Анализатор экстремумов функций

 

Изобретение относится к области вычислительной и измерительной техники и может быть использовано при обработке информации, поступающей с датчиков технологических объектов, в частности, в радиоэлектронной промьшшенности при производстве печатных плат для определения момента оптимального времени включения высокого давления в процессе прессования. Целью изобретения является повьппение точности анализа экстремумов функций. Анализатор экстремумов функций содержит регистр 1 памяти, блок 2 сравнения , АЦП 3, дешифраторы 4, 5, элементы И-НЕ 6, 7, счетчик 8 импульсов, JK-триггер 9, элемент НЕ 10, элемент И 11, RS-триггер 12, счетчик 13 циклов , элемент ИЛИ-НЕ I4 и переключатель 15. Изобретение дает возможность исключить погрешности, определенные зоной нечувствительности АЦП, отфильтровать помехи, наложенные на функциональную зависимость, что повышает точность определения момента экстремума и обеспечивает возможность исследования более широкого класса сигналов. 1 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 06 Р 15/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4125672/24-24 (22) 30.09.86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (72) В.Г.Зебрев (53) 681 ° 3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 953719, кл. Н 03 К 5/153, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 789810, кл. G 01 R 19/04, 1978. (54) АНАЛИЗАТОР ЭКСТРЕМУМОВ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к области вычислительной и измерительной техники и может быть использовано при обработке информации, поступающей с датчиков технологических объектов, в частности, в радиоэлектронной промышленности при производстве печатных плат для определения момента оптимального времени включения высоко„„SU„„1388898 А1

ro давления в процессе прессования.

Целью изобретения является повышение точности анализа экстремумов функций.

Анализатор экстремумов функций содержит регистр 1 памяти, блок 2 сравнения, АЦП 3, дешифраторы 4, 5, элементы И вЂ” НЕ 6, 7, счетчик 8 импульсов, JK-триггер 9, элемент НЕ 10, элемент

И 11, RS-триггер 12, счетчик 13 циклов, элемент ИЛИ-НЕ 14 и переключатель 15. Изобретение дает воэможность исключить погрешности, определенные зоной нечувствительности АЦП, отфильтровать помехи, наложенные на функциональную зависимость, что повышает точность определения момента экстремума и обеспечивает воэможность исследования более широкого класса сигналов. 1 ил.

С:

1388898

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и мо.жет быть использовано при обработке информации, поступающей с датчиков технологических объектов, Цель изобретения — повышение точности анализа экстремумов функций,.

На чертеже приведена функциональная схема анализатора экстремумов )0 функций.

Анализатор содержит регистр 1 памяти, блок 2 сравнения, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 3, первый 4 и второй 5 дешифраторы, 15 первый 6 и второй 7 элементы И-НЕ,, счетчик 8 импульсов., JK-триггер 9,, элемент НЕ 10, элемент И 11, RS-триггер 1 2, счетчик 1 3 циклов, элемент

ИЛИ-НЕ 14 и переключатель 15.

Анализатор экстремумов функций работает следующим образом.

Рассмотрим работу анализатора для случая, когда исследуемый сигнал поступает с технологического датчика, 25 установленного в технологической зоне пакета, в процессе прессования многослойных печатных плат.

В зависимости от партии склеивающего материала характеристика зависи- 30 мости сопротивления смолы от температуры может иметь различный вид (например, несимметричный в окрестности экстремума), а изменения приращения в области экстремумов малы по величине и для медленно изменяющихся сигналов из-за внешних наводок, внутренних шумов преобразователя и шумов в источнике сигнала знак приращения может многократно изменяться. 40

Такие условия могут приводить к ложным отсчетам экстремальных значений, не несущих в себе информации о сигнале.

Сущность работы заключается в том, что на всем интервале исследования экстремумов функции результат измерения АЦП учитывается с исключением значений, определяемых погрешностью данного преобразователя.

