Анализатор для контроля параметров

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 4 С 01 В. 23/1 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ГКНТ СССР Т ВСЕСО АТЕНТИО- Т БИБЛИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ И ЕТ ТВУ АВТОРСНО 57) Изобретени ольно-измерите ыть использова о контроля пар относится к контной технике и може о для автоматическометров объектов с петрами. Цель изобреременными парам(54) АНАЛИЗАТОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРА- МЕТРОВ1525611 тения - повышение помехоустойчивости.абота анализатора основана на анали- зе прошедшего через объект 2 контро" пя специального сигнала который соЭ5 держит в себе попарную последователь;ность импульсов тональной частоты ,для контроля амплитудно-частотной характеристики и один равномерно-струпенчатый импульс для контроля амплитудной характеристики. Каждая пара содержит один, первый импульс постоянной опорной частоты и один импульс переменной контрольной частоты. Сигнал на входе анализатора Фильтруется и детектируется. Напряжение сигнала опорной частоты запоминается в первом элементе 16 памяти и поступает одновременно в первый делитель 18 напряжения, в котором вырабатывается нормированное напряжение. С этим напряжением в элементе 11 сравнения сравнивается напряжение контрольной частоты, пришедшее непосредственно с объекта 1 контроля, Результат срав Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для автоматического контроля параметров объектов с переменными параметрами,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.На фиг.1 приведена структурная,схема предлагаемого устройства; нафиг,2 и 3 - диаграммы работы устройства.Анализатор для контрсля параметровсодержит Формирователь 1 контрольногосигнала, объект 2 контроля, блок 3Фильтров, детектор 4 сигналов контрольных частот, детектор 5 сигналаопорной частоты, детектор 6 сигналалинейности, элементы ИЛИ 7-10, элементы 11-15 сравнения, элементы 16 и17 памяти, делители 18 и 19 напряжения, одновибраторы 20-32, ключи 33-38,50компараторы 39-41, аналоговые интеграторы 42 и 43, компаратор-одновибратор 44, сумматор 45, регистратор 46.Формирователь 1 контрольного сиг-нала подключен к входу объекта 2 контроля, вход блока 3 Фильтров подключен к выходу объекта 2 контроля, апервый выход соединен с входом детекнения через ключ 8 поступает в регистратор 46. Для контроля амплитуднойхарактеристики первая максимальнаяпосылка запоминается во втором элементе 16 памяти и делится равномернов количество раэ, равное количествуступенек, образуя квазиэталонное ступенчатое напряжение. Затем поступенчато сравниваются посылки, пришедшиес объекта с квазиэталонными. Процессконтроля реализуется только в томслучае, если открыты ключи 34-36 дляпрохождения опорного сигнала на Формирование когерентных управляющихнапряжений работой анализатора. Ключи управляются от схемы повышения помехоустойчивости. Б этой схеме компараторы 39 и 40 в сочетании с аналоговым интеграторами 42 и 43 и одновибраторами 30-32 осуществляют селекцию по уровню напряжения и длительности посьлок, а в сочетании с сумматором 45 обеспечивают достижениецели изобретения, 3 ил. тора 6 сигнала линейности, второйвыход соединен с входом детектора 5сигнала опорной частоты, а выходы контрольных частот - с последовательносоединенными детектором 4 сигналовконтрольных частот и первым элементом ИЛИ , выход которого соединенпараллельно через последовательно соединенные первый элемент 11 сравнения,второй элемент ИЛИ 8 и,первый ключ33 с первым входом регистратора 46 ис первым входом первого делителя 18напряжения, на второй вход которогоподключены параллельно выход первогоэлемента 16 памяти и первый вход второго элемента .12 сравнения, а первыйи второй выходы первого делителя 18напряжения подключены соответственнона вторые входы первого и второгоэлементов 11 и 12 сравнения, выходкоторого подключен на второй входвторого элемента ИЛИ 8, вход первогоэлемента 16 памяти соединен черезпервый одновибратор 20 с входом второго одновибратора 21, выход которогосоединен параллельно с управляющимвходом первого ключа 33 и с входомтретьего одновибратора 22, выход которого поцключен на второй вход эле 5 152561 мейта .16 памяти, а вход второго элемента 17 памяти соединен параллельно через четвертый и пятый одновибраторы 23 и 24 с управляющим входомвторого ключа 34, через шестой и седьмой5 одновибраторы 25 и 26 с управляющим входом третьего ключа 35, через восьмой и девятый одновибраторы 27 и 28 1с управляющим