Способ анализа пар импульсов в фотоэлектрических счетчиках аэрозолей

 

Сущность изобретения: время обработки импульсов устанавливают большим длительности импульсов записи, определяют амплитуду второго импульса каждой пары импульсов, а импульсы записи формируют при достижении вторым импульсом уровня, соответствующего уровню начала регистрации. 2 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для анализа пар импульсов в различных устройствах обработки информации, в частности в фотоэлектрических счетчиках аэрозолей.

Известен способ [1] анализа амплитуд импульсов, состоящий в том, что определяют амплитуды импульсов с помощью блока анализа и результат заносят в запоминающее устройство.

В этом способе импульс записи формируется (по всем каналам анализа одновременно) задним фронтом анализируемого импульса, а предотвращение занесения в запоминающее устройство номеров каналов анализа, не соответствующих амплитудам анализируемых импульсов, обеспечивается заблокированием этих каналов. То есть, способ [1] имеет сравнительно узкие функциональные возможности, не позволяя, в частности, выделять только один импульс из пары импульсов.

Наиболее близким техническим решением является способ [2] анализа пар импульсов, состоящий в том, что определяют амплитуду первого импульса каждой пары и результат заносят в запоминающее устройство.

В способе [2] запись осуществляют импульсом, формируемым вторым импульсом каждой пары, а недостаток этого способа - сравнительно узкие функциональные возможности; он не позволяет, в частности, сравнивать амплитуды импульсов каждой пары с помощью только одного блока анализа.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения сравнения и анализа амплитуд импульсов каждой пары с помощью только одного блока анализа.

Цель достигается тем, что время обработки импульсов устанавливают большим длительности импульсов записи, определяют амплитуду второго импульса каждой пары импульсов, а импульсы записи формируют при достижении вторым импульсом уровня, соответствующего уровню начала регистрации.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 - эпюры напряжений U_i на выходах i-блоков фиг. 1.

Устройство содержит источник 1 пар импульсов (например, фотоприемник фотоэлектрического счетчика аэрозолей), аналоговый ключ 2, компаратор 3, логический элемент И 4, одновибраторы 5 и 6 (с длительностями импульсов t₅ и t₆, см. фиг. 2), логический элемент ИЛИ 7, блок анализа - аналого-цифровой преобразователь 8, в который входят компараторы 9-11 с порогами срабатывания (уровнями начала регистрации) (U_o)₉, (U_o)₁₀, (U_o)₁₁ соответственно, элементы 12-14 задержки на время t_о (фиг. 2), которые могут быть выполнены, в частности, в виде интегрирующих RC-цепочек, схемы 15, 16 формирования импульсов записи с длительностью t_зап < t_о (фиг. 2), которые могут быть выполнены, в частности, в виде дифференцирующих RC-цепочек, RS-триггеры 17-19 и логические элементы И 20, 21. Выходы элементов И 20, 21 (выходы блока 8 анализа) подключены к ячейкам 22, 23 памяти запоминающего устройства 24. К одному из входов блока 8 анализа подключен формирователь 25 импульсов обнуления триггеров 17-19.

Работает устройство по предлагаемому способу следующим образом.

Источник 1 выдает в случайные моменты времени пары импульсов, разделенные временным интервалом Т. Первый появившийся на выходе источника 1 импульс проходит через нормально открытый аналоговый ключ 2 на блок 8 анализа и одновременно через компаратор 3 и элемент И 4 запускает задним фронтом одновибратор 5 (см. эпюры U₁ и U₅ фиг. 2). Последний формирует импульс длительностью t₅, который через инвертированный вход закрывает ключ 2, не пропуская через него импульсы, которые могут появиться в это время на выходе источника 1. Таким образом, через ключ 2 проходят только пары импульсов, разделенные временным интервалом не менее Т. Задним фронтом импульса с одновибратора 5 запускается одновибратор 6, формирующий импульс длительностью t_6о, несколько превышающей максимально возможную длительность импульсов источника 1. Логический элемент ИЛИ 7 закрывает элемент И 4 на время t₅ + t₆, предотвращая запуск одновибратора 5 вторым импульсом пары.

В блок 8 анализа (для конкретности - с двумя каналами анализа) импульс с выхода ключа 2 поступает одновременно на компараторы 9-11. При превышении уровнем сигнала порога срабатывания (уровня начала регистрации) какого-либо из компараторов на его выходе устанавливается состояние, соответствующее логической "1". Через элемент 12-14 задержки какой-либо из триггеров 17-19 соответственно устанавливается в состояние, соответствующее логической "1". Время задержки tо элементов 12-14 практически и определяет время обработки импульсов. При поступлении на входы элементов И 20, 21 импульсов записи со схем 15, 16 информация заносится в ячейку памяти 22 или 23. В обычном режиме работы импульс записи подается не с элементов 15, 16, а от какой-то внешней схемы (обычно по концу анализируемого импульса) одновременно на оба элемента И.

В рассматриваемом же устройстве импульсы записи формируются схемами 15, 16 в самом преобразователе (последовательно по каналам, при достижении импульсом уровня, равного порогу срабатывания (уровню начала регистрации) соответствующего компаратора через интервалы времени τ₁иτ₂ (фиг. 2). Но поскольку длительность импульса записи меньше времени обработки сигнала (t_зап < t_о), то первый импульс в каждой паре формирует импульсы записи в те моменты времени, когда элементы И 20, 21 сработать не могут (на одном из их входов состояние "0"). То есть, первый импульс в каждой паре не может обеспечить записи информации. Второй же импульс в каждой паре может записать в соответствующую ячейку памяти информацию об амплитуде первого импульса, но только в том случае, когда амплитуда первого импульса не превосходит амплитуды второго импульса (с погрешностью, определяемой шириной каналов анализа).

Так, для импульсов, представленных на фиг. 2, в ячейку памяти будет записана информация об импульсе а₁, но не об импульсе b₁. Импульсы сброса (обнуления) подаются на R-входы триггеров 17-19 с элемента 25, поэтому информация об импульсах а₂ и b₂ стирается и в ячейки памяти не заносится.

Таким образом, одним и тем же блоком анализа производится сравнение амплитуд импульсов в каждой паре импульсов и регистрируются только те первые импульсы пар, амплитуда которых не превосходит амплитуду вторых импульсов. Существенно, что для реализации этого способа можно использовать обычный блок анализа (аналого-цифровой преобразователь) с минимальными переделками: входы элементов И 20, 21 подключаются к многоканальному переключателю, которым, по желанию оператора, можно подключать либо схемы 15, 16 - для работы по предлагаемому способу, либо иные внешние схемы - для работы по известным способам. Благодаря этому расширяются функциональные возможности. (56) Иванова и др. Обработка данных от фотоэлектрического счетчика аэрозолей в реальном времени. Труды Института экспериментальной метеорологии М. : Моск. отд. Гидрометеоиздата, 1984, вып. 7 (112), с. 54-57.

Авторское свидетельство СССР N 857812, кл. G 01 N 21/85, 1981.

Формула изобретения

СПОСОБ АНАЛИЗА ПАР ИМПУЛЬСОВ В ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЧЕТЧИКАХ АЭРОЗОЛЕЙ, состоящий в том, что определяют амплитуду первого импульса каждой пары и результат заносят в запоминающее устройство, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, время обработки импульсов устанавливают большим длительности импульсов записи, определяют амплитуду второго импульса каждой пары импульсов, а импульсы записи формируют при достижении вторым импульсом уровня, соответствующего уровню начала регистрации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2