Исключение недостоверных результатов производится с помощью двух дешифраторов 4 и 5., Одновременно если в исследуемом сигнале величина ложных экстремумов превышает расчетную зону нечувствительности АЦП, то производится анализ сигнала с помощью счетчика 8 импульсов, который должен зафиксировать три импульса до момента следующего изменения знака первой производной исследуемого сигнала, в противном случае через каждые три измерения переполняется счетчик 13 циклов и его сигнал переполнения через элемент ИЛИ-НЕ 14 обнуляет счетчик 8 импульсов, в результате исключаются ложные экстремумы из анализа сигнала.

Анализатор работает следующим образом.

В исходном состоянии переключатель 15 установлен в положение, при котором на R-вход В.Б-триггера 12 поступает сигнал низкого уровня, триггер принимает исходное состояние, при котором на прямом выходе— сигнал низкого уровня, а на инверсном выходе — сигнал высокого уровня.

Сигнал с инверсного выхода RS-триггера 12 через первый вход элемента ИЛИНЕ 14 устанавливает счетчик 8 импульсов в нулевое состояние, а сигнал с прямого выхода устанавливает в нулевое состояние счетчик 13 циклов, JKтриггер 9 запрещает работу по первому входу элемента И 11 и устанавливает в единичное состояние два старших разряда $ и S, регистра 1 памяти, при этом производится однократная запись кода сигнала, большего чем максимальный код рабочего предела АЦП 3, т.е. в регистр 1 памяти заносится начальное значение функции.

АЦП 3 работает в режиме непрерывного преобразования входного сигнала, по окончании каждого цикла преобразования на второй вход элемента И ll поступает короткий сигнал Конец преобразования".

Если величина входного сигнала превышает рабочий предел АЦП, сигнал превышения динамического диапазона через элемент НЕ поступает на третий вход элемента И 11 и запрещает прохождение через него сигнала Конец преобразования".

В начальный момент времени, который соответствует началу анализа формы исследуемого сигнала, после перевода переключателя 15 в рабочее положение сигнал низкого уровня поступает на R-вход RS-триггера 12 и устанавливает его в единичное состояние, при этом снимается сигнал обнуления элементов памяти анализатора и разрешается работа по первому входу элемента И 11.

1388898 с

Исследуемый сигнал f (r ) по шине поступает на вход АЦП 3, на выходах которого формируется цифровой эквивалент исследуемого сигнала с точностью, определяемой разрядностью АЦП 3.

От отсчета к отсчету значение цифрового кода на выходах АЦП 3 может оставаться неизменным, увеличиваться или уменьшаться. t0

Если исследуемый сигнал уменьшается, то от отсчета к отсчету уменьшается и цифровой эквивалент на выходах АЦП. При этом изменяется то или иное количество разрядов. t5

В начальный момент времени код числа А больше кода числа В. На выходе А ) В блока 2 сравнения — сигнал высокого уровня, на выходе Ас В— сигнал низкого уровня. 20

При достижении значением входного сигнала величины, меньшей значения рабочего предела АЦП 3, на его выходе Переполнение" сигнал принимает низкий уровень, который инвертирует- 25 ся элементом НЕ 10 и по третьему входу элемента И 11 разрешает прохождение с выхода АЦП сигнала "Конец преобразования". Сигнал "Конец преобразования суммируется счетчиком 13 30 циклов и одновременно, стробируя сигнал на первом входе первого элемента

И-НЕ, поступает на С-вход регистра 1 памяти, при этом производится запись параллельного 2-10 кода с весом 8-435

2-1 в регистр 1 памяти. Код йа выходе АЦП 3 не меняется до следующего цикла измерения. С выходов регйстра

1 памяти и с первого выхода АЦП 3 разряды младших декад через первый

4 и второй 5 дешифраторы, а остальные разряды непосредственно поступают на входы блока 2 сравнения.

По окончании каждой записи кода в регистр 1 памяти осуществляется 45 сравнение.

