Устройство для интегрирования эхосигналовот

271902 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельствал. 42 тттф, 711 1968 ( 1253784/18-24) Заявлено с присоединением заявкиМПК 6 06 сг 718УДК 681.332.35(088,8 Приприте Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР. Бердичевскийи проектный инстит т 4 графии им. Книпови а В. Д. Теслер и л Мисследовательскийхозяйства и океан ярный на рыбУСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ ЭХОСИГНАЛО ОТ РЬБНЫХ СКОПЛЕНИЙ во относится к оол асти ожет служить индикатоступающей с эхопанеляственную оценку рыбных Данное устроистприборостроения иром информации, поми, и давать колическоплений.Известно устройство для интегрирования эхосигналов от рыбных скоплений, содержащее усилитель, детектор, интегрирующий блок, суммирующий блок и преобразователь код - напряжение, соединенные последовательно, а также генератор меток, блок задержки, блок стробирования, блок выдержки и преобразователь напряжение в длительность импульса,Предложенное устройство отличается от известного тем, что опо дополнительно содержит генератор линейного напрякения и диодный функциональный преобразователь, соединенные последовательно, причем, вход генератора линейного напряжения соединен со входом преобразователя напряжение в длительность импульса и со входом блока задержки и служит входом запуск устройства, соединенным с выходом внешнего эхолота, выход диодного функционального преобразователя соединен со входом усилителя; блок задержки, блок стробирования и блок выдержки соединены последовательно, выход блока выдержки соединен со входом управления интегрирующего блока, второй и третпй выходы блока стробпроваппя соединены соответственно со вторым входом управления усилителя и первым входом генератора меток, второй выход блока задержки соединен 5 со вторым входом генератора меток, выходыпреобразователя напряженпе - длительность импульса соединены соответственно со вторым входом преобразователя код в напряжение, выход которого служит выходом 10 устройства, и с третьим входом генератораметок, выход которого служит выходом мети устройства и подсоединен к соответствующему входу внешнего эхолота.На фиг. 1 изображена блок-схема предла гаемого устройства; на фиг. 2 - временныедиаграммы его работы.Устройство состоит из усилителя 1, дете- тора 2, интегрирующего блока 3 с реле Рь суммирующего блока 4 с преобразованием в 20 число-импульсный код, блока 5 преобразования число-импульсного кода в аналоговую величину, блока 6 задержки, блока 7 стробпрованпя, блока 8 выдержки, блока 9 преобразования аналоговой величины в интервал вре мени, генератора 10 меток, генератора 11 линейного напряжения, диодного функционального преобразователя 12.На вход усилителя 1 поступают эхоспгналыс усилителя эхолота (см. фпг. 2,а). Усилп тель 1 имеет временную автоматическую регулировку усиления (ВАРУ), компенсирую. щую изменение амплитуды эхосигналов в за. висимости от глубины,С выхода усилителя эхосигналы детектируются детектором 2 и подаются ца электронный интегрирующий блок 3. Для того чтобы интегрировать только эхосигналы от скопления рыбы (с заданного диапазона глубин) и исключить импульс посылки, эхосигналы от дна ц другие помехи, усилитель 1 заперт и отпирается только на промежуток времени, соответствующий выбранному диапазону интегрирования. Для этой цели в устройстве имеется блок б задержки, который запускается импульсом запуска эхолота и обеспечивает выбранную задержку начала интегрирования (см, фиг. 2,б), а также блок 7 стробирования, запускаемый импульсом заднего фронта с блока задержки и обеспечивающий выбранную ширину диапазона интегрирования (см. фиг. 2,в). Импульс с блока 7 стробирования поступает на усилитель 1, отпирая его на нужное время. В качестве блоков б ц 7 могут быть использованы обычные ждущие мультивибраторы с изменяемой длительностью импульса,Для удобства установки выбранного диапазона интегрирования на ленте самописца начало и конец диапазона интегрирования отмечаются специальными метками генератором 10, запускаемым импульсами задних фронтов б и 7 задежки и стробирования. Генератор 10 меток генерирует короткие ультразвуковые импульсы, несущая частота которых равна рабочей частоте эхолота. Эти импульсы подаются на вход усилителя эхолота 18 (см. фпг. 2,в).