RU2463629C1 - Locator signal generator - Google Patents
Locator signal generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463629C1 RU2463629C1 RU2011125245/28A RU2011125245A RU2463629C1 RU 2463629 C1 RU2463629 C1 RU 2463629C1 RU 2011125245/28 A RU2011125245/28 A RU 2011125245/28A RU 2011125245 A RU2011125245 A RU 2011125245A RU 2463629 C1 RU2463629 C1 RU 2463629C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- digital
- generator
- channel
- output
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для генерирования гармонических сигналов в составе измерительного комплекса для реализации индукционного метода поиска и диагностики подземных коммуникаций.The invention relates to electrical engineering and can be used to generate harmonic signals as part of a measuring complex for implementing the induction method of searching and diagnosing underground utilities.
Для диагностики подземных коммуникаций используются два базовых устройства:For the diagnosis of underground utilities, two basic devices are used:
- генератор трассопоисковый для запитки исследуемого объекта переменным током;- tracer search generator for powering the investigated object with alternating current;
- приемник трассопоисковый для исследования характеристик протекания тестового переменного тока [Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. - М.: Энергоиздат. - 1982. - 312 с.].- route-finding receiver for studying the characteristics of the flow of test alternating current [Shalyt G.M. Determination of places of damage in electrical networks. - M.: Energoizdat. - 1982. - 312 p.].
Наличие магнитного поля, которое создается протекающим по коммуникациям током генератора, положено в основу индукционного метода поиска инженерных коммуникаций. Трассопоисковые генераторы реализуют три основные функции:The presence of a magnetic field, which is created by the current flowing through the communications of the generator, is the basis of the induction method of searching for engineering communications. Track search generators implement three main functions:
- непосредственно генерирование сигналов;- directly generating signals;
- реализация режимов непрерывной генерации и импульсной амплитудной модуляции;- implementation of continuous generation and pulse amplitude modulation;
- стабилизация амплитуды выходного сигнала генератора [Морозевич А.Н., Трибуховский Б.Б., Дмитриев А.Н. Гармонические сигналы в цифровых системах контроля и испытаний. - Минск: НАВУКА I ТЭХНIКА. - 1990. - 181 с.].- stabilization of the amplitude of the output signal of the generator [Morozevich AN, Tribukhovsky BB, Dmitriev AN Harmonic signals in digital control and test systems. - Minsk: SCIENCE I TECHNIQUE. - 1990. - 181 p.].
Известен трассопоисковый генератор, содержащий задающий генератор, усилитель мощности, GPS приемник, передающий радиомодем, два аналого-цифровых преобразователями и микропроцессор (патент РФ №2414719, МПК G01R 31/08 (2006.01)). В этом генераторе реализован только режим непрерывной генерации сигнала, что ограничивает его функциональные возможности при поиске и диагностике подземных коммуникаций.A well-known search engine generator containing a master oscillator, a power amplifier, a GPS receiver, a radio modem, two analog-to-digital converters and a microprocessor (RF patent No. 2414719, IPC G01R 31/08 (2006.01)). This generator implements only the continuous signal generation mode, which limits its functionality when searching and diagnosing underground utilities.
Известен трассопоисковый генератор, содержащий задающий кварцевый генератор, делитель частоты, коммутатор, блок фильтров, усилитель мощности, узел согласования, блок питания, индикатор выхода, при этом задающий кварцевый генератор подключен к блоку питания, выход задающего генератора соединен с первым входом делителя частоты, второй вход которого подключен к блоку питания, первый, второй и третий выходы делителя частоты соединены с тремя входами коммутатора, четвертый вход которого подключен к блоку питания, выход коммутатора соединен с входом блока фильтров, выход которого соединен с первым входом усилителя мощности, второй вход которого подключен к блоку питания, выход усилителя мощности соединен с узлом согласования, первый выход которого соединен с индикатором выхода, а второй выход служит для подключения к кабелю [патент РФ №2046363, МПК (6) G01R 31/08].Known route-finding generator containing a master crystal, frequency divider, switch, filter block, power amplifier, matching unit, power supply, output indicator, while the master crystal is connected to a power supply, the output of the master oscillator is connected to the first input of the frequency divider, the second the input of which is connected to the power supply, the first, second and third outputs of the frequency divider are connected to three inputs of the switch, the fourth input of which is connected to the power supply, the output of the switch is connected with the input of the filter unit, the output of which is connected to the first input of the power amplifier, the second input of which is connected to the power supply, the output of the power amplifier is connected to the matching unit, the first output of which is connected to the output indicator, and the second output is used to connect to the cable [RF patent No. 2046363, IPC (6) G01R 31/08].
