Регистратор сигналов с усреднением

(21) 3526392/ (22) 23,12.82 (46) 07.09.84 (72) А.Т. Ант (71) Научно-и нение "Рудге (53) 550.634 (56) 1. Автор У 396648, кл.2, Авторск В 602895, кл, (нрототип). оутатор,управГОСЗЯАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРытий Бюл, У 33иловроизводственное объедиофизика"(54)(57) РЕГИСТРАТОР СИГНАНОВ СУСРЕДНЕНИЕМ, содержащий аналогцифровой преобразователь, коммзапоминающий блок, устройстволения, самописец с сигнальным выходом и таймер, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппениядостоверности выводимой информации,в него введены последовательно соединенные блок задержки сигналов,сумматор, триггер и первая схема И, последовательно соединенныевычитающий счетчик, дешифратор ивторая схема И, а также компаратор,устройство управления выполнено ввиде последовательно соединенныхтриггера, схемы 2 И-ИЛИ, распределителя импульсов, регистра адреса илинии задержки, причем первый входтриггера устройства управлениясоединен с первым входом таймераи с выходом компаратора, второйвход - с вторым входом вычитающего счетчика, входом линии задержки,вторым входом самописца, блоказадержки сигналов и триггера, выходлинии задержки соединен с вторымвходом таймера, первый, второй,третий, четвертый и пятый входысхемы 2 И-ИЛИ соответственно соединены с вторым выходом аналого-цифрового преобразователя, с первыми вторым выходами триггера устройства управления, вторым входом первойсхемы И и третьим входом триггера,с вторым выходом дешифратора, вторымвходом второй схемы И и выходом самописца, второй вход распределителяимпульсов соединен с третьим выходоманалого-цифрового преобразователя,второй выход распределителя импульсов соединен с вторым входом запоминающего блока, второй выход регистраадреса соединен с третьим входом запоминающего блока, выход второй схемы И соединен с вторым входом вычитающего счетчика, вход которого соединен с выходом таймера, первый выходаналого-цифрового преобразователясоединен с первым входом блока задержки сигналов и входом компаратора, второй вход сумматора соединенс выходом запоминающего блока, выходсумматора соединен с входами коммутатора, выход которого соединен с вхо"дом запоминающего блока и первымвходом самописца, выход первой схемы И соединен с вторым входом коммутатора,20 30 1Изобретение предназначено длярегистрации сигналов на самописцеи может быть использовано в геофизи-.ке, в частности при геоакустическихи сейсмических исследованиях.5Известно устройство вывода графиков, которое содержит два регистра,выходы которых через устр йствосравнения кодов, усилитель, следящийдвигатель и редуктор подключены к 90направляющему винту лентопротяжногомеханизма, последний через преобразователь вал - число подключен квходу первого регистра.Недостатком этого устройства95является его низкое быстродействие,так как оно содержит механическиеуэлы: следящий двигатель, редуктори направляющий винт.Известно также устройство дляцифровой регистрации сейсмическихволн, содержащее датчик, соединительную линию, схему формирования импульса момента взрыва, усилитель ирегистратор, включающий в себя 25аналого-цифровой преобразователь ицифроаналоговый преобразователь спишущим прибором 11.Недостатком этого устройстваявляется низкая достоверностьрегистрируемой информации, так какв нем отсутствует воэможность усреднения выводимой информации по нескольким реализациям,Наиболее близким к изобретению35по технической сущности являетсяустройство для регистрации.сейсмических волн, которое содержит схемуформирования импульса момента взрыва.с таймером и датчик с усилителем,подключенные через коммутатор, аналого-циФровой преобразователь, запоминающее устройство и цифроаналоговыйпреобразователь к самописцу 21Недостатком известного устройства45также является низкая достоверностьрегистрируемой информации вследствиеотсутствия возможности усреднениявыводимой информации по несколькимреализациям.50Целью изобретения является повышение достоверности выводимой информации посредством усреднения еепо нескольким реализациям.