54/ -

С6А,

СБА,

ИН -1

Рис. 4.12. Структурная схема одноканального анализатора

цируются каскадом Д. Импульс от спада входного сигнала поступает на счетчик Сч через специальный запрещающий каскад ЗК, который открыт только в том случае, если (п-ь1)-й канал не запущен. Сигнал на запрет (п-1)-го канала снимается с выхода формирователя л-го канала. После прекращения входного импульса запускается блок возврата БВ, который открывает все запертые каналы. Показания счетчиков всех каналов прибора определяют дифференциальную функцию распределения амплитуд импульсов.

Один из первых одноканальных анализаторов дифференциальной функции распределения амплитуд был описан Парсопсом (Parsons) в 1949 г. [77]. Структурная схема анализатора приведена на рис. 4.12. В этом приборе исследуемые импульсы усиливаются входным усилителем ВУ и подаются на входы двух селекторов больших амплитуд - С5Л1 и СБАг, пороговые напряжения которых (упоп п С/пор2 отличаются на ДЕ. С выходов селекторов сигналы поступают на логическую схему сложения по модулю 2, которая выдает импульс на интегратор ИН только в том случае, если амплитуда исследуемого сигнала тпох удовлетворяет неравенству t/nopi<t/mai<t/nop2. Напряжение с интегратора, пропорциональное средней частоте следования импульсов с амплитудой t/mai, подается на самописец CU. Механизм протяжки ленты самописца одновременно автоматически изменяет пороговые уровни селекции.

Современные промышленные анализаторы обладают гораздо более "СЛОЖНОЙ структурой и являются, по сути дела, специализированными вычислительными машинами (рис. 4.13) [75].

Рис. 4.13. Структурная схема многомерного анализатора

Входное устройство ВхУ преобразует параметры измеряемого импульса в цифровой код. Цифровые коды затем группируются. Для этой цели служит запоминающее устройство ЗУ, разделенное на ячейки (каналы), каждая из которых соответствует определенным интервалам изменения измеряемого параметра. В ячейку записывается число появлений события - импульса с данным значением параметра.

Для суммирования числа событий, относящихся к каждому интервалу, служит арифметическое устройство АУ. Каналы ЗУ выбираются при помощи адресного регистра АР нодачей в него кода анализируемого события. Вывод информации осуществляется через АУ на выходное устройство ВУ (табло, печатающее устройство и т. п.). Координация работы всех узлов анализатора осуществляется устройством управления УУ. На преобразование параметра каждого импульса и его сортировку затрачивается некоторое «мертвое» время, в течение которого события, поступающие на анализатор, не воспринимаются и тем самым теряются. Поэтому одной из важных характеристик анализирующих приборов является отношение числа зарегистрированных событий т к общему числу поступивших за это время событий п (эффективность) :

Э = т/п.

Эффективность многоканальных регистраторов существенно выше, чем эффективность однокаиальных. Однако аппаратурное исполнение первых гораздо более спожное.

К основным техническим характеристикам анализаторов относят число из.меряемых параметров, число уровней квантования, число каналов по каждому параметру, емкость канала анализатора или число разрядов канала, максимально допустимую предельную загрузку Ssarp (интенсивность поступающих на вход импульсов, прн которой искажение результатов измерений не превышает определенных пределов).

4.3. О проектировании измерителей импульсных помех

Общая структура

Как уже упоминалось выше, серийно выпускаемые измерительные приборы, как правило, не предназначены для измерения импульсных помех. Поэтому возникает задача проектирования специальных измерителей. В этой связи рассмотрим некоторые вопросы, которые целесообразно учитывать в ходе проектирования.

Пачки импульсных помех в распределительных сетях лромышленных предприятий, а также помех, наводимых от

электрических импульсных полей, следуют со средней частотой, достигающей нескольких герц. Импульсы помех в пачке следуют с частотой, достигающей нескольких мегагерц. Таким образом, объем информации, получаемой даже за весьма непродолжительное время исследования, очень велик. Следовательно, приборы должны быть регистрирующего или анализирующего типа. Конечным результатом исследования чаще всего являются функции распределения значений параметров импульсов и средняя частота следования.

Преобразование значений физических величин парамет. ров импульсов в цифровые коды может вестись с помощью преобразователей, использующих заполнение аналоговой физической величины, отображающей измеряемый параметр, тактовыми имд1ульсами с последующим их подсчетом (назовем условно этот метод счетным) или с помощью селектирования. Счетный метод обеспечивает более высокую точность преобразования, но приводит к потерям времени на преобразование и счет («мертвое» время прибора). Второй метод обладает меньшей точностью, зато дает возможность свести «мертвое» время преобразования к минимуму.

Селектирующие приборы бывают одноканальные, т. е. с одним перестраиваемым входным селектором, и многоканальные. Первые пригодны лишь в том случае, когда поток помех стационарен.

Схемное исполнение селекторов с одним порогом является более простым, чем с двумя, поэтому целесообразно проектировать анализирующие приборы с многоканальным селекторным преобразованием для получения интегральных, а не дифференциальных функций распределения.

Как будет показано ниже, такие приборы можно выполнить с относительно небольшим числом каналов. Общая структура технических средств, предназначенных для получения упомянутой информации, может быть разной. При любой реализации имеются измерительная и анализирующая части.

Рассмотрим вариант, когда прибор содержит только измерительную часть, а накопление данных и анализ производятся с помощью ЭВМ. В этом случае иа ЭВМ можно возложить задачу опознавания пачек импульсов по заданным критериям, выделение импульсов с экстремальными значениями параметров, накопление информации в виде распределений, статистическую обработку распределений и др.