К недостаткам прототипа относятся:The disadvantages of the prototype include:
- трудность перестройки частоты генератора в широком диапазоне частот, что обусловлено наличием блока фильтров с целью получения синусоидального сигнала;- the difficulty of tuning the frequency of the generator in a wide range of frequencies, due to the presence of a filter block in order to obtain a sinusoidal signal;
- использование коммутатора в качестве амплитудного модулятора и рассогласованность по фронтам между модулируемым и модулирующим сигналами приводит к скачкообразному изменению амплитуды сигнала (в общем случае от минимального до максимального значений) на входе усилителя мощности, что в целом снижает надежность работы генератора.- the use of the switch as an amplitude modulator and mismatch along the edges between the modulated and modulating signals leads to an abrupt change in the signal amplitude (in the general case, from minimum to maximum values) at the input of the power amplifier, which generally reduces the reliability of the generator.
Технической задачей заявляемого изобретения является повышение надежности работы генератора в режиме амплитудной импульсной модуляции и достоверности поиска и диагностики подземных коммуникаций.The technical task of the invention is to increase the reliability of the generator in the mode of pulse amplitude modulation and the reliability of the search and diagnosis of underground utilities.
Техническая задача решается тем, что генератор сигналов состоит из задающего генератора, который подключен к каналам непрерывной генерации сигнала и модулирующего сигнала. При этом канал непрерывной генерации сигнала включает последовательно соединенные формирователь развертки адресного пространства непрерывного сигнала, постоянное запоминающее устройство, содержащее коды ординат функции синуса, цифроаналоговый преобразователь, усилитель мощности и согласующее устройство, выход согласующего устройства является выходом генератора сигналов. Канал модулирующего сигнала содержит последовательно соединенные формирователь развертки адресного пространства модулирующего сигнала, постоянное запоминающее устройство, содержащее коды ординат кусочно-линейной функции, цифроаналоговый преобразователь. В канал модулирующего сигнала также входит преобразователь напряжения, выход которого соединен с управляющим входом цифроаналогового преобразователя канала модулирующего сигнала, а вход подключен к выходу усилителя мощности канала непрерывной генерации сигнала. Выход цифроаналогового преобразователя канала модулирующего сигнала подключен к управляющему входу цифроаналогового преобразователя канала непрерывной генерации сигнала.The technical problem is solved in that the signal generator consists of a master oscillator, which is connected to the channels of continuous signal generation and a modulating signal. In this case, the channel for continuous signal generation includes a series-connected sweep of the address space of the continuous signal, a read-only memory device containing sine function ordinate codes, a digital-to-analog converter, a power amplifier and a matching device, the output of the matching device is the output of the signal generator. The channel of the modulating signal comprises a series-connected sweep of the address space of the modulating signal, a read-only memory device containing ordinate codes of a piecewise-linear function, a digital-to-analog converter. The channel of the modulating signal also includes a voltage converter, the output of which is connected to the control input of the digital-analog converter of the channel of the modulating signal, and the input is connected to the output of the power amplifier of the channel for continuous signal generation. The output of the digital-to-analog converter of the channel of the modulating signal is connected to the control input of the digital-to-analog converter of the channel for continuous signal generation.
На фиг.1 представлена функциональная схема генератора сигналов, где: Uout - выходное напряжение на выходе трассопоискового генератора сигналов, Uупр - управляющее напряжение на входе цифроаналогового преобразователя, Ni - цифровой код на входе цифроаналогового преобразователя; на фиг 2. представлены эпюры выходного сигнала в режиме модуляции выходного сигнала генератора, где: Uупр - управляющее напряжение на входе цифроаналогового преобразователя канала непрерывной генерации сигнала, Uout - выходное напряжение на выходе трассопоискового генератора сигналов, t - время развертки.Figure 1 presents the functional diagram of the signal generator, where: Uout is the output voltage at the output of the tracing search signal generator, Uupr is the control voltage at the input of the digital-to-analog converter, Ni is the digital code at the input of the digital-to-analog converter; figure 2. presents the plot of the output signal in the modulation mode of the output signal of the generator, where: Uupr is the control voltage at the input of the digital-to-analog converter of the channel for continuous signal generation, Uout is the output voltage at the output of the tracing search signal generator, t is the sweep time.
