SU1187283A1 - Device for detecting contact noise - Google Patents

Description

Изобретение относится к радиотехнике , служит для обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) радиоэлектронных средств (РЭС) и может быть использовано на подвиж- 5 ных объектах, преимущественно на судах.The invention relates to radio engineering, serves to ensure electromagnetic compatibility (EMC) of radio electronic equipment (RES) and can be used on mobile 5 objects, mainly on ships.

Цель изобретения - повышение точности обнаружения контактных помех.The purpose of the invention is to improve the detection accuracy of contact noise.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; , на фиг. 2 - эпюры напряжений на выходах блоков устройства.FIG. 1 shows the block diagram of the device; in FIG. 2 - diagrams of voltages at the outputs of the device blocks.

Устройство для обнаружения контактных помех состоит из блока 1 управления, блока 2 обработки выходного напряжения радиоприемника и блоков 3 анализа сигналов по числу анализируемых районов корпуса судна. Блок 1 управления состоит из гене- ^{1 20} ратора 4 тактовых импульсов, первого ждущего мультивибратора 5, первой дифференцирующей цепи 6, первого ограничителя 7, первого инвертора 8, второго ждущего мульти- ²⁵ вибратора 9, второй дифференцирующей цепи 10, элемента ИЛИ 11, триггера 12, второго ограничителя 13, второго инвертора 14, а также индикатора 15. 30A device for detecting contact interference consists of a control unit 1, a unit 2 for processing the output voltage of a radio receiver, and a signal analysis unit 3 for the number of analyzed hull areas. The control unit 1 consists of ^{1 20} rator racer 4 clock pulses, the first waiting multivibrator 5, the first differentiating circuit 6, the first limiter 7, the first inverter 8, the second waiting multi ²⁵ vibrator 9, the second differentiating circuit 10, the element OR 11, a trigger 12, the second limiter 13, the second inverter 14, and the indicator 15. 30

Блок 2 обработки выходного напряжения радиоприемника состоит из детектора 16, первбго ограничителя 17, элемента ИЛИ 18, формирователя 19 импульсов, инвертора 20, 35The unit 2 for processing the output voltage of the radio receiver consists of the detector 16, the primary limiter 17, the element OR 18, the driver 19 pulses, the inverter 20, 35

второго ограничителя 21.the second limiter 21.

Каждый блок 3 анализа сигналов состоит из вибропреобразователя 22, второго ограничителя 23, второго формирователя 24 импульсов, элемента 40 ИЛИ 25, первого элемента И 26, первого счетчика 27, инвертора 28,' первого ограничителя 29, первого формирователя 30 импульсов, второго элемента И 31, второго счетчика 32, дешифратора 33.Each signal analysis unit 3 consists of a vibrator 22, a second limiter 23, a second pulse shaper 24, an element 40 OR 25, a first element AND 26, a first counter 27, an inverter 28, the first limiter 29, a first driver 30 pulse, a second element And 31 , the second counter 32, the decoder 33.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Генератор 4 тактовых импульсов выдает последовательность коротких импульсов (фиг. 2ц ), период между которыми равен времени обновления информации на индикаторе 15, Импульсы с выхода генератора 4 тактовых импульсов поступают на вход "Сброс" первого и второго счетчиков 27 и 32, обнуляя их. Первый ждущий- мультивибратор 5 -запускается короткими импульсами генератора 4 тактовых импульсов и выдает импульсы (фиг. 2 К), длительность Которых равна задержке начала времени анализа выходного и опорных напряжений относительно момента приведения схемы в исходное (обнуление счетчиков) состояние.The generator 4 clock pulses generates a sequence of short pulses (Fig. 2c), the period between which is equal to the update time of the indicator 15, The pulses from the generator output 4 clock pulses are fed to the input "Reset" of the first and second counters 27 and 32, zeroing them. The first one is a multivibrator 5 — it starts up with short pulses of a generator of 4 clock pulses and outputs pulses (FIG. 2 K), the duration of which is equal to the delay of the beginning of the analysis time of the output and reference voltages relative to the moment the circuit is brought to its initial state (zeroing).

