егобоковой поверхности цветным фотоносителем 37, генератор 54 пилообразногонапряжения, формирователь 55 короткихимпульсов, кольцевой счетчик на три56 с тремя управляющими выходами,45 формирователь 57 ступенчатого напряжения, парафазный усилитель 58 вертикального отклонения, усилитель 59с дискретно управляемым коэффициентом усиления и парафазный усилитель60 горизонтального отклонения, Наэкране ЭЛТ нанесены три горизонтальные полосы люминофоров синего 61, зеленого 62 и красного 63 цветов излучения. На фотоносителе 37 формирует,5 ся изображение 64,55Аналоговый выход 65 мантиссы источника 39 входного сигнала соединен ссигнальными входами ФВЗ 42,1-42.Р,40 3 13470 цифровая выходная шина 66 порядка источника 39 входного сигнала подключена к входной информационной шине дешифратора 40 и к входной адресной ши 5 не строенного мультиплексора 44, выходы дешифратора 40 соединены с управляющими входами соответствующих аналоговых ключей 43.1-43.Р, П и Р выходы дешифратора 40 (ПР) соединены с входами П-входового элемента ИЛИ 41, а Т его выходов (Т й Р) - со вторыми входами элементов 2 И-НЕ 46,1- 46.Т, первый 67 и второй 68 входы формирования контурных признаков 15 ФВЗ 42.1-42.Р подключены к выходам соответственно генератора 54 и формирователя 55, первый 69, второй 70 и третий 71 входы управления цве- . том ФВЗ - соответственно.к первому, второму и третьему управляющим выходам кольцевого счетчика на три 56, сигнальные выходы 72.1-72,Р ФВЗ - к сигнальным входам соответствующих аналоговых ключей 43.1-43.Р, первые 25 73.1-73.Р, вторые 74.1-74.Р и третьи 75.1-75.Р выходы управления цветом ФВЗ - к соответствующим информационным входам встроенного мультиплексора 44, Т из Р выходов формирования ЗО контурных признаков 76.1-76.Р соответствующих ФВЗ - к первым входам элементов 2 И-НЕ 46.1-46.Т, первый (сигнальный) 77 вход электронного цветокодирующего блока 45 соединен с выходами аналоговых ключей . 43.1-43.Р, второй 78, третий 79 и четвертый 80 входы (управления цветом) электронного цветокодирующего блока 45 соединены с соответствующими выходами строенного мультиплексора 44, выход 81 электронного цветокодирующего блока 45 непосредственно, а выход Т- входового элемента И-НЕ 47 через резистор 48 подключены к входу усилите ля 49 яркости, выход которого соединен с модулятором 82 ЭЛТ 51, выходы элементов 2 И-НЕ 46.1-46,Р подключены ко входам Т-входового элемента И-НЕ 47. Генератор 54, формирователь 55, кольцевой счетчик 56, формирователь 57 и парафазный усилитель 58 соединены последовательно, а выходы последнего подключены к вертикально отклоняющим пластинам 83 ЭЛТ 51. Выход генератора 54 связанчерез усилитель 59 и парафазный усилитель 60 с горизонтально отклоняющими пластинами 84 ЭЛТ 15. 584Электронный цветокодирующий блок45 включает (фиг.7) . амплитудныйанализатор, состоящий из входного делителя на резисторах 85-92, в точкахделения которого подключены входы пороговых элементов 93-99, элементыИЛИ 100-103, элементы ЗИ 104-110,выходы которых через весовые резисторы 111-117 подключены к суммирующемурезистору 118 и выходу 81 блока. Приэтом первый вход блока 77 подключенк резистору 85, прямые выходы пороговых элементов 93-99 соединены с первыми входами элементов ЗИ 104-10 соответственно, второй вход 78 блока сое.динен с первыми входами элементовИЛИ 100, 101, 103 и вторым входом элемента ЗИ 105, третий вход 79 - с вторыми входами элементов ИЛИ 100, 101,элемента ЗИ 107 и с первым входомэлемента ИЛИ 102, четвертый вход 80 -с вторыми входами элементов ИЛИ 102,103, элемента ЗИ 109 и с третьим входом элемента ИЛИ 100, инверсные выходы пороговых элементов 94-99 соединены с третьими входами элементов ЗИ104-109 соответственно,Формирователь 42 вида записи(фиг.8) состоит из двухполупериодного выпрямителя 119, вход которого соединен с сигнальным входом 65, а выход - с сигнальным выходом 72, и трехпроводников, которые соединяют входы69-71 управления цветом с выходами73-75 управления цветом соответственно, входы 67, 68 и выход 76 формирования контурных признаков не используются.