Поставленная цель достигаетсятем, что в регистратор сигналов с55усреднением, содержащий аналогоцифровой преобразователь, коммутатор,запоминающий блок, устройство уп 2230 3равления, самописец с сигнальньв выходом и таймер,введены последова тельно соединенные блок задержки сигналов, сумматор, триггер и первая схема И, последовательно соединенные вычитающий счетчик, дешиф ратор и вторая схема И, а также компаратор, устройство управления выполнено в виде последовательно соединенных триггера, схемы 2 И-ИЛИ, распределителя импульсов, регистра адреса и линии задержки, причем первый вход триггера устройства управления соединен с первьм входом таймера и с выходом компаратора, второй вход - с вторым входом вычитающего счетчика, входом линии за" держки, вторым входом самописца, блока задержки сигналов и триггера, выход линии задержки .соединен с вторым выходом таймера, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы схемы 2 И-ИЛИ соответственно соединены со вторым выходом аналогоцифрового преобразователя, с первым н вторым выходами триггера устройства управления, вторым входом первой схемы И и третьим входом триггера, с вторым выходом дешифратора, вторым входом второй схемы И и выходом самописца, второй вход распределителя импульсов соединен с третьим выходом аналого-цифрового преобразователя, второй выход распредели" теля импульсов соединен с вторым входом запоминающего блока, второй выход регистра адреса соединен с третьим входом запоминающего блока, выход второй схемы И соединен с вторым входом вычитающего счетчика, вход которого соединен с выходом таймера, первый выход аналого-циф.рового преобразователя соединен с первым входом блока задержки сигналов и входом компаратора, второй вход сумматора соединен с выходом запоминающего блока, выход сумматора соединен с входами коммутатора, выход которого соединен с входом запоминающего блока и первым входом самописца, выход первой схемы И соединен с вторым входом коммутатора. На чертеже представлена блок-схема регистратора сигналов с усреднением,Регистратор сигналов содержит аналого-цифровой преобразователь 1,подключенный через блок 2 задержки сигналов, сумматор 3, триггер 4,3 1 12 схему И 5 и коммутатор Ь к запомикающему блоку 7, компаратор 8,подключенный через таймер 9,вычитающий счетчик 10,дешифратор 11 и устройство 12 управления к самописцу 13, и схе- му И 14,Устройство 12 управления содержит последовательно включенные триггер 15, схему 2 И-ИЛИ 16, распределитель 17 импульсов, регистр 18 адреса и линию 19 задержки. Клеммы 20 и 21 являются входами устройства. Предлагаемое устройство работает следующим образом.Тактовый импульс, задержанный от 5 носительно момента возбуждения мощного акустического импульса в воде на время, равное задержке выходных кодов аналого-цифрового преобразователя 1 в блоке 2 задержки сигналов,20 через клемму 21 включает таймер 9. Входной геофизический сигнал, отраженный от дна водоема и подлежащий записи на регистрирующее устройство,25 например самописец 13, в аналоговом виде поступает на клемму 20 аналогоцифрового преобразователя 1, который преобразует его в цифровую форму. С выхода аналого-цифрового преобразователя 1 сигнал непрерывно посту-З 0 пает в блок 2 задержки сигналов, выполненный, например, на сдвиговых регистрах. В момент превышения входным сигналом установленного порогового значения срабатывает компаратор 35 8 (схема сравнения кодов), выходной сигнал которого останавливает таймер 9 и устанавливает триггер 15 устройства 12 управления в единичное состояние, Выходная команда триг гера 15 разрешает прохождение импульсов конца преобразования (импульсов КП) аналого-цифрового преобразователя 1, информирующих устройство 12 управления о завершении операции 45 преобразования в код очередного значения входного сигнала, через блок 16 на распределитель 17 импульсов. По командам распределителя 17 импульсов, вырабатываемым иэ такто вых импульсов генератора аналогоцифрового преобразователя 1, произ" водится считывание информации из запоминающего устройства 7 на первый вход сумматора 3, на второй 55 вход которого поступают задержанные в