С помощью цепочки последовательно соединенных первой дифференцирующей цепи 6, первого ограничителя 7 и первого инвертора 8, выходные эпюры которых приведены на фиг. 2£> , Ί , - получают ' запускающие положительные импульсы второго ждущего мультивибратора 9, выходные импульсы которого (фиг. 2 в) определяют время анализа опорных напряжений и выходного напряжения радиоприем- ника. Начало времени анализа определяется передним фронтом, конец задним фронтом импульса, укороченные импульсы, соответствующие переднему и заднему фронтам, полу3 1187283Using a chain connected in series to the first differentiating circuit 6, the first limiter 7 and the first inverter 8, the output diagrams of which are shown in FIG. 2 £>, Ί, - receive 'triggering positive pulses of the second standby multivibrator 9, the output pulses of which (Fig. 2 c) determine the time of analysis of the reference voltages and the output voltage of the radio receiver. The beginning of the analysis time is determined by the leading edge, the end by the falling edge of the pulse, the shortened pulses corresponding to the leading and falling edges are half 1187283

4four

чаются на выходе второй дифференцирующей цепи 10 (фиг. 2^ς).are given at the output of the second differentiating circuit 10 (Fig. 2 ^ ς).

Положительный импульс, соответствующий переднему фронту импульса анализа, поступает через элемент ^5The positive impulse corresponding to the leading edge of the analysis impulse comes through the element ^ 5

ИЛИ 11 на вход триггера 12, устанавливая его в положение (фиг. 2 к), при котором первый и второй элементы И 26 и 31 открывают доступ входных импульсов соответственно на вход КOR 11 to the input of the trigger 12, setting it in position (Fig. 2 K), in which the first and second elements AND 26 and 31 open the access of the input pulses to the input K, respectively

первого и второго счетчиков 27 и 32.the first and second counters 27 and 32.

Выходное напряжение радиоприёмника по второй промежуточной частоте (фиг. 2 Λ) представляет собой ·ρThe output voltage of the radio receiver at the second intermediate frequency (Fig. 2 Λ) is · ρ

сумму полезного сигнала и контактной помехи. Контактная помеха представляет собой напряжение мешающего передатчика, модулированное по амплитуде и фазе напряжением; соответствующим вибрации корпуса судна. Вибрация обусловливает периодическое с частотой вибрации размыкание постоянно замкнутого контакта или замыкание постоянно разомкнутого контакта. При замыкании (или размыкании) контакта резко изменяется сопротивление верхнепалубной конструкции, излучающей вторичное электромагнитное поле. Это сопротивление . скачкообразно уменьшается (или увеличивается) , что приводит к перепадам тока, а следовательно, и напряжения помехи, воздействующей на радиоприемник.the sum of the useful signal and contact interference. Contact disturbance is the voltage of an interfering transmitter modulated in amplitude and phase by voltage; corresponding to the hull vibration of the vessel. Vibration causes the opening of a permanently closed contact, periodic with a frequency of vibration, or the closing of a constantly open contact. When closing (or opening) a contact, the resistance of the upper-deck structure radiating a secondary electromagnetic field changes dramatically. This is resistance. it abruptly decreases (or increases), which leads to current drops, and, consequently, voltage disturbances acting on the radio receiver.

3535

Предлагаемое устройство обеспечивает выделение этих перепадов в . •напряжении помехи, поступающем в блок 2 обработки. С этой целью выходное напряжение радиоприемника 40 (фиг. 2а) детектируется детектором 16 (амплитудным). Огибающая анализируемого напряжения (фиг. 2м) подается одновременно на первый ограничитель 17 снизу и инвертор 20. 45The proposed device provides a selection of these differences in. • voltage interference coming into the processing unit 2. To this end, the output voltage of the radio receiver 40 (Fig. 2a) is detected by the detector 16 (amplitude). The envelope of the analyzed voltage (Fig. 2m) is fed simultaneously to the first limiter 17 from the bottom and the inverter 20. 45

Если контактная помеха представляет собой броски напряжения (увеличения напряжения), то на выходе первого ограничителя 17 будут выделяться импульсы, соответствующие этим ' 50If the contact disturbance is a voltage surge (voltage increase), then the output of the first limiter 17 will generate pulses corresponding to these '50

броскам (фиг. 2 Н), которые проходят через элемент ИЛИ 18 и запускают формирователь 19 импульсов, выдающий на выходе импульсы постоянной длительности (фиг. 20). В ка- .55 честве формирователя импульсов может быть использован ждущий мультивибратор.throws (Fig. 2 N), which pass through the element OR 18 and start the imaging unit 19 pulses, issuing output pulses of constant duration (Fig. 20). As a pulse shaper, a stand-by multivibrator can be used.