ФВЗ (фиг.9) содержит также двусторонний усилитель-ограничитель 120 спервым 121 и вторым 122 выводами, одновибратор 123 с прямым и инверснымвыходами, элементы 2 И-НЕ 124-126 иэлементы 2 И.127-129, причем сигнальный вход 65 соединен с входами двухполупериодного выпрямителя 119, двустороннего усилителя-ограничителя120, выходы 121 и 122 которого подключены к первому и второму входамэлементов 2 И-НЕ 125 и 124 соответственно, первый вход элемента 2 И-НЕ124 и второй вход элемента 125 соединены соответственно с прямым и инверсным выходами одновибратора 123,а выходы их через элементы 2 И-НЕ 126с первыми входами элементов 2 И 127129, вход 68 формирования контурныхпризнаков подключен к входу одновиб5 134705 ратора 23, входы 69-7 управления цветом - к вторым входам элементов 2 И 127-129 соответственно, выход двухполупиродного выпрямителя 1195 является сигнальным выходом 72 ФВЗ, выходы элементов 2 И 127-129 являются выходами управления цветом 73-75 соответственно, вход 67 и выход 76 формирования контурных признаков не используются.ФВЗ (фиг.10) содержит устройство 130 задержки аналогового сигнала, экстрематор 131, причем сигнальный вход 65 подключен к входам экстрема тора 131 и устройства 130 задержки, выход 132 которого через двухполупериодный выпрямитель 119 соединен с сигнальньм выходом 72 ФВЗ, выход экстрематора 13 соединен с первыми входами элементов 2 И 127-129, к вторым входам которых присоединены входы 69-71 управления цветом, а выходы их соединены с выходами 73-75 управления цветом соответственно, входы 67, 25 68 и выход 76 формирования контурных признаков не используются.ФВ 3 (фиг.11) содержит одновибратор 133, элемент ЗИ 134 и узел 135, схема которого соответствует схеме, 30 приведенной на фиг.10, Сигнальный вход 65 ФВЗ 42 соединен с сигнальным входом узла 135, выход 132 узла 135 подключен к входу двустороннего усилителя-ограничителя 120 первый вы 735 ход 121 которого соединен с первым входом элемента ЗИ 134, второй вход которого подключен к инверсному выходу одновибратора 33, третий вход к первому входу 69 управления цветом 40 ФВЗ, а выход - к выходу 76 формирования контурных признаков, вход 68 формирования контурных признаков соединен с входом одновибратора 133, входы 69- 71 управления цветом ФВЗ 42 соединены с входами 135 управления цветом узла, а сигнальный выход 72 и выходы 73- 75 управления цветом узла 135 (фиг.10) являются соответственно сигнальным выходом 72 и выходами 73-75 управления цветом ФВЗ фиг,11.ФВЗ (фиг. 12) содержит также компрессор 136, компаратор 137, одновибраторы 138, 139, элемент 2 И 140 и узел 141, схема которого отличается55 от схемы, приведенной на фиг.10 только тем, что вместо элементов 2 И 127- 29 применены элементы ЗИ, причем сигнальныйвход 65 ФВЗ (фиг.12) явля 86ется входом узла 141 (фиг.0), выход,132 узла 141 (фиг.12) соединен с входами двустороннего усилителя-ограничителя 120 и компрессора 136, первый вход компаратора 137 подключен к выходу компрессора 136, второй его вход - к входу 67 формирования контурных признаков, прямой выход - к входу одновибратора 139, инверсный выход - к второму входу элемента ЗИ 134, выход 121 усилителя-ограничителя 120 соединен с первым входом элемента ЗИ, третий вход которого подключен к инверсному выходу одновибратора 138, а выход элемента ЗИ 134 к третьим входам элементов ЗИ 127-129 (фиг.10) узла 141, выход одновибратора 39 соединен