Устройство для определения среднего арифметического значения

 

в

I ОП ИСАН И Е з1 ЗО БР ЕТЕ Н И Я

1 п 4442 !9

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.03.73 (2!) 1890966/18-24 (51) М. Кл. G 061 3/00 с присоединением заявки №

Государствсплый комитет (32) Приоритет

Совета й1ийистров Сг,.:Р, > по делая изобретекий и открытий (53) УДК 681.335(088.8) Опубликовано 25.09.74. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 20.08.75 (72) Авторы изобретения Ю. В. Плеханов, В. Д. Сапунов, А. М. Скрыльников, А. И. Филиппенко и В. Д. Потапов (71) Заявители Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института «Цветметавтоматика» и Московский горный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО

АРИФМЕТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ

К N;

L вых -— 0 и

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известно устройство для определения среднего арифметического значения.

Это устройство обеспечивает операции вида где U„„. выходной сигнал устройства;

Л ; — результат -го измерения; и — число измерений, подлежащих усреднению;

К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Однако при большом числе единичных измерений и и при выражении результата каждого измерения N, двух-трехразрядным числом количество триггеров счетчика числа измерений и счетчика суммарного результата единичных измерений быстро растет, что делает устройство громоздким и дорогим. Кроме того, в таком устройстве всегда наступает момент, когда число измерений становится больше, чем заданное максимальное число измерений, на которое рассчитан счетчик числа измерений. При этом накопленная информация о среднем значении измеряемых величин за наблюдаемый период пропадает, что является также существенным недостатком известного устройства, поскольку при неограниченном числе отдельных измерений среднее арифметическое ряда вычисляется с погрешностью.

5 Цель изобретения — повысить точность определения среднеарифметических значений ряда измерений при неограниченном числе отдельных измерений.

Это достигается тем, что устройство снаб10 жено дополнительно четырьмя ключами, двумя формирующими цепочками, переключателем, третьей схемой «И», вторым триггером и интегрирующим элементом, вход которого через первый ключ связан с выходом первого

15 цифро-аналогового преобразователя, выход интегрирующего элемента соединен с входами второго и третьего ключей, выходы третьего и четвертого ключей подключены к входу аналого-дискретного преобразователя, управляю2О щие входы первого, второго и четвертого ключей соединены с единичным выходом второго триггера, запускающий вход которого соединен с клеммой начала измерений, а также с выходом третьей схемы «И», один вход которой связан с выходом аналого-дискретного преобразователя, нулевой выход второго триггера подключен к второму входу третьей схемы «И», к управляющему входу третьего ключа и к входу первой формирующей цепочки, выход которой связан с шинами сброса счет444219

l1 ъ

17вых т ilm

ЗО

60

3 чика числа преобразований и счетчика суммарного результата единичных измерений, выход второй схемы «И» через переключатель подключен к входу схемы «ИЛИ», другой выход переключателя через вторую формирующую цепочку соединен с нулевым входом второго триггера.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Оно содержит аналого-дискретный преобразователь 1, ключи 2 — 5, триггер 6, формирующую цепочку 7, схемы «И» 8, 9, счетчик 10 числа преобразований, дешифратор 11, многовходовую схему «И» 12, переключатель 13, схему «ИЛИ» 14, формирующую цепочку 15, триггер 16, генератор 17, счетчик 18 суммарного результата единичных измерений, цифроаналоговые преобразователи 19, 20, интегрирующий элемент 21, шину 22 сигнала начала измерения и шину 23 сигнала окончания измерения.

Устройство работает следующим образом.

Когда переключатель 13 находится в положении I, после поступления сигнала по шине

22 стартовый триггер 16 и триггер 6 переключаются, в результате чего аналого-дискретный преобразователь 1 начинает многократно преобразовывать входной сигнал U, поскольку ключи 2, 4, 5 открыты, а ключ 3 — закрыт.

Число многократных преобразований подсчитывается счетчиком 10, и при достижении заданного числа преобразований и, определяемого схемой «И» 12, на выходе схемы «ИЛИ»

14 вырабатывается сигнал, который переключает триггер 16 в исходное положение, в результате чего прекращается процесс многократного преобразования входного сигнала.

При необходимости закончить процесс многократного измерения при числе измерений меньшем, чем заданное, по шине 23 подают сигнал, который также переключает триггер

16 в исходное положение.

