Устройство для амплитудного анализа электрических сигналов

368609 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликПриорите Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, М. фроло Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследова тельский институт железнодорожного транспортаЗаявитель ВСЕСОЮЗНА ЯЛЩНХНОЕХННЧЕЯА ЬИБЛИО ТЕНА УСТРОЙСТВО ДЛЯ АМПЛИТУДНОГО АНАЛИЗА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВАмплитудная обработка случайных процессов, регистрируемых при динамических (ходовых) испытаниях подвижного состава, производится путем выборки некоторых значений (максимумов, квантованных по уровню или во времени мгновенных значений и т. д.) и сортировки их по классам амплитуд. Измерение этих значений, производится относительно нулевого уровня, который устанавливается при сбаллансированном измерительном мосте.При исследовании. симметричности колебаний относительно нулевого уровня возникает необходимость отдельно производить измерения положительных и отрицательных частей записи. При этом процесс, записанный на магнитной ленте, воспроизводится и обрабатывается дважды,Такую обработку можно произвести с помощью известных анализаторов. Результаты обработки представляются в виде показаний электромеханических счетчиков, которые необходимо списывать вручную.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно дополнительно содержит блок сортировки сигналов, вход которого соединен с выходом магнитографа, а выход подключен к третьему входу блока памяти, вход блока управления записью подключен к выходу селектора. Это позволяет производить построение двухраспределений (для положительных и отрицательных частей сигнала) прн однократном воспроизведении процесса. При этом данные 5 ,распределений представлены в виде, удобномдля ввода в ЭЦВМ с помощью перфоратора.На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемогоустройства.Устройство содержит магнитограф 1, ин вертор 2, селектор 3, состоящий из амплитудного дискриминатора 4, нуль-орган 5, одно- вибратор (блок управления записью) 6, пересчетную схему 7, блок сортировки полупериодов колебаний по признаку полярности 8, 15 состоящий из нуль-органа 9 и схемы выборашины блока памяти 10, и блок памяти 11,На фиг. 2 приведена временная диаграммаработы устройства, где а - график исследуемого сигнала; б - импульсы нуль-органа 5;20 в - импульсы нуль-органа 9; г и д - импульсы блокировки первой и второй шин блока памяти соответственно; е - импульсы амплитудного дискриминатора; ж - импульсы одновибратора и з - импульсы записи.25 Магнитограф 1 служит для записи и воспроизведения исследуемых процессов в виде электрического напряжения по методу частот ной модуляции, Инвертор 2 представляет со бой усилитель постоянного тока и два диода, 30 подключенных на вход и выход усилителя.Амплитудный дискриминатор 4 состоит из набора ячеек, каждая из которых настроена па определенный уровень срабатывания. Ячейка включает два триггера с одним и дву-. мя устойчивыми состояниями, Нуль-органами б и 9 служат триггеры с одним устойчивым состоянием, настроенные на срабатывание от нулевого уровня, Пересчетная схема 7 собрана на триггерах с двумя устойчивыми состояниями. Схема выбора шины блока памяти 10 включает триггер и два катодных повторителя.Устройство работает следующим образом, Исследуемый сигнал в виде электрического напряжения поступает с магнитографа 1 на инвертор 2, в котором отрицательный полупериод изменяет, полярность, а положительный полупериод проходит через диод без изменения. Таким образом, на входы амплитудного дискриминатора 4 и нуль-ограна б оба полу- периода поступают в положительной полярности, Ячейки амплитудного дискриминатора срабатывают по мере нарастания величины входного сигнала (фиг. 2,а). В моменты пересечения сигналом очередного уровня ячейки вырабатывают импульсы (фиг. 2, г). Сброс триггеров ячеек в исходное состояние производится импульсами (фиг. 2, б) нуль-органа б в моменты пересечения сигналом нулевого уровня.Импульсы дискриминатора поступают на входы,пересчетной схемы 7 и блока управления записью (одновибратора) б, который вырабатывает короткие прямоугольные импульсы (,фи,г. 2,яс).Непосредственно с магнитографа (до инвертора) сигнал поступает на вход блока сортировки полупериодов по признаку полярности. Нуль-орган 9 этого блока вырабатывает импульсы (фиг. 2, в), которые опрокидывают триггер схемы 10. Перепады напряжения с плеч триггера (фиг. 2,г и д) через катодные повторители поочередно открывают входы первой и второй шин блока памяти 11. На время положительного полупериода отюрывается вход первой шины (фиг. 2,г), на время отрицательного полупериода (фиг. 2,д) вход первой шины закрывается, а второй - открывается.Все ячейки блока памяти, разбиты на две группы по десять ячеек в каждой группе. Входы шин групп открываются поочередно схемой 10, а входы шин, пронизывающих ячейки обеих групп, открываются пересчетной схемой последовательно по мере поступления импульсов дискриминатора (фиг. 2,е).-но содержит блок сортировки сигналов, вход которого соединен с выходом магнитографа, а выход подключен к третьему входу блока 55 памяти; вход блока управления записью подключен к выходу селектора. 5 10 15 20 25 30 35 По открытым шинам посылаются импульсы записи (фиг. 2,з), сдвинутые относительно импульсов дискриминатора на время длительности импульса одновибратора б (фиг, 2, ж). Величина задержки импульсов записи определяется временем, необходимым для выбора адреса ячейки памяти. В элементе ячейки блока памяти, стоящем на пересечении открытых шин добавляется единица к записанной ранее информации.Например, для колебания, изображенного на фиг. 2, единица добавляется в шести ячейках первой группы и в четырех ячейках второй группы.При поступлении следующего колебания процесс записи повторяется. Таким образом, в результате обработки однократно воспроизведенного сигнала в блоке памяти устройства накапливаются данные двух распределений отдельно для положительных и отрицательных полупериодов.С целью определения статистических оценок распределений или других показателей (например, симметрии процесса) с помощью ЗЦВМ данные могут быть выведены на перфоратор, а также на цифропечать.Очевидно, что идея сортировки по признаку полярности полупериодов колебаний квантованных по уровням мгновенных значений, реализованная в предлагаемом устройстве, может быть распространена и на другие виды обработки. Например, для сортировки по этому признаку мгновенных значений, соответствующих экстремумам колебаний или квантованных во времени. В этих случаях амплитудный дискриминатор должен быть заменен либо устройством выделения экстремумов, либо кватователем во времени. Предмет изобретения Устройство для амплитудного анализа электрических сигналов, содержащее магнитограф, соединенный через инвертор с селектором, выход которого через пересчетную схему соединен с первым входом блока памяти, блок управления записью, выход которого подключен ко второму входу блока памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно дополнительорректоры: С. СиТ.Ж лова влева Заказ 619/10 Изд.185ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СовеМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное инистров СССР