SU1040407A1 - Устройство дл измерени амплитуды ультразвуковых импульсных сигналов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЗШТУда УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержсццее последовательно .соединенные электроакустический пре -образователь, усилитель, компаратор счетчик импульсов и цифроанешоговый .преобразователь, последовательно coef дийенные амплитудный детектор и линию .задержки, выход которой соединен со вторым входом счетчика импульсов, а вход амплитудного детектора - с вы ходом компаратора, и регистратор, ,отл ич ающе вс  тем, что., с целью повышени  разрешающей способности , оно снабжено фильтром, включенным между усилителем и компаратором, триггером и коммутатором, выход которого соединен с входом регистратора, вход - с выходом счетчика импульсов, вход триггера соединен с выходом амплитудного детектора, второй вход триггера - с выходом линии задержки, . ;а выход триггера - с входом линии 1 задержки и вторыми входами фильтра и коммутатора, а выход цифроаналогового преобразовател  соединен совто-§ рым входом компаратора. (Л

Description

4

4: О

Изобретение относитс  к Hepaspyiaalomej y контролю качества изделий при помощи ультразвуковых импульсных сигналов .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  амплитуды ультразвуковых импульсных сигналов, содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь , усилитель, компаратор, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные амплитудный детектор и линию задержки, выход которой соединен со вторым входом счетчика импульсов, а вход аг плитудного детектора - с выходом компаратора, и регистратор Cl.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  разрешающа  спосо5ность в случае, когда длительность измер емых ультразвуковых импульсных сигналов соизмерима с интервалами времени между ними.

Цель изобретени  - повышение разрешающей способности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  амплитуды ультразвуковых импульсных сигналов, содержащее последовательно соединенны Электроакустический преобразователь, усилитель, компаратор, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь последовательно соединенные амплитудный детектор и линию задержки, выход которой соединен со вторым входом счетчика импульсов, а вход амплитудното детектора - с выходом компаратора, и регистратор, снабжено фильтром, включенным между усилителем и компаратором , триггером и коммутатором, выход которого соединен с входом регистратора, вход - с выходом счетчика импульсов, вход триггера соединен с выходом амплитудного детектора , второй вход триггера - с выходом линии задержки, а выход триггера с входом линии задержки и вторыми входами фильтра и коммутатора, а вы ход цифроаналогового преобразовател  соединен со вторым входом компаратора .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные электроакустический преобразователь 1, усилитель 2, фильтр 3с управл емой добротностью, компаратор 4, счетчик 5 импульсов, коммутатор б и регистратор 7, последовательно соединенные амплитудный детектор 8, триггер 9 и линию 10 задержки , а также цифроаналоговый преобразователь 11. Выход компаратора 4 соединенс входом амплитудного детектора 8, выход линии зад;ержки - со вторыми вхоДами триггера 9 и счетчика 5, выход триггера 9 - со вторыми

(управл ющими ; входами коммутатора б и фильтра 3, выход счетчика 5 соединен с входом цифроаналогового преобразовател  11, а выход-последнего со вторым входом компаратора 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Ультразвуковые импульсные сигналы принимаютс  широкополосным электроакустическим преобразователем 1, преобразуютс  им в электрические сигналы (диаграмма а на фиг.2 ), которые далее усиливаютс  усилителем 2. Уси- ленные сигналы поступают на резонансный фильтр 3 с установленной добротностью , причем в 1€ачальном состо нии фильтр не демпфирован. Сигнал на его выходе представл ет собой экспонен- циально затухающие синусоидальные колебани  с резонансной частотой фильтра и декрементом затухани , определ юпдимс  добротностью резонансной системы. Компаратор 4. преобда-, зует резонансные колебани  (фиг.2б) в серию импульсов, представленную на фиг.26,число которых зависит от .амплитуды входного сигнала и порога срабатывани  компаратора. В начальномсосто нии устанавливаетс  порог срабатывани  компаратора (U), исход  из предполагаемого динамиЧеского диапазона измер емых сигналов. Число импульсов на выходе компаратора 4 подсчитываетс  счетчиком 5 импульсов . При этом счетчик 5 через цифроаналоговый преобразователь 11 увеличивает порог срабатывани  компаратора 4 пропорционально считанному числу импульсов, тем самым увеличива  разрешающую способность устройства в случае, когда длительность ультразвуковых импульсных сигналов соизмерима с интервалами времени между ними. Начина  с некоторого числа N импульсов счет прекращаетс , поскольку порог компаратора превысит значение амплитуды резонансных колебаний фильтра, которые по окончанию воздействи  входного сигнала спадают по экспоненциальному закону. Это фиксируетс  амплитудным детектором 8 как конец серии импульсов (фиг.2гЬ что вызывает срабатывание триггера 9. Сигнал последнего, представленный на фиг.2д разрешает вывод информации со счетчика 5 на регистратор 7, осуществл емый коммутатором б, и одновременно производит демпфирование резонансного фильтра З. Демпфирование приводит к быстрому высвобождению оставшейс  части запасенной энергии измер емого сигнала. Врем  демпфировани , а также врем  вывода результата измерени  на регистратор определ етс  временем задержки линии 10 задержки, по истечении которого устройство возвращаетс  в исходное состо ние. Амплитуда входного сигнала (и)св зана с измеренными величинами следующим образом: п( -.напр жение одной ступени/ формируемое цифроаналоговым преобразователем; Рд - резонансна  частота фильтра - посто нна  времени фильтраj 1 - коэффициент пропорциональности . Величина Т св зана с исходной добротностью Я фильтра 3 соотношением . Изобретение позвол ет измер тБ амплитуды близко расположенных импульсов без уменьшени  динамического диапазона измер емых амплитуд.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Амплитуда УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь, усилитель, компаратор, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные амплитудный детектор и линию задержки, выход которой соединен со вторым входом счетчика импульсов, а вход амплитудного детектора - с выходом компаратора, и регистратор, _го т л и ч ающе е с я тем, что., с целью повышения разрешающей способности, оно снабжено фильтром, включенным между усилителем и компаратором, триггером и коммутатором, выход которого соединен с входом регистратора, вход - с выходом счетчика импульсов, вход триггера соединен с выходом амплитудного детектора, второй вход триггера - с выходом линии задержки, . ;а выход триггера - с входом линии 1 задержки и вторыми входами фильтра и коммутатора, а выход цифроаналогового преобразователя соединен со ' вто-§ ------------------------ _} рым входом компаратора.

   (И)’

   1046407