Многоканальная система регистрации аналоговых процессов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 951146(22) Заявлено 22.01. 81 (21) 3241175/18-21с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет -1 и) М. Кп. С 01 К 13/02 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ АНАЛОГОВЫХ ПРОЦЕССОВ Изобретение относится к измери-. тельной технике, а более конкретно .к системам регистрации нескольких одновременно протекающих аналоговых процессов при проведении некоторых ядерно-физических экспериментов. При проведении ряда ядерно-физических экспериментов, например при излучении однократных быстропротекающих процессов в импульсных ядерных реакторах, регистрация аналоговых процессов в .цифровой форме обладает несомненными преимуществами. Это, прежде всего, более высокая точность по сравнению с другими способами регистрации, высокая помехоустойчивость при телпередаче информации, простота ввода в ЭВМ.Известно устройство, предназначенное для цифровой регистрации формы электрических сигналов. Принцип действия этого устройства заключается в дискретизации анализируемых кривых, выборке дискретных значений снгнала н преобразовании их в цифровой код, который впоследствии используется для восстановления формы исследуемого сигнала 11 . Недостатком известного устройстваявляется ограниченные функциональные возможности, так как оно предназначено для регистрации одногопроцесса. При необходимости регистрировать указанные процессы одновременно по нескольким сигналам наиболеецелесообразно систему регистрации.выполнять по "ниточному принципу",т.е. с автономными каналамиИзвестна также многоканальнаясистема регистрации аналоговых процессов, содержащая в каждом каналеусилитель входного сигнала, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) и запоминающий блок, а так же общие длявсех каналов блок питания, блокуправления, шина пускового (реперного) сигнала и источник частот дискретизации, которые программным путем распределяются по АЦП соответствующих каналов 2 .При проведении некоторых экспериментов одной из важных задач являет ся временная привязка сигналов, регистрируемых в раздельных каналах,к общему реперному сигналу. Это необходимо для обеспечения режима единой временной шкалы для нескольких 30 одновременно протекающих процессов, 951146каждый из которых может характеризоваться своими индивидуальными амплитудно-временными характеристиками.Поскольку момент возникновения первого импульса дискретизации послепоступления пускового импульса является неопределенным для каждой регистрируемой кривой, привязка их кединому реперному сигналу производится с ощутимой погрешностью, т.е.не обеспечивается точность временной регистрации процессов относительно общего реперногэ сигнала.Цель изобретения - повышение точности временной регистрации процессов относительно общего пусковогосигнала.Цель достигается тем, что в многоканальную систему регистрации аналоговых процессов, содержащую в каждомканале последовательно соединенныеусилитель входного сигнала, аналогоциФровой преобразователь и запоминающий блок, а также общие для всехканалов блок управления, соединенныйс соответствующим входом аналого-цифровых Преобразователей, источник частот дискретизации, подключенныйсвоими выходами ко входам блока управления, и шина пускового сигнала,введены измеритель временного интервала и блок блокировки источникачастот дискретизации, при этом входблока блокировки, объединенный совходом "Старт" измерителя временныхинтервалов, подключен к шине пускового сигнала, вход "Стоп" измерителя временных интервалов подключен кодному из выходов источника частотдискретизации,Источник частот дискретизациивыполнен в виде последовательно 40включенных задающего генератора,триггерного счетчика и выходных элементов И по числу разрядов счетчика,входы установки в "1" всех триггеровсчетчика подключены к выходу блокаблокировки, выход первого соединенс первыми входами всех элементов И.,выходы остальных триггеров подключены к другим входам соответствующих элементов ИНа фиг.1 приведена блок-схемапредлагаемой системы; на Фиг.2блок-схема источника частот дискретизации.Многоканальная система регистрации однократных аналоговых процессовсодержит идентичные автономные каналы, в каждом из которых имеется входной усилитель 1 аналогового сигнала,аналого-цифровой преобразователь 2,запоминающий блок 3, соединенные последовательно. Общим для всех каскадов является источник 4 частотдискретизации, выдающий сетку различных импульсных последовательностей, которая через блок 5 управления 65 распределяется по соответствующим каналам, Первый вход измерителя б временных интервалов и вход блока 7 блокировки источника частот дискретизации подключены к шине 8 реперного сигнала. Второй вход измерителя б подключен к одному из выходов источника 4 частот дискретизации.