SU1700378A1 - Способ фиксации момента поступлени акустического сигнала и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в акустических измерительных устройствах дл  определени  уровн . Цель изобретени  - повышение точности измерений. Способ определени  уровн  жидкости заключаетс  в преобразовании акустического сигнала в электрический, формировании первого опорного сигнала и сравнении с ним рического, формировании второго опорного сигнала путем инвертировани  электрического сигнала и формировании выходного сигнала в момент равенства электрического и второго опорного сигналов. При поступлении на приемник 1 акустического отраженного от жидкости сигнала он преобразуетс  в электрический усиливаетс  усилителем 2, после чего в случае достижени  электрическим сигналом уровн  первого опорного сигнала компаратор 3 формирует импульс, устанавливающий триггер 4 в состо ние 1. Электрический сигнал инвертируетс  инвертором 7 и поступает на второй вход компаратора 5, на первый вход которого поступает электрический сигнал непосредственно . Второй компаратор срабатывает при достижении равенства пр мого и инверсного сигналов. При срабатывании компаратора 5 срабатывает одно- вибратор 6 и триггер 4 возвращаетс  в исходное состо ние. 2 с.п.ф-лы, 2 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в акустических измерительных устройствах, например в ультразвуковых скоростемерах.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений,

Способ фиксации момента поступлени  акустического сигнала осуществл ют следующим образом. Преобразуют акустический сигнал в электрический, формируют первый опорный сигнал и сравнивают с ним

электрический, формируют второй опорный сигнал путем инвертировани  электрического сигнала и, в случае превышени  последним уровн  опорного, формируют выходной сигнал в момент равенства электрического и второго опорного сигнала, пол- ученного путем инвертировани  электрического сигнала.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - временна  диаграмма его работы.

Устройство фиксации момента поступлени  акутического сигнала (,1) содержит последовательно включенные приемник 1, усилитель 2, первый компаратор 3, триггер 4, второй компаратор 5 и одновибратор 6, подключенный входом к выходу усилител  2 и первому входу компаратора 5, а выходом - к второму входу последнего , инвертор 7, D-вход триггера 4 подключен к шине 8 источника питани , а R-вход - к выходу одновибратора 6,  вл ющемус  выходом 9 устройства.

При поступлении на приемник 1 акустического сигнала он преобразуетс  в электрический и усиливаетс  усилителем 2, после чего, в случае достижени  усиленным электрическим сигналом 10 (фиг.2) порога срабатывани  (уровн  опорного сигнала) 11 компаратора 3, последний формирует пр моугольный импульс 12, устанавливающий триггер 4 в состо ние 1 (поз.12 на фиг, 2). Если же сигнал 10 не достигнет порога срабатывани  11 ПЭ 2, то это будет означать, что поступила помеха или акустический сигнал не достиг требуемого уровн , ПЭ 3 не сработает и устройство в целом (или не достигший оптимального уровн  акустический сигнал) помеху не воспринимает. Выходной сигнал 13 триггера 4  вл етс  стробирую- щим дл  компаратора 5. Таким образом, он подготавливаетс  к срабатыванию на заднем фронте усиленного электрического сигнала 10, т.е. по достижении им уровн  опорного сигнала 11.

Электрический сигнал 10 инвертируетс  инвертором 7 (сигнал 14) и поступает на второй вход компаратора 5, на первый вход которого поступает сигнал 10 непосредственно . Таким образом, компаратор 5 срабатывает по достижении равенства пр мого 10 и инверсного 14 сигналов, причем на их заднем фронте. Очевидно, что это произойдет по достижении обоими сигналами значени  О, т.е. при максимальной крутизне сигналов. Кроме того, за счет встречного движени  сигналов 10 и 14 крутизна дифференциального сигнала на входе компаратора 5 увеличиваетс  вдвое, что позвол ет в такое же число раз увеличить точность определени  времени поступлени  сигнала, т.е. точность срабатывани  устройства. При срабатывании компаратора 5 взводитс  од- новибратор б и триггер 4 возвращаетс  в исходное состо ние (нулевое), т.к. его R- вход подключен к выходу одновмбрзтора б. Стробирующий сигнал со стробирующего

входа компаратора 5 снимаетс  (т.к. триггер 4 возвращаетс  в состо ние О), поэтому все возможные шумы и помехи, следующие за сигналом, им не воспринимаютс . Таким

образом повышаетс  помехоустойчивость устройства,

Длительность импульса 16 одновибратора выбираетс  равной минимальной паузе , например, при максимально возможном

верхнем уровне жидкости при использовании устройства в уровнемере, работающем а режиме автоциркул ции (прототип) между положительными полуволнами акустического сигнала, что позвол ет исключить воздействие помех (даже превышающих уровень сигнала) между сигналами. При поступлении следующего акустического сигнала на вход устройства процесс повтор етс .

Вместо инвертора 7 может быть использован парафазный усилитель (не показан), подключенный первым и вторым входами соответственно к выходу усилител  2 и общей шине (второй шине источника питани ), а первым и вторым выходами - соответственно к первому и второму входам компара- тора 5, при этом первый вход последнего отключен от входа усилител  2.

Claims (2)

1.Способ фиксации момента поступлени  акустического сигнала, включающий преобразование акустического сигнала в электрический, сравнение опорного сигнала с электрическим, получение дополнительного опорного сигнала и формирование выходного сигнала при равенстве электрического и дополнительного опорного сигналов , отличающийс  тем, что, с целью

повышени  точности, дополнительный опорный сиг-нал получают путем инвертировани  электрического сигнала.

2.Устройство дл  фиксации момента поступлени  акустического сигнала, содержащее источник питани , последовательно включенные приемник, усилитель, пороговый элемент, блок задержки, компаратор и одновибратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него

введен инвертор, вход которого подключен к выходу усилител , а выход к соответствующему входу компаратора, а блок задержки выполнен в виде триггера, вход сброса которого подключен к выходу одновибрэтора,

а информационный вход- к источнику питани .

3

Ц5

Э| 7

2

3

5 L

-о