с первым входом элемента 2 И 140, к второму входу которого подключен вход 69 управления цветом, а выход элемента 2 И 140 является выходом 76 формирования контурных признаков ФВЗ, второй вход 68 формирования контурных признаков подключен к входу одновибратора 138 сигнальный выход 72 и выходы 73-75 управления цветом узла 141 (фиг.10) являются соответственно сигнальным выходом 72 и выходами управления цветом ФВЗ 42 (фиг.12). Вид записи б на фиг. - это дорожка переменного цвета с высотой Н. Разные типы штриховок на участках дорожки указывают на различные цвета соответствующих амплитудных зон. Изображение 7 отличается от предыдущего только высотой дорожки, которая здесь равна Н/2. Изображение 8 отличается от двух предыдущих более усложненным контуром, позволяющим различить положительные и отрицательные колебания.Контуры цветовых площадок 20 на видах записи 9-18 (фиг.2) одинаковы и представляют собой прямоугольники, высота которых принимает значения Н, Н/2, Н/4, Контурная линия сигнала 21 изображения 9 включает фронты, формируемые на участках пересечения регистрируемым сигналом нулевой линии, и положительные и отрицательные участки,соответствующие положительным и отрицательным колебаниям, Изображение 10 отличается от предыдущего отсутствием фронтов. В изображении 1 нет горизонтальных участков, а в изображении 12 контурная линия сигнала совсем не формируется. Изображе 7 134 ние 13 уменьшено по высоте в два раза по сравнению с изображением 9. Изображение 14 отличается от изображения 9 тем, что цветовая площадка имеет высоту Н/2. Изображения 15-17 являются частными случаями изображения 14 и отличаются видом контурной линии сигнала 21. Изображение 18 уменьшено по высоте в два раза по сравнению с изображением 14. На фиг.2 представлено 10 видов записи. Благодаря уменьшению изображений 10-12 и 15-17 в два раза по высоте можно получить еще 6 изображений, а всего - 16 видов записи, отличающихся контурными признаками.Контурные линии сигнала 26 на видах записи 22-25 (фиг.3) получаются пос-ле компрессирования сигнала 1. В изображении 22 пороговая линия 27 рас цвечивания совпадает с нулевой линией, а в изображении 23 пороговая линия расцвечивания сдвинута от нулевой линии вверх для положительных и вниз для отрицательных колебаний. В видах записи 24 и 25 на участках экстремумов колебаний формируются цветовые площадки 20. Изображение 25 отличается от изображения 24 сдвигом пороговой линии 27 расцвечивания, как и для изображения 23.Виды записи, представленные на фиг,1-3, могут быть сформированы в предлагаемом устройстве, а вид записи, изображенный на фиг.4, сложнее в реализации.Построение волны на фиг.5 позволяет показать достаточно большое число колебаний. Положительное колебание 28 изображается на носителе 37 записи видом записи 9 (фиг.2), отрицательное колебани 29 - видом записи 10, колебание 30 - видом записи 17, колебание 31 - видом записи 15, колебание 32 - видом записи 13, колебание 33 - видом записи 15 с уменьшенным в два раза по высоте изображением, колебания 34 и 35 (оба колебания попали в один поддиапазон) - видом записи 25 (фиг,3) и колебание 36 видом записи 24.Определение значения амплитуды колебания по иэображению волны производят следующим образом.По цвету цветовой площадки 20 для рассматриваемого колебания с помощью шкалы цветов находится абсолютное значение мантиссы М, По изображению 7058колебания определяются знак колебания и по шкале контурных признаков номер поддиапазона Р,Источник 39 входного сигнала(фиг.б) представляет собой блок вывода из ЭВМ, состоящий из регистровпорядка и мантиссы и цифроаналогового преобразователя, цифровые входы которого соединены с оответствующими выходами регистра мантиссы, Выход цифроаналогового преобразователя является аналоговым выходом 65 источника 39 входного сигнала, Выходы регистрапорядка образуют цифровую шину 66 порядка источника 39 входного сигнала.