входом четвертого ключа 10 36, через десятый одновибратор 29 с вторым входом второго элемента 17 памяти, а также непосредственно с вторыми входами третьего, четвертого и пятого элементов 13-15 сравнения, первые входы которых соединены с соответствующими выходами второго делителя 19 напряжения, вход которого соединен с выходом второго элемента 17 памяти, а выходы третьего, четвертого и пятого элементов 13-15 сравнения соответственно через второй, третий и четвертый ключи 34-36 подключены к входам третьего элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с вторым входом регистратора 46, Последовательно соединен четвертый элемент ИЛИ 10, первый компаратор 39, первый аналоговый интегратор 42, компаратор-. одновибратор 44, сумматор 45, второй 30 компаратор 40 и одиннадцатый одновибратор 30. Второй выход первого компаратора 39 через двенадцатый одновибратор 31 соединен с вторым входом первого аналогового интегратора 42, 35 первый выход третьего компаратора 4 1 через второй аналоговый интегратор 43 соединен с входом компаратора-одновибратора 44, а второй выход соединен через тринадцатый одновибратор 32 - с вторым входом второго аналогового интегратора 43,.входы четвертого элемента ИЛИ 10 соединены с выходами детектора 4 сигналов контрольных частот и вторым выходом детектора 5 сигнала опорной частоты, вход третьего компаратора 4 1 подсоединен к второму выходу детектора 6 сигнала линейности, выход одиннадцатого одновибрато 50 ра 30 соединен с вторым входом сумматора 45, а выход второго компаратора 40. параллельно подключен по управляющему входу пятого ключа 37, который включен между первым выходом детектора 5 сигналов опорной частоты и входом первого элемента 16 памяти, и управляющему входу шестого ключа, который включен между первым выходом 1 6детектора 6 сигнала линейности и входом второго элемента 17 памяти.Анализатор работает следующим образом.На вход анализатора от формирователя 1 контрольного сигнала через объект контроля 2 поступает контрольный сигнал, который содержит в себе попарную последовательность импульсов тональной частоты для контроля амплитудно-частотной характеристики (ЛЧХ) и равномерно-ступенчатый импульс для контроля амплитудной характеристики (фиг.2 а, За). В каждой паре один (первый) импульс заполнен опорной постоянной частотой, а другой - контрольной частотой, которая от пары к паре меняется, Контрольный сигнал поступает на вход блока 3 фильтров расфильтровывается и подается в блок 4 детекторов сигналов контрольных частот на детектор 5 сигнала опорной частоты и детектор 6 сигнала линейности, Для организации цикла и реализации контроля АЧХ с первого выхода детектора 5 сигнала опорной частоты напряжение подается через ключ 37 на первый вхоц первого элемента 16 памяти (фиг2 б). В элементе 16 памяти напряжение сигнала опорной частоты Бо запоминается (фиг.2 в) и одновременно поступает на второй вход первого делителя 18 напряжения. В делителе 18 в зависимости от уровня напряжения сигнала опорной частоты вырабатывается нормированный уровень напряжения Йц), относительно которого контролируется АЧХ. Возможны два случая отклонения АЧХ от нормы, а именно, когда напряжение сигнала контрольной частоты Б ) П 1 и П( Б и превышает допустимый предел ЬП Ао. Например, Б, ( Б. Для этого случая с первого выхода делителя 18 снимается нормированное напряжение (Ун), как часть опорного напряжения (фиг.2 г). Величина этой части определяется допустимым уровнем отклонения АЧХ. Обычно Ун = =(0,5-0,7) Бо, Нормированный уровень напряжения опорной частоты поступает на второй вход первого элемента 11 сравнения, а на первый вход этого элемента через первый элемент ИЛИ 7 поступает полное напряжение сигнала контрольной частоты (фиг,2 д). Если величина изменения его уровня укладывается в допустимых пределах (фиг.2 д,1), то элемент 11 сравнения вьдает7 152561сигнал "Норма", Если напряжение сигнала контрольной частоты меньше нормированного уровня (фиг.2 д,2), т,е.