Устройство для цифрового определения средних значений сигналов

 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано при измерении текущих средних значений сигналов. Цель изобретения - поБьпаение точности. Устройство содержит преобразователь 1 напряжение - код, генератор 7. импульсов, элемент.И 4, триггер 4, блок 5 определения минимальных значений, блок 6 определения максимальных значений , счетчики 7,8 и 9 импульсов, элементы 10 и 11 задержки, преобразователи 12 и 13 код - число импульсов, блок 14 элементов И, делители 15 и 1б частоты и блок 17 регистрации. Работа устройства основана на раздельном вычислении средних значений величин, входящих в выра.сение для текущего среднего, что позволяет увеличить точность сглаживания при малых даисперсиях входных сигналов. 1 ил. & со 55 СО tsD СЛ О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1363256 (51)4 G 06 F 15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ >

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4060409/24-24 (22) 22.04 ° 86 (46) 30.12.87. Вюл.le 48 (72) И.Г.Дорух (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1156092, кл. G 06 F 15/36, 1983 (прототип). (54) УСТРОЙСТВО .ДПЯ ЦИФРОВОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНИХ ЗНАЧЕНИЙ СИГНА11ОВ (57) Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано при измерении текущих средних значений сигналов. Цель изобретения — повышение точности. Устройство содержит преобразователь 1 на- пряжение — код, генератор 2 импульсов, элемент.И 4, триггер 4, блок 5 определения минимальных значений, блок 6 определения максимальных значений, счетчики 7,8 и 9 импульсов, элементы 10 и 11 задержки, преобразователи 12 и 13 код — число импульсов, блок 14 элементов И, делители 15 и

16 частоты и блок 17 регистрации.

Работа устройства основана на раздельном вычислении средних значений величин, входящих в выражение для текущего среднего, что позволяет увеличить точность сглаживания при малых даисперсиях входных сигналов.

1 ил.

x(t+qT ) хо (4 ) хам+1 t х%1+ 1 1

Этот алгоритм позволяет даже при малой разности (x(t+qT )-х (1Ц сохранить чувствительность к изменении входного сигнала даже при малых дис35 персиях входных сигналов, так как на

k-=q+1 делятся числа импульсов. пропорциональные каждой из составляющих

x(t+qTo) и xъ()

Длительность интервала 1,Г„ опре- 40 деляется техническими характеристиками сигналя и выбирается равной, например, промежутку времени между моментами достижения минимума и максимума сигнала. Среднее значение сиг- 4. нала на интервале сглаживания определяется методом дискретных выборок, число которых k = q + 1 переменно„

При достижении сигналом x(t) мини мального значения блок 5 вырабатывает 50 импульс начала сглаживания, который поступает на входы установки в "О" счетчиков 8 и 9 и сбрасывает их в нулевое состояние. Одновременно импульс начала сглаживания подается на вход триггера 4 и устанавливает его в такое состояние, при котором элемент

И 3 открывается. При этом импульсыныборки с генератора 2 начинают по1 136325

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для измерения и оперативного контроля текущих средних с значений сигналов.

Целью изобретения является повышение точности усреднения.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 напряжение — код, генератор

2 импульсов, элемент И 3, триггер 4, блок 5 определения минимальных значений, блок 6 определения максимальных значений, счетчики 7 — 9 ймпульсон, элементы 1О и 11 задержки, преобразователи 12 и 13 код — число импульсов, блок 14 элементов И, делители 15 и 16 частоты, блок 17 регистрации, вход 20

18 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Интервал сглаживания T,„ разбивается на q интервалов опроса Т = 25 о сгИ вЂ” — я текущеее среднее определяЯ ется по модифицированному алгоритму стунять ня управляющий вход преобр;— зовятеля 1, на элементы 10 и Il, ня вход установки в "О" счетчика 7, ня счетный нход счетчика 8 и ня входы установки н "О" делителей 15 и 16.