Входы регистров порядка и мантиссы образуют входную цифровую шину (показанную пунктиром) источника 39входного сигнала, которая подключается к серийной ЭВМ.Устройство (фиг.6) работает следующим образом. Аналоговый сигнал с выхода 65 ис 25 точника 39 поступает на сигнальныевходы ФВЗ 42.142,Р. ФВЗ постоянно находятся в рабочем состоянии. С сигнальных выходов 72.172.РФВЗ 42.1,42.Р снимается аналоговаяЗО информация, поэтому эти выходы ФВЗпереключаются,с помощью аналоговых ключей 43.1 .43.Р с управлением.На остальных выходах 73.1-73.Р, 74.174,Р, 75.1-75.Ру 76.1-76.Р ФВЗ 42,1- 42,Р вырабатывается двоичная цифровая информация, поэтому эти выходы ФВЗ переключаются с помощью двоичныхцифровых элементов; строенного мульти"плексора 44 и элементов 2 И-НЕ 46.1- 40 46,Т. Сигналы для переключения выходов ФВЗ вырабатываются в источнике 39 входного сигнала, которые в виде двоичных цифровых кодов поступают по шине 66 порядка (или шине кода номера поддиапазона) на информационную входную шину 40 двоичного дешифратора и адресную входную шину строенного мультиплексора 44. В зависимости от кода номера поддиапазона активизи" руется один из выходов дешифратора 40 и активный сигнал с него подается на управляющий вход соответствующего аналогового ключа 43.1-43,Р с управлением и переключает ключ в состояние с малым переходным сопротивлением. Аналоговый сигнал с одного из сигнальных выходов 72.172.Рвыбранного ФВЗ в соответствии с номером поддиапазона проходит через вклю"10 7058 45 50 55 9 134 ченный ключ и подается на первый вход 77 электронного цветокодирующего блока 45 для дальнейшей обработки. Одновременно в соответствии с. двоичным цифровым кодом номера поддиапазона на три выхода строенного мультиплексора 44 поступают сигналы в двоичном цифровом коде с одной из групп из трех выходов 73.1, 74.1, 75.1, 73,2, 74.2, 75,2, 73.Р, 74.Р, 75.Р. управления цветом выбранного ФВЗ, причем цифровой сигнал с одного из выходов 73.1, 73.2,73.Р поступает на вы-. ход 78, цифровой сигнал с одного из выходов 74.1, 74.274.Р - на выход 79 и цифровой сигнал с одного из выходов 75.1, 75.275.Р - на выход 80 встроенного мультиплексора 44. Сигналы с выходов встроенного мультиплексора 44 подаются на второй, тре-" тий и четвертый входы электронного цветокодирующего блока 45.Сигналы логической единицы с некоторых выходов дешифратора 40 поступают также на входы П-входового элемента ИЛИ 41 и на вторые входы элементов 2 И-НЕ 46.1,46.Т. Активный сигнал с выхода элемента ИЛИ 41 подается на управляющий вход усилителя 59 и снижает его коэффициент усиления в два раза, что приводит к такому же уменьшению по высоте изображения колебания волны на носителе записи.На первые входы элементов 2 И-НЕ 46.146.Т поступают двоичные цифровые сигналы с некоторых выходов формирования контурных признаков 76.1, ,76.Р ФВЗ 42.1, ,42;Р. В соответствии с кодом номера поддиапазона сигналом логической единицы с выхода дешифратора 40 один из элементов 2 И-НЕ 46.146.Т оказывается подготовленным к переключению и обеспечивает прохождение сигнала с соответствующего выхода формирования контурных признаков ФВЗ. Сигналы низкого уровня с выходов элементов 2 И-НЕ 461. 46.Т подаются на входы Т-входового элемента И-НЕ 47, который для сигналов низкого уровня выполняет функцию ИЛИ-НЕ. Сигналы высокого уровня с выхода элемента И-НЕ 47 поступают через резистор 48 на вход усилителя 49 яркости, обеспечивая управления излучением ЭЛТ 51 по модулятору 82 в нужные моменты времени.