Интегрирование эхосигналов осуществляется интегрирующим блоком 3, который представляет собой обычный усилительный каскад с емкостной обратной связью.На фиг. 2, г и д соответстенно показано напряжение интегрирующего каскада на входе и выходе.Интегрирование начинается в момент 11 и заканчивается в момент 1, результат его - напряжение У, (см. фиг. 2, д) - необходимо суммировать с результатами интегрирования за предыдущие посылки.Для этого служит суммирующий блок 4 с преобразованием в число-импульсный код, В этот блок входят интегрирующий электродвигатель постоянного тока, осуществляющий процесс суммирования, и триггер Шмитта с реле и фоторезистором, освещаемым световым потоком от осветительной лампочки; этот поток прерывается флажком, закрепленным на выходной оси двигателя.Для устранения ошибок при суммировании необходимо на вход блока суммирования (интегрирующего электродвигателя) подавать напряжение с интегрирующего каскада после окончания интегрирования, что осуществляется с помощью контактов реле Р,. Длительность включения реле Р 1 определяется им 5 1 15 23 г ЗЭ 35 43 45 50 55 60 65 пульсом с блока 8 выдержки, управляющего этим реле. Этот блок, например ждущий мультивибратор с постоянной длительцо:тыо импульса, запускается импульсом заднего фронта с блока 7 стробирования и вырабатывает импульс, значительно превышающий постоянную времени электродвигателя.Иа фиг. 2,е показано напряжение на входе интегрирующего электродвигателя. Фактически напряжение (1,щ;с за время з - Ь (см. рис. 2, д) не остается постоянным, по так как его изменение за это время от посылки к посылке пе меняется, потому что постоянная времени разряда одна и та же, то опо постоянно и легко учитывается при градуировке.Возникающие при вращении выходной оси электродвигателя с флажком прерывания светового потока с помощью фоторезистора, включенного в триггер Шмитта с реле, преобразуются в число срабатываний этого реле.Таким образом, угол поворота выходной оси электродвигателя, пропорциональный сумме интегралов от эхосигналов, преобразуется в число-импульсный код, а последний преобразуется в аналоговую величину, которая записывается либо непосредственно специальным самописцем, либо с преобразованием в промежуток времени в самописц эхолота.Блок 9 преобразования число-импульсного кода в аналоговую величину может быть выполнен с использованием схемы на щаговых искателях и делителя на резисторах. При срабатываниях шагового искателя, вызываемых срабатываниями реле в схеме триггера Шмитта, переключаются резисторы в делителе. Для увеличения диапазона суммирования можно использовать последовательное включение шаговых искателей.Если на делитель подать постоянное напряжение, то со щеток шаговых искателей можно снимать напряжение, пропорциональное числу подсчитываемых импульсов. Это напряжение может быть измерено обычным или цифровым вольтметром и записано самопишущим вольтметром. В этом случае происходит преобразование числа импульсов в постоянное напряжение.Если тот же делитель включить во времязадающую цепочку ЯС ждущего мультивибрато,- ра, используемого в предлагаемом устройстве в качестве блока преобразования аналоговой величины в интервал времени, то длительность импульса этого ждущего мультивибратора, пропорциональная величине сопротивления Я времязадающей цепочки, будет пропорциональна числу импульсов т. е. будет осуществлено преобразование числа подсчитываемых импульсов в интервал времени.