Генератор сигналов 1 состоит из задающего генератора 2, подключенного к каналу непрерывной генерации сигнала 3 и каналу модулирующего сигнала 4. Канал непрерывной генерации сигнала 3 содержит формирователь развертки 5 адресного пространства непрерывного сигнала, постоянное запоминающее устройство 6, цифроаналоговый преобразователь 7, усилитель мощности 8, согласующее устройство 9. Канал модулирующего сигнала 4 содержит формирователь развертки 10 адресного пространства модулирующего сигнала, постоянное запоминающее устройство 11, цифро-аналоговый преобразователь 12, преобразователь напряжения 13.The
При этом выход постоянного запоминающего устройства 6 подключен к цифровому входу цифроаналогового преобразователя 7. К управляющему входу цифроаналогового преобразователя 7 подключен выход цифроаналогового преобразователя 12. К выходу постоянного запоминающего устройства 11 подключен цифровой вход цифроаналогового преобразователя 12. К выходу преобразователя напряжения 13 подключен управляющий вход цифроаналогового преобразователя 12. Преобразователь напряжения 13 своим входом подключен к усилителю мощности 8, а своим выходом к управляющему входу цифроаналогового преобразователя 12.The output of the permanent storage device 6 is connected to the digital input of the digital-to-analog converter 7. The output of the digital-to-analog converter 12 is connected to the control input of the digital-to-analog converter 12. The digital input of digital-to-analog converter 12 is connected to the output of the permanent storage device 11. The control input of digital-to-analog converter is connected to the output of voltage converter 13 12. The voltage Converter 13 with its input is connected to a power amplifier 8, and its output to the control yuschemu input of the digital to analog converter 12.
Генератор сигналов работает следующим образом.The signal generator operates as follows.
Для генерации непрерывного синусоидального сигнала тактовый сигнал с задающего генератора 2 поступает в формирователь развертки 5 адресного пространства непрерывного сигнала, задающий частоту сигнала и формирующий адрес для постоянного запоминающего устройства 6, содержащего цифровые коды ординат функции синуса. Цифровой код с выхода постоянного запоминающего устройства 6 поступает на цифровой вход цифроаналогового преобразователя 7, который, последовательно преобразовывая цифровой код, формирует синусоидальный сигнал, который через усилитель мощности 8 поступает на согласующее устройство 9 и на вход преобразователя напряжения 13. Синусоидальный сигнал с согласующего устройства 9 поступает на выход генератора 1 в начальный момент его работы.To generate a continuous sinusoidal signal, the clock signal from the master oscillator 2 enters the sweep driver 5 of the address space of the continuous signal, which sets the frequency of the signal and generates an address for read-only memory 6 containing digital ordinate codes of the sine function. The digital code from the output of the read-only memory device 6 is fed to the digital input of the digital-to-analog converter 7, which, sequentially converting the digital code, generates a sinusoidal signal, which through the power amplifier 8 is supplied to the matching device 9 and to the input of the voltage converter 13. The sinusoidal signal from the matching device 9 arrives at the output of the
Для генерации модулирующего сигнала тактовый сигнал с задающего генератора 2 поступает на формирователь развертки 10 адресного пространства модулирующего сигнала, задающий частоту его следования и формирующий адрес для постоянного запоминающего устройства 11, содержащего коды ординат кусочно-линейной функции, определяющий форму модулирующего сигнала. Цифровой код с выхода постоянного запоминающего устройства 11 поступает на цифровой вход цифроаналогового преобразователя 12, на управляющий вход которого с выхода усилителя мощности 8 через преобразователь напряжения 13 поступает управляющий сигнал, пропорциональный амплитуде выходного сигнала усилителя мощности 8. Цифроаналоговый преобразователь 12, последовательно преобразовывая цифровой код, формирует модулирующий сигнал трапецеидальной формы с заданным временем нарастания и спада, при этом амплитуда модулирующего сигнала задается напряжением с выхода преобразователя напряжения 13. Сигнал трапецеидальной формы с выхода цифроаналогового преобразователя 12 поступает на управляющий вход цифроаналогового преобразователя 7, изменяя форму его выходного сигнала (см. фиг.2). При этом коэффициент передачи цифроаналогового преобразователя 7 в моменты переключения в соответствии с модулирующем сигналом изменяется по линейному закону от минимального до максимального значения, что позволяет осуществить плавное изменение амплитуды сигнала в моменты его переключения и тем самым исключить перегрузку усилителя мощности 8.To generate a modulating signal, the clock signal from the master oscillator 2 is fed to the sweep driver 10 of the address space of the modulating signal, specifying the frequency of its repetition and generating an address for the permanent storage device 11, which contains the ordinates of the piecewise-linear function that determines the shape of the modulating signal. The digital code from the output of the permanent storage device 11 is fed to the digital input of the digital-to-analog converter 12, the control input of which is supplied from the output of the power amplifier 8 through a voltage converter 13 and the control signal is proportional to the amplitude of the output signal of the power amplifier 8. The digital-to-analog converter 12 converts the digital code in series generates a trapezoidal modulating signal with a specified rise and fall time, while the amplitude of the modulating signal sets I voltage to the voltage converter 13. The output signal from the output of the trapezoidal-analog converter 12 is supplied to the control input of the digital to analog converter 7, changing the shape of its output signal (see FIG. 2). In this case, the transfer coefficient of the digital-to-analog converter 7 at the switching times in accordance with the modulating signal varies linearly from minimum to maximum values, which allows a smooth change in the signal amplitude at the moments of switching and thereby eliminate overload of the power amplifier 8.
