Устройство для вычисления текущей оценки среднего значения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТЕКУЩЕЙ ОЦЕНКИ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ, содержащее генератор импульсов, последовательно соединенные первый счетчик импульсов и цифроанапоговый преобразователь, второй счетчик импульсов , первый и второй элементы И, первьй информационный канал, состоящий из счетчика импульсов и компаратора , первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены, дополнительные информационные каналы, каждый из которых содержит дифференциальный усилитель , первый и второй дифроаналоговые преобразователи, компаратор, счетчик импульсов и регистр памяти, в первьй информационный канал введены дифференциальный усилитель, первый и второй хщфроаналоговые преобразователи и регистр памяти, выходы второго счетчика импульсов соединены непосредственно с соответствующими первыми входами первых цифроаналоговых преобразователей информационных каналов и через первый элемент И - с синхронизирующим входом генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами счетчиков импульсов ин|формационных каналов и с входом первого счетчика импульсов, выходы которого соединены через второй элемент И с входом второго счетчика импульсов и с первыми входами регистров памяти информационных каналов , первые входы компараторов дополнительных информационных каналов объединены и соединены с выходом цифроаналогового преобразователя, в каждом информационном канале выход дифференциального усилителя соединен (Л с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен-с вторым входом компаратора , выход компаратора соединен с вторым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом регистра памяти, выход реЭд гистра памяти соединен с входом второго цифроаналогового преобраgD зователя, выход которого соединен с первым входом дифференциального vi усилителя, вторые входа дифференСХ ) циальных усилителей информационных каналов являются входами устройства, выходы регистров памяти информационных каналов являются первыми выходами устройства, выходы вторых цифроаналоговых преобразователей информационных каналов являются вторыми выходами устройства.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1() ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1 ) 3662951/24-24 (22) 10. 11. 83 (46) 15. 06 . 85. Бюл. У 22 (72) Г.А. Сырецкнй (53) 621.398 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 488213, кл. G 06 F 15/36, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 858002, кл. G 06 F 15/36, 1981 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТЕКУЩЕЙ ОЦЕНКИ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ, содержащее генератор импульсов, последовательно соединенные первый счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, второй счетчик импульсов, первый и второй элементы И, первый информационный канал, состоящий из счетчика импульсов и компаратора, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения информативности устройства, в него введены дополнительные информационные каналы, каждый из которых содержит дифференциальный усилитель, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, компаратор, счетчик импульсов и регистр памяти, в первый информационный канал введены дифференциальный усилитель, первый и второй цифроаналоговые лреобразователи и регистр памяти, выходы второго счетчика импульсов соединены непосредственно с соответствующими первыми входами первых цифроанало"

e(s() G 08 С 13/02, G 06 F 15/36 говых преобразователей информационных каналов и через первый элемент И вЂ” с синхронизирующим входом генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами счетчиков импульсов информационных каналов и с входом первого счетчика импульсов, выходы которого соединены через второй элемент И с входом второго счетчика импульсов и с первыми входами регистров памяти информационных каналов, первые входы компараторов дополнительных информационных каналов объединены и соединены с выходом цифроаналогового преобразователя, в каждом информационном канале выход дифференциального усилителя соединен с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен.с вторым входом компаратора, выход компаратора соединен с вторым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом регистра памяти, выход регистра памяти соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен .с первым входом дифференциального усилителя, вторые входы дифференциальных усилителей информационных каналов являются входами устройства, выходы регистров памяти информационных каналов являются первыми выходами устройства, выходы вторых цифроаналоговых преобразователей информационных каналов являются вторыми выходами устройства.

11619

Изобретение относится к автома-. тике и информационно-измерительной технике и предназначено для использования в контрольно-измерительных системах, системах оптимального уп- 3 .равления и экспресс-обработки сигналов.

Известно следящее усредняющее уСтройство, содержащее компаратор, первый и второй элементы И, реверсив- 1© ный счетчик, преобразователь коднапряжение, блок управления и гене" ратор тактовой частоты f1) .

Недостаток этого устройстванизкое быстродействие при определе- И нии среднего значения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является устройство, содержащее компаратор, первьй выход которого соединен с 26 первыми входами первого и второго элементов И, второй выход соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы первого и третьего элементов И соединены соот- 25 ветственно с первым и вторым входами первого счетчика импульсов, выходы которого соединены с соответствующими вхбдами цифроаналогового преобразователя, выход которого сое- 30 динен с первым входдм компаратора, . второй вход которого является входом устройства, выходы второго и четвертого элементов И соединены соответственно с первыч и вторым входами. счетчика импульсов, выходы которого являются выходами устройства, генератор импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И и с 41 первым входом блока управления,содержащего первый и второй счетчики импульсов, дешифратор, блох элементов И, элемент ИЛИ, третий выход компаратора соединен с вторым Вхо щ дом блока управления, выход которого соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И (2) .

Недостатком данного устройства является низкая информативность, ц вследствие невозможности одновременного вычисления текущих оценок сред! 1 него значения нескольких исследуемых процессов.