Узел 50 развертки вырабатывает необходимые развертывающие сигналы,сигналы формирования контурных признаков, подаваемые на входы 67, 68ФВЗ 42.142.Р, и сигналы управления цветом, формируемые на выходах569-71 кольцевого счетчика 56 и необходимые для управления работой ФВЗ42.142.Р и электронного цветоко -дирующего блока 45,Напряжение горизонтальной разверткис вьгхода генератора 54 подается через усилитель 59 и через парафазныйусилитель 60 на горизонтально отклоняющие пластины 84. Узкие импульсы,15 вырабатываемые формирователем 55 вовремя обратного хода развертывающегонапряжения генератора 54, запускаюткольцевой счетчик на три 56, Тактовыепрямоугольные импульсы, которые явля 20 ются одновременно сигналами управления цветом, вырабатываемые на выходах 69-71 кольцевого счетчика 56,поступают на формирователь 57 натри ступеньки. Через парафазный уси 25 литель 58 ступенчатое напряжение подается на вертикально отклоняющиепластины 83.Элементарный цикл регистрации состоит из трех равных по времени тактов, создаваемых на управляющих выходах 69-71 кольцевого счетчика 56. Когда на выходе 69 формируются импульсыпервого такта, то это соответствуетпрохождению электронного пучка пополосе 61 люминофора синего цветаизлучения. Аналогично импульсам второго и третьего тактов соответствуетпрохождение электронного пучка пополосам люминофоров зеленого 62 и40 красного 63 цветов излучения.Работу электронного цветокодирующего блока 45 (фиг.7) рассмотрим дляслучая, когда выбран второй поддиапазон Р = 2. При этом активизируется второй выход дешифратора 40, встроенный мультиплексор 44 переключается навторой канал и выбранным оказываетсяФВЗ 42,2. Пусть этот ФВЗ выполненпо схеме, изображенной на фиг.8,Тогда вьгход формирования контурныхпризнаков (76 на фиг.8, 76.2 нафиг.6) оказывается незадействованным.Поскольку второй выход дешифратора40 не присоединен к входу П-входовогоэлемента ИЛИ 41, то выбранный ФВЗ42.2 формирует изображение 6 (фиг.1),Аналоговый сигнал мантиссы поступаетпо входу 65 на двухполупериодный выпрямитель 119. Выпрямленный сигнал с12 7058 10 15 20 11 134 выхода 72.2 ФВЗ 42.2 проходит через открытый аналоговый ключ 43.2 и по- . дается на вход 77 электронного цветокодирующего блока 45. В момент времени, когда сработали пороговые элементы 93, 94 и 95 (фиг.7) при поступлении выпрямленного сигнала мантиссы, на прямых выходах сработавших порого-. вых элементов будутвысокие уровни напряжения, которые подаются на первые входы элементов ЗИ 104-106, Однако на третьи входы элементов 104 и 105 поданы низкие уровни напряжения с инверсных выходов сработавших пороговых элементов 94 и 95, а на третий вход элемента 106 подан высокий уровень напряжения с инверсного выхода несработавшего порогового элемента 96. В результате подготовленным к переключению оказался только элемент ЗИ 106, который переключится тогда, когда на второй его вход будет подан высокий уровень напряжения с элемента ИЛИ 101. В этом случае на выходе элемента 106 будет высокий уровень напряжения, который через весовой резистор 113 поступает на суммирующий резистор 118 и на вход усилителя 49 яркости (фиг.6).Тактовые сигналы с выходов кольцевого счетчика на три 56, поданные на входы 69-71 управления цветом ФВЗ 42.2, которые одновременно являются выходами 73,2,74.2, 75.2 управления цветом (фиг.6 и фиг.8) ФВЗ 42.2, подаются через включенный второй канал встроенного мультиплексора 44 на входы 78-80 электронного цветокодирующего блока 45. К входам элемента ИЛИ 101 (фиг.7) подключены входы 78 и 79, поэтому в течение элементарного цикла регистрации на экране ЭЛТ высветятся линии синего и зеленого цветов.