Соединение выхода усилителя мощности 8 через преобразователь напряжения 13 с управляющим входом цифроаналогового преобразователя 12 образует обратную связь, которая осуществляет стабилизацию амплитуды выходного сигнала генератора 1.The connection of the output of the power amplifier 8 through the voltage converter 13 with the control input of the digital-to-analog converter 12 forms a feedback that stabilizes the amplitude of the output signal of the
Таким образом, основное отличие предлагаемого трассопоискового генератора сигналов от прототипа заключается в том, что введен цифроаналоговый преобразователь, для управления которым добавлен канал модулирующего сигнала, состоящий из формирователя развертки адресного пространства модулирующего сигнала, постоянного запоминающего устройства, содержащего коды ординат кусочно-линейной функции, цифроаналогового преобразователя и преобразователя напряжения. При этом канал непрерывной генерации сигнала и канал модулирующего сигнала тактируют от одного задающего генератора, что позволяет:Thus, the main difference between the proposed route-finding signal generator and the prototype is that a digital-to-analog converter is introduced, for the control of which a modulating signal channel is added, consisting of a sweep of the address space of the modulating signal, a constant storage device containing the ordinates of the piecewise-linear function, and digital-analog converter and voltage converter. In this case, the channel of continuous signal generation and the channel of the modulating signal are clocked from one master oscillator, which allows:
- синхронизировать по времени начало формирования синусоидального и модулирующего сигналов;- synchronize in time the beginning of the formation of a sinusoidal and modulating signals;
- обеспечить кратное соотношение длительности фронтов модулирующего сигнала с периодом синусоидального сигнала.- to provide a multiple ratio of the duration of the edges of the modulating signal with the period of the sinusoidal signal.
Соединение выхода усилителя мощности через преобразователь напряжения с управляющим входом цифроаналогового преобразователя образует обратную связь, которая осуществляет стабилизацию амплитуды выходного сигнала генератора, что значительно повышает надежность его работы при наличии различных дестабилизирующих факторов. Кроме того, исключена перегрузка усилителя мощности и, следовательно, повышена надежность функционирования генератора при поиске и диагностике подземных коммуникаций.The connection of the output of the power amplifier through the voltage converter with the control input of the digital-to-analog converter forms a feedback that stabilizes the amplitude of the generator output signal, which significantly increases the reliability of its operation in the presence of various destabilizing factors. In addition, the overload of the power amplifier is excluded and, consequently, the reliability of the functioning of the generator during the search and diagnosis of underground utilities is increased.
Построение канала непрерывной генерации сигнала генератора с использованием метода цифрового синтеза синусоидального сигнала позволяет получать по сравнению с прототипом синусоидальный сигнал в широком диапазоне частот с высокой точностью установки частоты.The construction of a channel for continuous generation of a generator signal using the digital synthesis of a sinusoidal signal allows to obtain a sinusoidal signal in a wide frequency range with high accuracy in setting the frequency compared to the prototype.