Если контактная помеха предста ляет собой провалы напряжения, то на выходе первого ограничителя 17 будет нулевое напряжение, а импульсы, соответствующие провалам, будут формироваться с помощь инвертора 20, второго ограничителя 21 снизу и формирователя 19 аналогично описанному выше. Таким образом, на выходе блока 2 обрабо ки имеется последовательность имп сов, периодически повторяющихся с частотой вибрации постоянного контакта и в моменты времени, когда амплитуда вибраций достигнет макс] мального значения. Эта последовать ность импульсов подается на трети; вход первого элемента И 26.If the contact disturbance represents voltage dips, then the output of the first limiter 17 will be zero voltage, and the pulses corresponding to the dips will be generated using the inverter 20, the second limiter 21 from the bottom, and the former 19 as described above. Thus, at the output of block 2, there is a sequence of imps that periodically repeat with the frequency of the vibration of a constant contact and at the instants of time when the amplitude of vibrations reaches its maximum value. This sequence of pulses is supplied to thirds; the input of the first element And 26.

В блоке 3 анализа сигналов виб: преобразователь 22, помещенный в определенный район.палубы судна, выдает напряжение вибрации корпус, (фиг. 2 и). Две параллельные цепи состоящие из последовательно соед] ненных второго ограничителя 23 сн; зу и второго формирователя 24 импульсов, инвертора 28, первого ограничителя 29 снизу и первого φι мирователя 30 импульсов, выдают т следовательности импульсов, перио, чески следующих каждая с частотой вибрации анализируемого района корпуса судна и соответствующих положительным (фиг. 2р) и отрица; тельным (фиг. 2с) амплитудам виб рации. На выходе элемента ИЛИ 25 образуется последовательность импульсов (фиг. 2м), частота повтор ния которых в 2 раза больше часто вибрации, но именно в течение эти; импульсов возможны перепады (выбр сы или провалы) в выходном напряжении радиоприемника, если на нег воздействует контактная помеха.In block 3, the analysis of the vib signals: a transducer 22 placed in a specific area of the ship's decks gives out the stress of the vibration of the hull (Fig. 2 and). Two parallel chains consisting of successively connected second limiter 23 ch; the pulse and the second pulse shaper 24, the inverter 28, the first stop 29 from the bottom and the first φι worldviewer 30 pulses, give t sequences of pulses, periodically following each with a vibration frequency of the analyzed hull area and corresponding to the positive (Fig. 2p) and denied; telny (Fig. 2c) vibration amplitudes. At the output of the OR 25 element, a sequence of pulses is formed (Fig. 2m), the repetition frequency of which is 2 times more often the vibration, but it is during these; Impulses are possible differences (choices or dips) in the output voltage of the radio receiver, if the neg is affected by contact interference.

Сформированная Таким образом последовательность импульсов подается на вход первого элемента И 26, на выходе которого (фиг. 2 ц будут присутствовать только импул сы совпадения от импульсных после! довательностей, поданных на первЫ и третий входы, и только в течени времени анализа, определяемого дл тельностью импульса на выходе вто рого ждущего мультивибратора 9. И пульсы, прошедшие первый элемент И 26, подсчитываются первым счетч: ком 27 в течение времени анализа.Thus formed pulse sequence is fed to the input of the first element AND 26, the output of which (Fig. 2 q) will only show coincidence impulses from the pulse sequences fed to the first and third inputs, and only during the analysis time determined by pulse at the output of the second standby multivibrator 9. And the pulses that passed the first element And 26 are counted by the first counter: com 27 during the analysis time.

5five

1187283 61187283 6

Количество перепадов выходного напряжения радиоприемника, совпавших по времени с максимальной амплитудой вибраций, должно быть равно произведению частоты вибрации на время анализа, что фиксируется счетчиком 27.The number of differences in the output voltage of the radio receiver, which coincided in time with the maximum amplitude of vibrations, should be equal to the product of the vibration frequency and the analysis time, which is recorded by the counter 27.