На фиг.1 случаю, когда сработал пороговый элемент 95, соответствует третья амплитудная зона между уровнями 4 и 5 срабатывания. На цветном фотоносителе 37 (фиг.5, 6) линии синего и зеленого цветов объединяются в одну линию с помощью цилиндрической линзы 52, а цвет их смеси условно показан крестообразной штриховкой.Если необходимо увеличить число амплитудных зон, то увеличивают число резисторов в делителе и число пороговых элементов, вводят дополнительные элементы ИЛИ, ЗИ и весовые резисторы,иные по сопротивлениям, чем резисторы 11-117.Дорожка переменного цвета высоты Н расположена симметрично относительно нулевой линии (оси времени). Для формирования изображения 7 с высотой Н/2 используется ФВЗ по рассмотренной схеме (фиг.8). Но в этом случае выход дешифратора 40 на соответствующем поддиапазоне подключается к входу П-входового элемента ИЛИ 41, актив ным сигналом с выхода которого снижается в два раза коэффициент усиления усилителя 59 в канале горизонтального усиления, При этом получается изображение 7 на фотоносителе 37, уменьшенное в два раза по высоте по отношению к изображению 6 и расположенное симметрично относительно условной нулевой линии. ФВЗ по схеме, показанной на фиг.9, обеспечивает формирование изображения 8 на фиг.1, Для различения на изображении положительных и отрицательных колебаний в данном ФВЗ применены двусторонний усилитель-ограничитель 120 с выходами 121 и 122 и одновибратор 123, По входным импульсам 68 с формирователя 55 коротких импульсов (фиг.6) на выходах одновиб-, ратора 123 вырабатываются положительные импульсы: на прямом выходе - импульсы, занимающие по длительности первую половину каждого тактового импульса, и на инверсном выходе - импульсы, занимающие по длительности вторую половину каждого тактового импульса. С выхода 121 двустороннего усилителя-ограничителя 120 снимаются положительные импульсы, соответствующие положительным колебаниям аналогового сигнала, а с выхода 122 - импульсы, соответствующие отрицательным колебаниям сигнала. Низ,цветовой дорожки соответствует началу тактового импульса, а верх дорожки - концу тактового импульса. На выходе элемента 2 И-НЕ 125 вырабатывается последовательность импульсов низкого уровня во время положительного колебания волны, причем каждый импульс формируется в течение второй половины длительности каждого такта. Аналогично на выходе элемента 2 И-НЕ 124 вырабаты 25 30 35 40 45 50 55 вается последовательность импульсовнизкого уровня во время отрицательного колебания волны, причем каждый13 13470ЙФимпульс формируется в течение первойполовины. длительности каждого тактаЭлемент 2 И-НЕ 126 для сигналов низкого уровня обеспечивает функцию 2 ИЛИНЕ. Элементы 2 И 127-129 по тактовым5сигналам 69-71 выделяют сформированные импульсы с элемента 126, выделенные импульсы 73-75 высокого уровняс выходов элементов 127, 128, 129 направляются через мультиплексор 44 вэлектронный цветокодирующий блок 45.Таким образом, ФВЗ, реализованный посхеме фиг.9, производит гашение светового луча ЭЛТ при формировании нижней половины дорожки для положительных колебаний волны и при формировании верхней половины дорожки для от-рицательных колебаний волны,ФВЗ, схема которого приведена на 20фиг.10, формирует цветовые площадки20 (фиг.2 и фиг.5). Аналоговый сигналс входа 65 задерживается устройством130 задержки аналогового сигнала наполовину длительности импульса временного окна, формируемого на выходеэкстрематора 131. С выхода экстрематора 13 импульсы временного окна высокого уровня подаются на первые входы элементов 2 И 127-129. На выходах ЗОэтих элементов импульсы 73-75 высокого уровня существуют только в течение длительности временного окна,обеспечивая формирование цветовыхплощадок 20.Формирование изображения 10 (фиг,2)для положительных колебаний волны.показана на фиг.11, Формирование цвет.