блоке 2 задержки сигналов коды входного сигнала с выхода аналого 230 4цифрового преобразователя 1, Сумматор 3 производит алгебраическое сложение кодов, сумма с выхода которого через коммутатор 6 записывается в тот же адрес запоминающего блока 7 по командам распределителя 17 импульсов, Выходной код регистра 18 адреса, содержимое которого изменяется по одному из имнульсов распределителя 17 импульсов, определяет текущий адрес, в который производится запись результата суммирования с выхода сумматора 3. По второму импульсу конца преобразования аналого-цифрового преобразователя 1 очередное значение входного сигнала с выхода блока 2 задержки сигналов алгебраически суммируется с содержимым следующего адреса эапо" минающего блока 7 и т,д. В случае переполнения сумматора 3 (появление единицы в старшем разряде сумматора) устанавливается в единичное состояние триггер 4, выходная команда которого поступает на первый вход схемы И 5. Импульс переполнения регистра 18 адреса устанавливает триггер 15 в нулевое состояние, записывает содержимое таймера 9 в вычитающий счетчик 1 О, запускает развертку самописца 13, запрещает выдачу кодов на вход сумматора 3 сЭвыхода блока 2 задержки сигналов и через линию 19 задержки устанавливает в нулевое состояние таймер 9Каждый тактовый импульс самопис" ца 13 проходит через схему И 14 и уменьшает выходной код счетчика 20 на единицу. В момент. равенства выходного кода счетчика 10 коду 000 срабатывает дешиФратор (многовходовая схема И) 11, выходная команда с инверсного выхода которого закрывает схему И 14, запрещая прохождению тактовых импульсов самописца 13 на вход счетчика 10, и фиксирует время задержки отраженного от дна сйгнала на самописце 13, Команда с прямого выхода дешифратора 11 разрешает прохождение тактовых импульсов самописца 13 через схему. 2 И-ИЛИ 16 на вход распределителя 17 импульсов, запуская последний. По командам распределителя 17 импульсов производится считывание из запоминающего блока 1 содержимого очередного адреса на самописец 13 через сумматор 3 и1112230 5коммутатор 6. Выходной код запоминающего блока 7 преобразуется преобразователем код-напряжение самописца 13 в аналоговую величину, которая фиксируется на регистрирующем устройстве 13 посредством модуляции по яркости.В случае, если триггер 4 при записи установлен в единичное состояние, срабатывает. схема И 5,выходная команда которой переключает коммутатор 6 так, что на самописец 13 и запоминающее устройство 7 записывается информация со сдвигом на один разряд в сторону младших разрядов (деление на два). Деление на два содержимого запоминающего блока при считывании информации исключает переполнение сумматора 3 и запоминающего блока 7 и уменьшает влияние на. результат усреднения наиболее ранних реализаций входного сигнала, так как результат суммирования (усредне" ния), считываемый из запоминающего блока 7, определяется выражениемРР ".Ью2 ЬР 1 ЕГ ЕРЮ1 фя+124 20Введение в регистратор сигналовусреднением новых блоков - устройства задержки сигналов, сумматора,триггера, двух схем, И, вычитающего 25 фсчетчика компаратора и дешифратора - позволяет повысить достоверносвыводимой информации, так как нарегистрирующее устройство выводитсяинформация усреднения по несколькиьреализациям в соответствии с выражснием (1). где У; (Готдельные реализациивходного сигнала.Первое переполнение сумматора 3и деление на два происходит в резуль 5 тате суммирования Р реализаций,второе - послереализаций,третье - после 1 реализаций и т.д.Импульс переполнения регистра 18адреса поступает на самописец 13, останавливая его, и устанавливает в нулевое состояние триггер 4. При поступлении следующего тактового импульса на .клемму 21 процесс записиочередной реализации входного .сигнала с алгебраическим суммированиемс содержимы" запоминающего блока 7. последующим считыванием на самописец повторяется и т.д.1112230 ньк Составитель Н. Техред Ж,КЙстел рректор 0 едактор Т. Кугрыш Заказ 6446/2 ППП "Патент", г. Укгород, ул. Проектная Фнл Тирам б 09 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-Э 5, Раувская иаб., д. 4/5