Последовательные соединенные второй элемент И 31 и второй счетчик 32 служит для подсчета количества импульсов, формируемых первым формирователем 30 импульсов и соответствующих частоте вибрации, прошедших через второй элемент И 31 за время анализа. Если в выходном напряжении радиоприемника присутствует контактная помеха, обусловленная вибрацией корпуса судна в определенном районе, то показания первого и второго счетчиков 27 и 32 соответствующего блока 3 анализа сигналов будут равны в одинаковые моменты времени.Consecutive connected the second element And 31 and the second counter 32 is used to count the number of pulses generated by the first driver 30 pulses and the corresponding vibration frequency passed through the second element And 31 during the analysis. If there is a contact disturbance in the output voltage of the radio receiver, caused by the vibration of the ship's hull in a certain area, then the readings of the first and second counters 27 and 32 of the corresponding signal analysis unit 3 will be equal at the same time points.

В момент окончания времени анализа (задний фронт выходного импульса второго ждущего мультивибратора 9_?фиг. 2^·) на выходе второго инвертора 14 появляется положительный импульс (фиг. 2 и), который через элемент ИЛИ 11 .устанавливает триггер 12 в положение, прекращающее поступление импульсов на первый и второй счетчики 27 и 32 импульсов. Этот же импульс одновременно поступает на управляющий вход индикатора 15, обнуляя все его выходы, а также на входы "Считывание" первого и второго счетчиков 27 и 32 Поразрядные выходные сигналы счетчиков подаются на дешифратор 33, иAt the end of the analysis time (the falling edge of the output pulse of the second standby multivibrator 9 _? Fig. 2 ^ ·), a positive pulse appears at the output of the second inverter 14 (Fig. 2 and), which through the element OR 11. pulses on the first and second counters 27 and 32 pulses. The same impulse simultaneously arrives at the control input of the indicator 15, resetting all its outputs, as well as at the “Read” inputs of the first and second counters 27 and 32. The counter bits output signals are sent to the decoder 33, and

₅ при равенстве этих значений на выходе дешифратора 33 возникает сигнальный импульс, который подается на вход индикатора 15, соответствующий тому району корпуса судна, ₅ when these values are equal, a signal pulse appears at the output of the decoder 33, which is fed to the input of the indicator 15, corresponding to the area of the ship's hull

10 в который помещен вибропреобразователь 22, функционально связанный с данным дешифратором 33.10 in which the vibration transducer 22 is placed, functionally associated with this decoder 33.

Индикатор 15 представляет собой набор обычных триггеров, в нагруз15 ку одного из плеч каждого из которых включена сигнальная лампочка. Управляющий вход индикатора 15 связан с входами "Сброс" всех триггеров, и по сигналу на этом входеIndicator 15 is a set of ordinary triggers, in the load of 15 one of the arms of each of which the warning light is on. The control input of the indicator 15 is connected to the inputs "Reset" of all triggers, and the signal at this input

20 триггеры устанавливаются в положение, при котором сигнальные лампочки не горят. Выход каждого дешифратора 33 соединен с входом соответствующего триггера, и при появлении20 triggers are set to a position in which the indicator lights are off. The output of each decoder 33 is connected to the input of the corresponding trigger, and when

25 сигнала на выходе дешифратора 33 соответствующий триггер индикатора 15 переключается в другое устойчивое состояние, при котором потенциал в плече с сигнальной.лампочкой25 of the signal at the output of the decoder 33, the corresponding trigger of the indicator 15 switches to another steady state, in which the potential in the arm with the signal lamp.

30 оказывается высоким, и лампочка загорается.30 turns high and the light comes on.

Таким образом, появление импульса на одном из сигнальных входов индикатора 15 идентифицирует нали₃₅ чие контактной помехи в выходномThus, the appearance of the pulse on one of the signal inputs of the indicator 15 identifies Nali ₃₅ Chie contact noise in the output

напряжений приемника и район корпуса судна, где расположена конструкция с непостоянным контактом.receiver voltages and the ship's hull area, where the structure is located with non-constant contact.

Фиг!FIG!