ных площадок 20 здесь производитсяузлом 35 аналогично описанному. Дляформирования контурной линии сигнала21 (фиг.2) введены одновибратор 133и элемент ЗИ 134. Одновибратор 133по поступлению импульсов 68 вырабатывает на инверсном выходе узкие импульсы в конце каждого такта. Эти импульсы поступают на второй вход элементаЗИ 134, на первый вход которого подаются положительные импульсы 121 с вы в 50хода двустороннего усилителя-ограничителя 120, соответствующие положи-.тельным колебаниям задержанного сигнала 132, а на третий вход - импульсы первого такта с входа 69, соответствующие прохождению электронногопучка по полосе люминофора синегоцвета. С выхода элемента 134 снимают".ся положительные импульсы 76. Предпо 14ложим, что рассматриваемый ФВЗ - это ФВЗ 42.1 на фиг.6 и что включен первый поддиапазон. Тогда элемент 2 И-НЕ 46,1 сигналом логической единицы с первого выхода дешифратора 40 подготовлен к переключению. Сигналы высо" кого уровня с выхода 76.1 формирования контурных признаков ФВЗ 42. (фиг.6) переключают элемент 46,1 и поступают на первый вход Т-входового элемента И-НЕ 47, сигналы логической единицы с которого подаются через резистор 48 на вход усилителя 49 яркости, обеспечивая высвечивание конечных участков прямых ходов генератора 54 пйлообразного напряжения только на полосе люминофора синего цвета, Яркость синего цвета определяется сопротивлением резистора,48.Формирование контурной линии сигнала 21 в виде записи 1 О (фиг.2) для отрицательных колебаний сигнала 1 осуществляется аналогичным образом, При этом используется выход 122 двустороннего усилителя-ограничителя 120 (фиг.11) и вводятся в схему ФВЗ второй одновибратор и второй элемент ЗИ.Задержанный аналоговый сигнал с выхода 132 узла 141 поступает на входы компрессора 136 и двустороннего усилителя-ограничителя 120. Компрессированный сигнал подается на первый вход компаратора 13, на второй вход которого подаются импульсы напряжения с генератора 54 пилообразного напряжения (фиг.6). Применяемый в рассматриваемом ФВЗ метод формирования изображения требует выполнения условия, чтобы размах пилообразного напряжения был не меньше размаха напряже- . ния с выхода компрессора, В момент сравнения этих напряжений на входе компаратора 137 на его прямом выходе вырабатываются положительные импульсы, задний фронт которых формируется во время обратного хода пилообразного напряжения. На инверсном выходе компаратора вырабатываются положительные импульсы, длительность которых пропорциональна амплитуде компрессированного сигнала. На инверсном выходе одновибратора 138 вырабатываются в конце каждого такта положительные импульсы, длительность которых меньше половины длительности такта и определяет необходимый уровень пороговой линии 27 расцвечивания1 б Изображение для отрицательных колебаний волны формируется аналогично 40 описанному. При этом используются сигнал с выхода 122 двустороннего усилителя-ограничителя 120, дополнительный одновибратор для создания пороговой линии 27 расцвечивания и эле мент ЗИ.Время готовности устройства по фиг.б к регистрации следующего колебания волны зависит при применении достаточно высокочастотных логических 15 13470 на изображении 25 (фиг.З) для положительных колебаний волны. По совпаде нию положительных импульсов на выходе элемента ЗИ 134 формируются положи 5 тельные импульсы, которые поступают в узел 141, обеспечивая формирование цветовых площадок 20 в виде записи 25 для положительных импульсов. Для формирования контурной линии сигнала 26 используется одновибратор 139, ко. торый запускается в моменты сравнения напряжений передними фронтами положительных импульсов. Из импульсов, снимаемых с выхода одновибратора 15 139, с помощью элемента 2 И 140 выделяются импульсы, соответствующие люминофору синего цвета свечения. Импульсы 76 проходят через один из под- готовленных к переключению на соот ветствующем поддиапазоне элементов 2 И-НЕ 46.146.