изменилось на величину больше, чем ,допустимо, то на выходе блока сравнения сигнал "Не норма". Для случая, когда 00 , работает второй элемент 12 сравнения. На один его вход, в качестве нормированного уровня подается полное напряжение опорной частоты, а на другой вход. - часть напряжения контрольной частоты. Если часть напряжения контрольной частоты превысит полное напряжение опорной частоты (фиг2 д,З), на выходе элемента 12 сравнения возникает сигнал "Не годен"Сигналы с выходов элементов 11 и 12 сравнения через второй элемент ИЛИ 8 подаются на вход первого ключа 33. В определенный момент времени ключ по управляющему входу открывается, и результат сравнения напряжений поступает в регистратор 46. Управление работой тракта контроля АЧХ 25 (ключом 33) осуществляется когерентными сигналами от схемы управления,в которую входят первый 20, второй21 ц третий 22 одновибраторы. Первыйодновибратор 20 запускается от заднего фронта импульса напряжения сигнала опорной частоты и определяет момент начала сравнения напряженийопорной и контрольной частот (фиг.,2 е),Второйодновибратор 21 запускается 35задним фронтом импульса одновибратора20 и вырабатывает импульс, которыйопределяет. длительность процесса сравнения, открывая на это время по управляющему входу ключ 33 (фиг.2 ж). 40 Третий одновибратор 22 запускается .задним фронтом импульса одновибрато-.ра 21 и вырабатывает импульс (фиг.2 и), который освобождает элемент 16 памяти от напряжения сигнала опорной час тоты, подготавливая его к контролю уровня следующей пары частот контрольного сигнала.Для организации цикла и реализации контроля амплитудной характерис тики с выхода детектора 6 сигнала линейности огибающая контрольного сигнала через шестой ключ 38 поступает на первый вход второго элемента 17 памяти и на входы элементов 13-15 55 сравнения. В. элементе 17 памяти определяется величина первой максималь:ной ступеньки контрольного напряжения и сохраняется на весь цикл контроля, Это напряжение делится равномерно на долевые части в линейном делителе 19 напряжения, вырабатывая как бы эталонный сигнал по равномерности характеристики, Количество частей определяется количеством ступенек контрольного сигнала. С выходов делителя 19 напряжение поступает на другие входы элементов 13-15 сравнения, Таким образом, на одних входах элементов сравнения постоянно присутствуют напряжения ступенек квазиэта.лонного напряжения, а на других входах - напряжения ступенек непосред" ственно с выхода детектора, Результат сравнения через ключи 34-36 и третий элемент ИЛИ 9 поступает на регистратор 46 (фиг.2 з). Когерентность работы элементов устройства обеспечивается определенной последовательностью синхронных импульсов, поступающих из схемы управления, С этой целью напряжение с первого выхода детектора 6 поступает параллельно как на элемент 17 памяти, так и на вход одновибратора 23, 25 и 27, которые запускаются и вырабатывают напряжение (фиг.2 к,м,о), определяющее последовательность и момент "пробы" результатов сравнения каждой ступеньки напряжения. Задним фронтом эти одновибраторы запускают одновибраторы 24, 26 и 28, которые управляют ключамн 34-36 и т.д. и определяют временную продолжительность "пробы" ,(фиг.2 л,н,п). По окончании контроль.ного напряжения запускается одновибратор 29 и вырабатывает импульс (фиг,2 р), который освобождает элемент от контрольного напряжения и подготавливает его к слудующему циклу.С целью избежания срабатывания анализатора от различных помех и получения "ложных тревог", тдкл контроля реализуется только при открытых 37-м и 38-м ключах, которые управляются от специальной схемы. Для этого напряжение с детектора 4 сигналов контрольных частот и с детектора 5 сигнала опорной частоты подается через четвертый элемент ИЛИ 10 на компаратор 39 однопороговый (фиг.Зб). Если уровень сигнала превьшиет порог компаратора, то он срабатывает и выдает напряжение на аналоговый интегратор 42 (фиг.Зв) . Если нет дробления посылки и она соответствует по длительности, напряжение на интеграторе превышает по- Фрог срабатывания (фиг. Зг) компаратораодновибратора 44, который выдает импульс определенной длительности(фиг.Зд) в сумматор 45 (фиг.Зж). По5окончании контрольной посылки компаратор 39 возвращается в исходное состояние и задним фронтом запускает одновибратор 31 (фиг.Зз), которыйвыдает им 1пульс, освобождающий аналоговый ин Отегратор 42 от напряжения и /подготавливающий его к анализу следующей посылки. Таким образом обрабатываетсякаждая посылка опорной и контрольныхчастот. Многоступенчатая посылка сигнала линейности обрабатывается аналогичным образом с использованиемкомпаратора 41 одновибратора 32 ианалогового интегратора 43 (фиг.Зе),При положительном решении по результатам всех посылок напряжение на сумматоре возрастает до определенногоуровня, при котором срабатывает компаратор 40 однопороговый (фиг.Зи) иоткрывает ключи 37 и 38. Начинается 25процесс контроля. Если на входе анализатора имеются какие-то кратковременные выбросы помех либо контрольныепосылки искажены (дробление, преобла- .