Это преобразование необходимо для того, чтобы осуществить запись результатов интегрирования непосредственно на самописце эхолота (при использовании предлагаемого устройства в качестве приставки к эхолоту). С этой цельо запуск ждущего мультивибратора (блока 9) осуществляется в момент посыл 271902кн сигнала эхолотом, а импульсом заднего фронта запускается генератор 10 меток,Длительность т 1 (показано пунктиром) импульса блока 9 пропорциональна сумме интегралов от эхосигналов за предыдущие п посылок, а приращение длительности Лт= =т:, - т 1 пропорционально величине У (фиг. 2, д), равной интегралу от эхосигналов за а+1 посылку (для которой построены временные диаграммы фиг. 2).Соответствующие этим посылкам метки показаны на фиг. 2,л. Таким образом, на самописце эхолота, кроме обычных записей эхосигналов, записаны линии начала и конца диапазона интегрирования (метки фиг. 2, ж), а также кривая нарастающей суммы интегралов от этих эхосигналов (перемещающаяся метка фиг. 2, л). Сброс показаний интегрирующего устройства на нуль осуществляется в схеме шаговых искателей вручную (путем нажатия кнопки) либо автоматически от контактов счетчика лага при прохождении судном определенного расстояния, например 1 мили.Для получения достоверной информации от эхосигналов о количественной характеристике скопления рыбы, необходимо учитывать изменение амплитуды эхосигналов с глубиной. С этой целью применяются схемы временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ).В предлагаемом устройстве использована схема ВАРУ, позволяющая обеспечить любой необходимый закон изменения напряжения смещения на сетках ламп усилителя.Схема содержит генератор 11 линейного напряжения и диодный функциональный преобразователь 12. Диодный функциональный преобразователь обеспечивает заданный закон изменения напряжения на выходе в зависимости от напряжения на входе. С его выхода напряжение подается на сетки ламп усилителя (вместе с постоянным отрицательным смещением), а так как коэффициент усиления усилителя должен изменяться во времени, то на вход функционального преобразователя подается напряжение с генератора линейного напряжения, который запускается в момент посылки. Таким образом, с помощью генератора лйнейного напряжения время, соответствующее глубине, линейно преобразуется в напряжение, а функциональный преобразователь 5 обеспечивает необходимый закон изменениянапряжения смещения ламп усилителя, а значит, и коэффициента усиления от времени,Предмет нзоб ретени я10Устройство для интегрирования эхосигналов от рыбных скоплений, содержащее усилитель, детектор, интегрирующий блок, суммирующий блок п преобразователь код - напря жение, соединенные последовательно, атакже генератор меток, блок задержки, блок стробирования, блок выдержки и преобразователь напряжение - длительность импульса, отличаощееся тем, что, с целью расширения 20 функциональных возможностей устройства иповышения точности его работы, оно дополнительно содержит генератор линейного напряжения и днодный функциональный преобразователь, соединенные последовательно, при чем вход генератора линейного напряжениясоединен со входом преобразователя напряжение в длительнос импульса и со входом блока задержки и служит входом запуск устройства, соединенным с выходом внешне го эхолота, выход диодного функциональногопреобразователя соединен со входом усилителя, блок задержки; блок стробировнаня и блок выдержки соединены последовательно, выход блока выдержки соединен со входом З 5 управления интегрирующего блока, второй итретий выходы блока стробирования соединены соответственно со вторым входом управления усилителя и первым входом генератора меток, второй выход блока задержки сое динен со вторым входом генератора меток,выходы преобразователя напряженпе - длительность импульса соединены соответственно со вторым входом преобразователя код - напряжение, выход которого служит выхо дом устройства, и с третьим входом генератора меток, выход которого служит выходом метки устройства и подсоединен к соответствующему входу внешнего эхолота.. Данилова Техред 3. Н. Тараненко Корректор Л, Б, Бадылам дактор Т Тираж 480лам пзобретепий и откросква, К, Раушская Типография, пр, Сапунова,Заказ 3043/8ЦНИИПИ КомитетГр Д рЯ тии при Совеаб., д, 4/5 Подписноеминистров СССР