Каждый импульс-выборка, попав ня входы установки н "О" счетчика 7 и делителей 15 и 16, сбрасывает их в нулевое состояние. Одновременно в момент появления импульса-выборки на управляющем входе, преобразователя 1 осуществляется его запуск, и напряжение измеряемого сигнала x(t) преобразуется-в код, который заносится в счетчик 7. Попав на счетный вход счетчика 8, импульсы-выборки подсчитываится им, н результате чего в счетчике 8 накапливается число импульсов-выборок k, В результате на его выходе образуется код, соответствующий текущей длительности интервала сглаживания и определяющий коэффициент деления делителей 15 и 16.

Импульсы-выборки, задержанные элементом 11 на время преобразования сигнала x(t) в преобразователе 1, запускают преобразователь 13. Последний преобразует код числа, записанного в счетчике 9, в пропорциональное число импульсов, которое поступает на вход,целимого делителя 16.

Импульсы-выборки, задержанные . элементом 10 на суммарное время преобразования н преобразователях 1 и

13, запускают преобразователь 12, который преобразует код числя, записанного в счетчике 7, в пропорциональное число импульсОн, которое делится делителем 15 íà k раз и поступает на счетный вход счетчика 9, Число импульсов, поступающих на нход делимого делителя 16 с преобразователя 13, делится делителем 16 на

k раз, результат деления поступает на вычитаищий вход счетчика 9 и вычитается из содержимого счетчика.

Содержимое счетчика 9 в любой момент интервала сглаживания пропорционально среднему значению исследуемого сигнала за прошедшую часть этого интервала.

При достижении сигналом x(t) максимального значения блок 6 вырабатывает импульс конца сглаживания, который перебрасывает триггер 4, в результате чего запрещается прохождение импульсов-выборок через элемент 3. Цикл усреднения сигнала x(t ) завершается, 25F) Составитель В,Орлов

Редактор Е.Конча Техред A.Êðàâ÷óê Корректор В.Бутягя

Заказ 6365/43

Тираж 671 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Прои.-водственно -Ек1лиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Л 1363 (ДIIО111>ЕЫЕ1111о Il+IIIVJI hC КО111111 Cl 1111ЖЕЕВЕ1 н11я з-Епускает блок 4, и среднее за в1)емя сгляжие1 111ия 3нячение cHI ейяля .x(t) фиксируется блоком 17, 6

Формула изобретения

Устройство для цифрового определения средних значений сигналов, содержащее преобразователь напряжение— код, два преобразователя код — число импульсов, генератор тактовых импульсов, элемент И, триггер, блок определения максимальных значений, блок 16 определения минимальных значений, три счетчика импульсов, два элемента задержки, блок элементов И, первый делитель частоты, блок регистрации, информационный вход преобразователя р0 напряжение — код соединен с входами блоков определения максимальных и минимальных значений и является входом устройства,выход генераторатактовых импульсов соединен с первымвходом элемен-25 та И, второй вход которого соединен с выходом триггера, входы установки в "1" и "0" которого соединены соответственно с выходами блоков определения минимальных и максимальных эна- З0 чений, выход элемента И соединен с входом установки в "01 первого счетчика, со счетным входом второго счетчика, с входом запуска преобразователя напряжение — код, с входом устаИ 11

35 новки в 0 первого делителя частоты, через первый элемент задержки — с входом запуска первого преобразователя код — число импульсов, через второй элемент задержки — с входом запуска второго преобразователя код— число импульсов, вход установки в

"0" второго счетчика соединен с входом установки в "0" третьего счетчика и подключен к выходу блока определения минимальных значений, выход преобразователя напряжение — код соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с информационным входом первого преобразователя код — число импульсов, выхоД которого соединен с информационным входом первого делителя частоты, вход задания коэффициента деления и выход которого соединены соответственно с выходом второго счетчика и счетным входом третьего счетчика, выход которого соединен с информационным входом второго преобразователя код — число импульсов и первым входом блока элементов И, второй вход и выход которого соединен с выходом блока определения максимальных значений и входом блока регистрации соответственно, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности, в него введен второй делитель частоты, вход установки в "01, информационный вход, вход задания ко" эффициента деления и выход которого соединены соответственно с выходами элемента И, второго преобразователя код — число импульсов, второго счетчика импульсов и с вычитающим входом третьего счетчика импульсов.