дание), то интеграторы закорачиваются 30(фиг.З, 1), не оказывая воздействияв конечном итоге на сумматор, а анализатор для контроля остается закрытым. Постоянная времени сумматоравыбирается из расчета, что если навходе анализатора отсутствует контрольный сигнал больше, чем полпериода, то срабатывает компаратор 40, закрывает анализатор и возвращает сум-матор в исходное состояние, освобождая от напряжения через одновибратор 30,Использование предлагаемого анализатора при эксплуатации автоматизированных радиолиний, трактов и тех-нических средств с переменньпя параметрами позволяет повысить помехоустойчивость, практически исключитьсигналы "ложных тревог", следовательно повысить достоверность контроляи надежность связи либо эффективностьпрофилактических и экспериментальныхработ.Формула изобретения 55Анализатор для контроля параметров, содержащий формирователь контрольного сигнала, выход которого соединен с клеммой для подключения входа объекта контроля, блок фильтров, вход которого соединен клеммой для подключения выхода объекта контроля, а первый выход соединен с входом детектора сигнала линейности, второй выход соединен с входом детектора сигнала опорной частоты, а выходы контрольных частот с последовательно соединенными детектором сигналов контрольных частот и первым элементом ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого делителя напряжения и через последовательно сое.диненные первый элемент сравнения, второй элемент ИЛИ и первый ключ - . с первым входом регистратора, на второй вход первого делителя напряжения подключены выход первого элемента памяти и первый вход второго элемента сравнения, а первый и второй выходы первого делителя напряжения подключены соответственно на вторые входы первого и второго элементов сравнения, выход которого подключен на второй вход второго элемента ИЛИ, причем вход первого элемента памяти соединен через первый одновибратор с входом второго одновибратора, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа и с входом третьего одновибратора, выход которого подключен на второй вход первого элемента памяти, а вход второго элемента памяти соединен параллельно через четвертый и пятый одновибраторы с управляющим входом второго ключа, через шестой и седьмой одновибраторы с управляющим входом третьего ключа, че-рез восьмой и девятый одновибраторы .с управляющим входом четвертого ключа, через десятый одновибратор с вторым входом второго элемента памяти, а также непосредственно с вторыми . входами третьего, четвертого и пятого элементов сравнения, первые входы которых соединены с соответствующими выходами второго делителя напряжения, вход которого соединен с выходом второго элемента памяти, а выход третьеУ Ф го, четвертого и пятого элементов сравнения соответственно через второй, третий и четвертый ключи подклЮчены к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом регистратора, о т л и ч з ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него вве1525 б 11 12 Ю девы последовательно соединенные четвертый элемент ИЛИ, первый компаратор, первый аналоговый интегратор, компаратор-одновибратор, сумматор,5 второй компаратор и одиннадцатый одновибратор, даенадцатый и тринадцатый одновибраторы, второй аналоговый интегратор, третий компаратор и пятый и шестой ключи, причем второй вы О ход первого компаратора через двенадцатый одновибратор соединен с вторым входом первого аналогового интегратора,первый выход третьего компаратора через второй аналоговый интегратор соединен с входом компаратора-одновибратора, а второй выход соединен через тринадцатый одновибратор ;с вторым входом второго аналогового интегратора, входы четвертого элемента Ш 1 И подсоединены к выходам детектора сигналов контрольных частот ивторому выходу детектора сигналаопорной частоты, вход третьего компаратора подключен к второму выходудетектора сигнала линейности, выхододиннадцатого одновибратора соединенс вторым входом сумматора, а входкомпаратора параллельно подключен науправляющий вход пятого клюна, который включен между первым выходом детектора сигнала опорной частоты ивходом первого элемента памяти, и управляющий вход шестого ключа, который включен между первым выходом детектора сигнала линейности и входомвторого элемента памяти,1525611 Корректор О.Ципл актор Т.Парфенова каз 7219/40 Тираж 714 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 ГКНТ СССР од, ул, Гагарина, 1 11 ноизводственно-издательский комбинат Патент , г. СоставителТехред Л.