Если текущее значение меньше предыдущего, то блок 2 сравнения выдает сигнал на выходе Ао В, а если больше, то на выходе А » В.

При монотонном убывании сигнала блок 2 сравнения выдает сигнал на выходе А > В до момента изменения знака первой производной, при этом циклически заполняется счетчик 13 циклов и сигналом переполнения с его выхода через второй вход элемента

ИЛИ-НЕ 14 обнуляется счетчик 8 импульсов.

В момент ложного изменения знака первой производной текущее значение кода АЦП 3 становится больше предыдущего, записанного в регистр 1 памяти.

Очередной сигнал "Конец преобразования" суммируется счетчиком 13 циклов и одновременно стробирует сигнал на первом входе элемента И-НЕ 7, поступает на С-вход счетчика 8 импульсов и суммируется. Если счетчик

8 импульсов фиксирует один или два импульса и происходит изменение знака производной, т.е. снова текущее значение становится меньше, чем значение кода в регистре 1 памяти, то сигнал переполнения с выхода счетчика 13 циклов поступает через второй вход элемента ИЛИ-НЕ 14 íà R-вход счетчика 8 импульсов и обнуляет его.

Если счетчик 8 импульсов зафиксирует три импульса подряд, это соответствует тому, что теущее значение кода

АЦП 3 больше, чем предыдущее, и сигнал с его выхода поступает на С-вход

JK-òðèrråðà 9.

Триггер 9 переключается, и сигнал с его инверсного выхода блокирует его работу по 3- и К-входам, а сигнал с его прямого выхода является выходом анализатора.

Формула изобретения

Анализатор экстремумов функций, содержащий регистр памяти, аналогоцифровой преобразователь, вход которого является входом анализатора, группа информационных выходов аналого-цифрового преобразователя подключена к группе информационных входов регистра памяти, блок сравнения, входы старших разрядов первой группы информационных входов которого соединены соответственно с выходами старших разрядов группы выходов регистра памяти, входы старших разрядов вто-— рой группы информационных входов блока сравнения соединены соответственно с выходами старших разрядов информационных выходов аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, он содержит первый и второй дешифраторы, первый и второй элементы И-НЕ, счетчик импульсов, JK-триггер, элемент НЕ, счетчик циклов, эле!

388898

Составитель Э„Сечина

Техред М.Ходанич Корректор M.Ìàêñèìèøèíåï

Редактор А.Orap

Заказ 1582/51

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, уп. Проектная, 4 мент И, элемент ИЛИ-НЕ, RS-триггер и переключатель, первый и второй выходы которого соединены соответственно с R- u S-входами RS-триггера инверсЭ 5 ный выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, а прямой выход — с входом сброса счетчика циклов, R-входом JK-триггера, первым входом элемента И, входом обнуления 1{) и первым и вторым входами записи ре.гистра памяти, выходы младших разрядов группы выходов которого подключены соответственно к входам первого дешифратора, выходы которого соедине- 1g

Ны соответственно с входами младших разрядов группы первых информационных входов блока сравнения, входы младших разрядов второй группы информационных входов которого соединены 20 соответственно с выхоцами вторОго дешифратора, входы которого подключены соответственно к выхоцам младших раз- рядов группы информационных выходов аналого-цифрового преобразователя, 25 выход сигнала превышения динамического диапазона и выход Конец преобразования" которого подкпючены соответственно к входу элемента НЕ и к второму входу элемента И, третий вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход элемента И соединен со счетным входом счетчика циклов и с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, вторые входы которых подключены соответственно к выходам Больше" и "Меньше" блока сравнения, выход первого элемента ИНЕ соединен с входом управления записью регистра памяти, выход второго элемента И-НЕ подключен к. счетному входу счетчика импульсов, вход сброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к выходу переполнения счетчика циклов, выход счетчика импульсов соединен с входом синхронизации

JK-триггера, инверсный выход которого соединен с J- и К-входами JK-триггера, прямой выход которого является выходом анализатора.