1187283.1187283.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯDEVICE FOR DETECTION КОНТАКТНЫХ ПОМЕХ, содержащее блок управления, состоящий из генератора тактовых импульсов, первого ждущего мультивибратора, триггера, индикатора и последовательно соединенных первой дифференцирующей цепи, первого ограничителя, первого инвертора и второго ждущего мультивибратора, блок анализа сигналов, состоящий из последовательно соединенных первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера блока управления, первого счетчикаCONTACT DIFFERENT, containing a control unit consisting of a clock pulse generator, a first multivibrator standby, a trigger, an indicator and connected in series to the first differentiating circuit, a first limiter, a first inverter and a second multivibrator standby, a signal analysis unit consisting of the first element And connected in series, the first the input of which is connected to the trigger output of the control unit, the first counter и дешифратора, выход которого подключен к сигнальному входу индикатора , отличающееся тем, что, с целью повышения точности обнаружения контактных помех, введены блок обработки выходного напряжения радиоприемника и дополнительные идентичные блоки анализа сигналов, а в блок управления введены последовательно соединенные вторая дифференцирующая цепь, второй ограничитель, второй инвертор и элемент ИЛИ, выход которого подключен к входу триггера, а другой вход соединен с выходом второй дифференцирующей цепи, вход которойand a decoder, the output of which is connected to the signal input of the indicator, characterized in that, in order to improve the accuracy of contact noise detection, a processing unit for the output voltage of the radio receiver and additional identical signal analysis units are introduced, and the second terminator connected in series is inserted into the control unit , the second inverter and the OR element, the output of which is connected to the trigger input, and the other input is connected to the output of the second differentiating circuit, whose input соединен с выходом второго ждущегс мультивибратора, выход генератора тактовых импульсов через первый ждущий мультивибратор подключен к входу первой дифференцирующей цепи, а выход второго инвертора подключен к управляющему входу ин; катора; блок обработки выходного напряжения радиоприемника состоит из последовательно соединенных де тектора, первого ограничителя, эл< мента ИЛИ и формирователя импульс< >, а также из последовательно соеди ненных инвертора и второго ограничителя, включенных между выходом детектора и вторым входом элемент,connected to the output of the second standby multivibrator, the output of the clock generator through the first standby multivibrator is connected to the input of the first differentiating circuit, and the output of the second inverter is connected to the control input in; kator; The processing unit for the output voltage of the radio receiver consists of a series-connected detector, a first limiter, an OR element and a pulse former <>, as well as a series-connected inverter and a second limiter connected between the detector output and the second input element, ИЛИ, а в каждый из блоков анализа сигналов введены последовательно соединенные.вибропреобразователь, инвертор, первый ограничитель, пе вый формирователь импульсов, втор элемент И и второй'счетчик, выход которого соединены с вторыми вхо ми дешифратора, а также последова ель· но соединенные второй ограничител вход которого соединен с выходом вибропреобразователя, второй фор рователь импульсов и элемент ИЛИ, выход которого соед- чен с вторым входом первого элемента И, а втор и вход соединен с выходом первого 4 рмирователя импульсов, причем выхс формирователя импульсов блока обр ботки выходного напряжения радиоприемника соединен с третьими вхс дами первых элементов И, являющиг· ся первыми входами каждого из блоког анализа сигналов, вход "Сброс" рого счетчика которого соединен с входом "Сброс" первого счетчикг и является вторым входом блокаOR, and serially connected in each of the signal analysis blocks. A vibration converter, an inverter, a first limiter, a first pulse shaper, a second AND element and a second counter, the output of which is connected to the second inputs of the decoder, as well as sequentially connected to the second the limiter whose input is connected to the output of the vibration converter, the second pulse generator and the OR element, the output of which is connected to the second input of the first element I, and the second and the input connected to the output of the first 4 pulse leveling device, and in xc PFN unit arr Botko radio output voltage is connected to the third rows of first elements SEC And yavlyayuschig · Xia first inputs of each of blokog analyzing signals input "reset" cerned counter coupled to an input "reset" schetchikg first and the second input unit 0000 эоeo >> 11872831187283 анализа сигналов, вход "Считывание" второго счетчика соединен с. входом "Считывание" первого счетчика и является третьим входом блока анализа сигналов, второй вход второго элемента И соединен с первым входбм первого элемента И и является четвертым входом блока анализа сигнала,. причем выходы генератораsignal analysis, the input "Read" the second counter is connected to. the input "Read" of the first counter is the third input of the signal analysis unit, the second input of the second element I is connected to the first input of the first element AND, and is the fourth input of the signal analysis unit ,. moreover, the outputs of the generator тактовых импульсов триггера и второго инвертора блока управления подключены соответственно к второму, четвертому и третьему входам каждого из дополнительных блоков анализа сигналов, выходы дешифраторов которых подключены к дополнительным сигнальным входам индикатора.clock pulses of the trigger and the second inverter of the control unit are connected respectively to the second, fourth and third inputs of each of the additional signal analysis blocks, the outputs of the decoders of which are connected to the additional signal inputs of the indicator.