Предлагаемое техническое решение является новым, обладает изобретательским уровнем и промышленно применимо, т.е. удовлетворяет требованиям, предъявляемым к изобретениям.The proposed technical solution is new, has an inventive step and is industrially applicable, i.e. satisfies the requirements for inventions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125245/28A RU2463629C1 (en) | 2011-06-17 | 2011-06-17 | Locator signal generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125245/28A RU2463629C1 (en) | 2011-06-17 | 2011-06-17 | Locator signal generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2463629C1 true RU2463629C1 (en) | 2012-10-10 |
Family
ID=47079689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011125245/28A RU2463629C1 (en) | 2011-06-17 | 2011-06-17 | Locator signal generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2463629C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2211621A (en) * | 1987-10-24 | 1989-07-05 | Radiodetection Ltd | Locating faults in cables |
RU2046363C1 (en) * | 1992-08-10 | 1995-10-20 | Краснодарское краевое производственное электроэнергетическое объединение арендных предприятий "Краснодаркрайэлектро" горэлектросетей | Method and device for cable routing and fault finding unaffected by commercial frequency current interference |
RU2206106C1 (en) * | 2002-01-14 | 2003-06-10 | Кармазинов Феликс Владимирович | Detector of underground service lines |
US7151375B2 (en) * | 2005-04-13 | 2006-12-19 | Marlin Technology, Inc. | Distinguishing false signals in cable locating |
RU2414719C1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Мезон" | Measurement system for searching and diagnostic of underground communications |
-
2011
- 2011-06-17 RU RU2011125245/28A patent/RU2463629C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2211621A (en) * | 1987-10-24 | 1989-07-05 | Radiodetection Ltd | Locating faults in cables |
RU2046363C1 (en) * | 1992-08-10 | 1995-10-20 | Краснодарское краевое производственное электроэнергетическое объединение арендных предприятий "Краснодаркрайэлектро" горэлектросетей | Method and device for cable routing and fault finding unaffected by commercial frequency current interference |
RU2206106C1 (en) * | 2002-01-14 | 2003-06-10 | Кармазинов Феликс Владимирович | Detector of underground service lines |
US7151375B2 (en) * | 2005-04-13 | 2006-12-19 | Marlin Technology, Inc. | Distinguishing false signals in cable locating |
RU2414719C1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Мезон" | Measurement system for searching and diagnostic of underground communications |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2011121410A3 (en) | Fuel cell system | |
US10461756B2 (en) | PLL circuit | |
CN107782972B (en) | Power grid impedance measurement method based on variable PWM carrier frequency | |
WO2011031652A3 (en) | Three phase power generation from a plurality of direct current sources | |
CN110231512B (en) | Single live wire electric energy metering device | |
CN102812638A (en) | Method and apparatus for frequency-modulation control of an oscillator | |
CN103630749A (en) | Harmonic injection device for harmonic impedance measurement of power grid | |
Xi et al. | Large-scale distributed 2D/3D FDIP system based on ZigBee network and GPS | |
RU2463629C1 (en) | Locator signal generator | |
CN102520630B (en) | Automatic power and amplitude modulation factor control circuit and power adjustment method | |
Pejić et al. | Comparator offset error suppression in stochastic converters used in a watt-hour meter | |
CN206945766U (en) | A kind of high current occurring source master device, from apparatus and system | |
RU175483U1 (en) | TRACE SEARCH SIGNAL GENERATOR | |
US20170047847A1 (en) | Stabilized Power Supply Utilizing Resonance Circuit Driven by Carrier Modulated Both in Frequency And Amplitude | |
CN204258750U (en) | The circuit exported based on GPS pulse per second (PPS) synchro source and system | |
RU2301425C1 (en) | Method for determination of input impedances of electric circuit and device for its realization | |
CN203151449U (en) | Digit waveform generator | |
KR101567714B1 (en) | Power Factor Measurement Device using Zero-Phase Low-Pass Filter and Method Thereof | |
RU87051U1 (en) | PULSE VOLTAGE CONVERTER | |
RU2450316C1 (en) | Control device for direct-current pulse converters (versions) | |
Zhao et al. | A hybrid wireless PLL for phase shift control based maximum efficiency point tracking in resonant wireless power transmission systems | |
CN104617931A (en) | SPWM signal generation circuit based on direct digital frequency synthesizer | |
RU70423U1 (en) | MULTI-FREQUENCY SIGNAL SHAPER IN THE CENTIMETER RANGE OF MODULATED FREQUENCY, AMPLITUDE AND PHASE | |
RU2638088C2 (en) | Method of measurement of distance to earth fault point | |
RU2421867C1 (en) | Direct three-phase frequency converter with natural commutation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200618 |