Пачки импульсов с выхода схемы «И» 9 поступают на вход счетчика 18. Поскольку число импульсов в каждой пачке пропорционально измеряемому сигналу в соответствующий момент времени, то в счетчике 18 запишется число, равное сумме закодированных отсчетов измеряемой величины. Цифро-аналоговый преобразователь 19 преобразует цифровой код, записанный в счетчике 18, в пропорциональный сигнал, имеющий вид ступенчато-нарастающей функции. Цифро-аналоговый преобразователь 20 преобразует число преобразований, записанное в счетчике 10, в сигнал, напряжение которого имеет вид ступенчато-падающей функции и изменяется обратно пропорционально числу измерений и, записанному в счетчик 10 и преобразованному в десятичную систему исчисления дешифратором 11. Следовательно, на выходе цифро-аналогового преобразователя 19 и на выходе устройства при оответствующем выборе постоянной времени интегрирующего элемента 21 выходной сигнал в каждый момент времени будет пропорциона4 лен среднему арифметическому значению измеряемых величин при условии, что число усредняемых величин и не превышает заданного.

При переключении переключателя 13 в положении II устройство будет вырабатывать выходной сигнал, пропорциональный среднему арифметическому значению измеряемых величин без ограничения числа усредняемых измерений, В этом режиме устройство работает аналогично описанному выше до момента заполнения счетчика 10 до заданного числа преобразований и. При достижении заданного числа преобразований срабатывает схема

«И» 12 и с выдержкой времени At>, определяемой формирующей цепочкой 15, переключается триггер б. В результате этого ключи 2, 4, 5 закрываются, а ключ 3 открывается. Через отрезок времени At, определяемый формирующей цепочкой 7, триггеры счетчиков 10 и 18 переключаются в исходное состояние, однако на интегрирующем элементе 21 сохранится информация о средней величине ряда измерений в виде сигнала где U„„,„., — среднее арифметическое ряда измерений т-й группы измерений;

М1 — результат i-r o измерения; и — число измерений в m-й группе;

К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Выходной сигнал с „,„через открытый ключ поступает на вход аналого-дискретного преобразователя 1 и при условии Ati + Л4 ( (T„„„, где T «, — время подготовки аналогодискретного преобразователя к очередному преобразованию, будет преобразован. В результате этого в счетчике 18 зафиксируется цифровой эквивалент величины Увых,„, а в счетчике 10 зафиксируется единица. При этом на выходе аналого-дискретного преобразователя вырабатывается сигнал очередного преобразования, который через схему «И» 8 поступает на вход триггера 6 и переключает его.

Далее процесс многократного измерения сигнала и нахождения среднего значения ряда измерений происходит вышеописанным образом. Следовательно, на выходе устройства обеспечивается формирование сигнала, пропорционального среднему арифметическому ряда измерений при неограниченном числе измерений.

Предмет изобретения

Устройство для определения среднего арифметического значения, содержащее последовательно соединенные схему «ИЛИ», первый

444219 и

Z hli

Составитель Г. Осипов

Редактор Е. Ежкова

Корректор Е, Рогайлина

Техред В. Рыбакова

Заказ 1966)3 Изд. ¹ 514 Тираж 624 Подписное

ЦНИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 триггер, аналого-дискретный преобразователь, соединенный со входом счетчика числа преобразований и с первой схемой «И», связанной входом с генератором импульсов и выходом со счетчиком суммарного результата единичных измерений, подключенным к входу первого цифро-аналогового преобразователя, а выходы всех разрядов счетчика числа преобразований подключены к дешифратору и второй схеме «И», второй цифро-аналоговый преобразователь, подключенный входами к дешифратору и к источнику эталонного напряжения, а выходом к управляющему входу первого цифро-аналогового преобразователя, о тл и ч а ю щ е е с я ем, что, с целью повышения точности определения среднеарифметических значений ряда измерений при неограниченном числе отдельных измерений оно снабжено дополнительно четырьмя ключами, двумя формирующими цепочками, переключателем, третьей схемой «И», вторым триггером и интегрирующим элементом, вход которого через первый ключ связан с выходом первого цифро-аналогового преобразователя, выход интегрирующего элемента соединен с входами второго и третьего ключей, выходы третьего и четвертого ключей подключены к входу ана5 лого-дискретного преобразователя, управляющие входы первого, второго и четвертого ключей соединены с единичным выходом второго триггера, запускающий вход которого соединен с клеммой начала измерений, а также с

10 выходом третьей схемы «И», один вход которой связан с выходом аналого-дискретного преобразователя, нулевой выход второго триггера подключен к второму входу третьей схемы «И», к управляющему входу третьего клю15 ча и к входу первой формирующей цепочки, выход которой связан с шинами сброса счетчика числа преобразований и счетчика суммарного результата единичных измерений, выход второй схемы «И» через переключатель

20 подключен к входу схемы «ИЛИ», другой выход переключателя через вторую формирующую цепочку соединен с нулевым входом второго триггера.