Цель изобретения - rrosrrmeme информативности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что, в устройство для вычис78 2 ления текущей оценки среднего значения, содержащее генератор импульсов, последовательно соединенные первый счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, второй счетчик импульсов, первый и второй элементы И, первый информационrarA канал, состоящий из счетчика импульсов и компаратора, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, введены дополнительные информационные каналы, каждый из которых содержит дифференциальный усилитель, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, компаратор, счетчик импульсов и регистр памяти, в первый информационный канал введены дифференциальный усилитель, первый и второй цифроаналоговый преобразователи и регистр памяти, выходы второго счетчика импульсов соединены непосредственно с соответствующими первыми входами первых цифроаналоговых преобразователей информационных каналов и через первый элемент И вЂ” с синхроннэирующим входом генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами счетчиков импульсов информационных каналов и с входом первого счетчика импульсов, выходы которого соединены через второй элемент И с входом второго счетчика импульсов и с первыми входами регистров памяти информационных каналов, первые .входы компараторов дополнительных информационных каналов объединены и соединены с выходом цифроаналогового преобразователя, в каждом информационном канале выход дифференциального усилителя соединен с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом компаратора, выход компаратора соединен с вторым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым .входом регистра памяти, выход регистра памяти соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом дифференциального усилителя, вторые входы дифференциальных усилителей информационных каналов являются входами устройства, выходы регистров памяти информационных каналов являются первыми выходами уст3 1161 ройства, вьмоды вторых цифроанало(говьм преобразователей информационных каналов являются вторыми выходами устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит в каждом информационном канале дифференциальный усилитель 1, первый цифроаналоговый йреобразователь (ЦАП) 2, компара- tp тор 3, счетчик 4 импульсов, регистр 5 памяти, второй цифроаналоговый преобразователь 6. Устройство содержит также генератор 7 импульсов, первый счетчик 8 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 9, второй счетчик 10 импульсов, первый 11 и второй 12 . элементы И, первый информационный

J канал 13, дополнительные информационные каналы 14.

Устройство работает следующим образом.

Входные величины (сигналы) Х, Х ...Х;...Х поступают на вторые (прямые) Входы дифференциальньм уси д лителей 1 соответствующих информационных каналов. Генератор 7 импульсов>первый 8 и второй 10 счетчики импульсов, цифроаналоговый преобра- . зователь 9, первый 11 и второй 12 элементы И образуют генератор цикли30 чески изменяющегося развертывающего напряжения Хр поступающего на первые входы коьшараторов 3 информационных каналов. На первые (цифровые) входы, умножающих цифроаналоговых преобразователей -2 информационных каналов подается код с выходов второго счетчика 10 циклов.

978 4 генератора развертывающего напряжения равны нулю.

При обнулении второго счетчика импульсов 10 появляются импульсы на выходе генератора 7, меняющие со держимое счетчиков 4 информационньм каналов и уровень развертывающего напряжения Хр.

В моменты достижения развертывающим напряжением величины

Эначение кода определяет коэффициент передачи цифроаналогового преобразователя 2 и меняется при изменении номера цикла усреднения, оставаясь постоянным в течение каждого цикла.

Число циклов L, в течение которых определяются текущие оценки среднего значения входных величии, задается соответствующим подключе- 50 нием входов элемента И 11 к выходам второго счетчика 10 импульсов. В начальном состоянии счетчики 4 и регистры 5 памяти информационных каналов, а также первый счетчик 8 SS импульсов обнулены.Выходные напряже" ния цифроаналоговых преобразователей 6 и 9 информационных каналов и . (Хр.-(к; -т;,) К„, К„;, где Х; — значение входной величины -го информационного канала устройства и j -ом цикле усреднения, — значение выходной .величины t --го информационного канала в (j -1)-ом цикле усреднения, К(t,. = 1 — коэффициенты передачи дифференциальных уплотнителей р 2р к ° е ПРИ вЂ” 1р(а

К коэффициенты передачи умножающих

ЦАП 2 в j -ом цикле усреднения происходит срабатывание одного либо нескольких компараторов 3 и прекращается прохождение импульсов генератора 7 на счетчик 4 соответствую— щего канала. В течение каждого цикла изменения развертывающего напряжения происходит срабатывание компараторов 3 во всех К каналах.

В момент достижения развертывающим напряжением Хр максимального значения на выходе второго логического элемента И 12 появляется логическая единица, под воздействием которой изменяется на единицу содержание счетчика 10 циклов и осуществляется запись содержимого счетчиков

4 информационных каналов в соответствующие регистры памяти 5, а следовательно, производится изменение кодов на первых (цифровых) выходах устройства Ц1, Ц и напряжений на вторых (аналоговых) вьмодах А1, А.

Так как в первом цикле усреднеика (1, 11, то цап 6 иифориациокньм каналов формируют аналоговые величины At, А, значения которых равны Х;, =Х;,) о.втором цикле на вторые входы компараторов 3 воздействуют величины, значение которых в моменты срабатывания компараторов равны (/К< -Yi /2, так как f Кц =1/2).

1161978

f4

ХИ

Составитель В. Федотов

Редактор И. Ковальчук Техред А. Кнкемезей Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3971/52 Тираж 611 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ННП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Так как в счетчиках 4 предыду- . щий результат измерения сохраняется, то в конце второго цикла усреднения содержимое счетчиков 4, регистров 5 памяти, а также значение выходных величин ЦАП 6 будет равно (К;,- (;,1 Х; + Х;, 1. 1 2 ° 1 ) а в,конце 1 "ro цикла: (;„."" ",,;":"" - 1

Появление 4 -го импульса на выходе элемента И 12 вызывает появление на выходе элемента И 11 логической б единицы, под воздействием которой генератор 7 импульсов прекращает работу.На этом завершается процесс определения текущих оценок среднего

5 значения входных величин в течение

1, циклов усреднения.

Таким образом предлагаемое уст.,ройство осуществляет вычисление те10 кущих оценок среднего значения входных величин, принадлежащих к классу монотонных функций времени. При этом информативность устройства выше, чем в известном за

15 счет одновременной обработки входных величин в N информационных каналах усреднения.