Т, Т-входовый элемент И-НЕ 47, резистор 48 (фиг.б) и подаются на вход усилителя 49 яркос-, ти, выходное напряжение с которого 25 управляет яркостью излучению ЭЛТ 51 по модулятору 82. Частота генератора пилообразного напряжения выбирается такой, чтобы точки, формируемые одно. вибратором 139, образовали на фотоно сителе контурную линию 26 сигнала, воспринимаемую зрением как сплошную.Контурная линия 26 сигнала также,как и контурная линия 21 сигнала (фиг.2), изображается нафотоносителе слабо-си 35 ним цветом, степень яркостикоторого за дается резистором 48 (фиг,б). элементов от времени переключенияаналоговых ключей и времени завершения переходных процессов в ФВЗ присмене поддиапазона. Современная элементная база обеспечивает указанноевремя готовности устройства порядкаединиц микросекунд, что позволяетрегистрировать сигналы с верхней граничной частотой порядка 1-10 кГц. Формула изобретенияУстройство для визуализации волновой информации, содержащее электронно-лучевую трубку, экран которой имеет три горизонтальные полосы люминофоров первичных цветов, последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, формирователь коротких импульсов, кольцевой счетчик с тремя выходами, формирователь ступенчатого напряжения и усилитель вертикального отклонения, усилитель горизонтального отклонения, причем выходы усилителей вертикального и горизнтального отклонений подключены к соответствующим отклоняющим элементам электронно в лучев трубки, источник входного сигнала, электронный цветокодирующий блок, выход которого через усилитель скорости соединен со входом модулятора электронно-лучевой трубки, с которой оптически связаны цилиндрическая линза и носитель записи с приводом его перемещения по одной координате, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона визуализируемых колебаний при ограниченной длине алфавита цветов, введены дешифратор с Р выходами, ЗР-входовой строенный мультиплексор, Р аналоговых управляемых ключей, П-входовой элемент ИЛИ, Т элементов 2 И-НЕ, Т-входовой элемент И-НЕ, резистор, усилитель с дискретно управляемым коэффициентом усиления, Р формирователей вида записи, каждый из которых имеет сигнальный входи выход, три входа и три выхода управле - ния цветом, два входа и один выход формирования контурных признаков, причем источник входного сигнала выполнен в виде цифроаналогового блока, аналоговый выход мантиссы которого подключен к сигнальным входам формирователей вида записи, а цифровая выходная шина порядка характеристик слов - к входной адресной шине ЗР-входового строенного мультиплексора и к входной информационной шине дешифратора, Р выходов которого соединены с управляющими входами соответствующих аналоговых управляемых ключей, а П из Р его выходов - со входами П - входового элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу усилителя с дискретно управляемым коэффициентом уси-. ления, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора пилооб
СмотретьЗаявка
3830741, 25.12.1984
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СТЕННИКОВ ВЛАДИМИР ЕФИМОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01V 1/24
Метки: визуализации, волновой, информации
Опубликовано: 23.10.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/14-1347058-ustrojjstvo-dlya-vizualizacii-volnovojj-informacii.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для визуализации волновой информации</a>
Предыдущий патент: Трехкомпонентный сейсмометр
Следующий патент: Термостойкий зонд для акустического каротажа скважин
Случайный патент: Насосная станция