Источник 4 частот дискретизации (фиг.2) содержит задающий кварцевый генератор 9 и триггеры 10-13, включенные последовательно. Входы фУстановка в 1" всех триггеров счетчика подключены к выходу блока 7 блокировки, выполненной, например, в виде одновибратора, запускающий вход которого подключен к шине 8 реперного сигнала. Выходы счетчиков 10-13 объединены соответствующим образом со входами выходных элементов И 14-17.В исходном положении выходной потенциал блока 7 блокировки удерживает все триггеры счетчиков 10-13 в единичном состоянии, и импульсы кварцевого генератора 9 не меняют этого состояния. С приходом на шину 8 ре- перного имгльса, являющегося пусковым сигналм для системы, запускается измеритель б временных интервалов, блок 5 управления и одновибратор. На выходе одновибратора Формируется.импульс с длительностью, достаточной для проведения цикла измерений. При этом происходит снятие потенциала с установочных входов в "1" всех триггеров, но триггеры остаются в состоянии переполнения вплоть до поступления первого импульса с выхода кварцевого генератора 9, который практически мгновенно перебрасывает все триггеры в нулевое состояние. На выходах всех элементов И 14-17 и источника частот дискретизации практически одновременно появляются первые импульсы дискретизации, останавливающие работу измерителя б временных интервалов. В дальнейшем работа источника 4 частот дискретизации основана на обычном принципе деления частоты задающего генератора 9 с помощью триггеров и формировании на выходах элементов И 14-17 последовательностей частот дискретизации, поступающих через блок 5 управления на.аналого-цифровые преобразователи 2 соответствующих каналов. Работа измерителя 6 основана на заполнении интервала между реперным импульсом и первым выходным импульсом дискретизации импульсами вспомогательного генератора, частота которого намного превышает частоту задающего генератора 9, так как максимальная длительность измеряемого интервала не превышает периода генератора 9Увеличение же частоты генератора 9 не всегда целесообразно из-за необходимости исйользования дополнительных делителей для обеспечения нужных частот дискретизации, величина максимальной из которых ограничена быстродействием применяеьюх АЦПТаким образом, обеспечив одновременное поступление первых импульсов дискретизации на все аналого-цифровые преобразователи и измерив с помощью общего измерителя временной интервал между реперным сигналом и первым импульсом дискретизации, удается обеспечить достаточно точную временную регистрацию нескольких параллельно анализируемых аналоговых процессов.На предприятии изготовлен и испытан действующий макет десятиканальной систеьи, позволяющий с точностью +20 увязать регистрируегюе процессы по отношению к реперному сигналу и, как следствие, между собой. 0 Формула изобретения251. Многоканальная система регистрации аналоговых процессов, содержащая в каждом канале последовательно соединенные усилитель входного сиг-: нала, аналого-цифровой преобразователь и запоминающий блок, а также общие для всех каналов блок уп;равления, соединенный с соответствующими входами аналого-цифровых преобразователей, источник частот дискретизации, подключенный 1 своими выходами к входам блока управления, и шина пускового сигнала, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности временной регистрации процессов относительно общего пускового сигнала, в нее введены измеритель временного интервала и блок блокировки источника частот дискретизации, при этом вход блока блокировки, объединенный с. входом "Стартф измерителя временных интервалов, подключей к шине пускового Сигнала, вход фСтоп" измерителя временных интервалов подключен к одному из выходов иточника частот дискретизации2.Система регистрации по п.1, отличающаяся тем, что источник частот дискретизации выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора, триггерного счетчикаи выходных элементов И по числу разрядов счетчика, входы установки в ф 1" всех триггеров счетчика подключены к выходу блока блокировки, выход первого триггера соединен с первыми входами всех элементов И, выходы остальных триггеров подключены к другим входам соответствующих элементов И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 673928, кл.С 01 К 13/02, 1978.2. Соколов М.П, Применение автоматических устройств в физическом эксперименте. М., 1969, с.290.951146 Составитель С.Морозактор Т.Парфенова Техред М.Рейвес орректор И. Муска дписно аз филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 35/47 Тираж 717ВНИИПИ ГЖударственного кпо делам изобретений и3035, Москва;Ж, Раушск митета СССР крытий наб д.4