Устройство для анализа распределения экстремальных значений

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (») 547791 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.04.75 (21) 2126807/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,02.77,Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания 02.06.77 (51) М. Кл," 06 (. 7/52

Гасударственный ноинтет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и OTKpblTMM (53) УДК 681.Э (088,8) (72) Автор изобретения

Б, К, Куприк (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при испытании конструкции и сооружений на вибрацию и удары при определении экстремальных значений. 5

Известно устройство(Ц содержашее дифференцирующее звено и амплитудный селектор, который должен определять наличие вы броса в заданном интервале.

jo

Известно устройство, содержашее элемен ты НЕ, И, триггеры, преобразователи числа импульсов в аналоговый сигнал, кольцевой магнитный регистратор, первый выход которого соединен со входом формирователя служебных сигналов, а второй выход через усилитель - нормапизатор - со входом ключа, выход которого соединен с первыми входами дифференциальных усилителей, вторые входы которых подключены к выходам регулируемого источника опорных напряжений, управляюший вход которого соединен с управляюшими входами ключа, коммутатора и выходом формирователя служебного сигнала, регистратор, входы которого соединены соответственно с выходами коммутатора и р гулируемого источника опорных напряжен1ш.

Однако известные устройства имеют ограниченные функциональные возможности и не делают одновременный анализ максимумов и минимумов.

Белью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что выход первого дифференциального усилителя соединен со входом первого элемента НЕ и первым входом первого триггера, второй вход которого соединен со входом второго элемента НЕ и выходом второго дифференциального усилителя, выход первого элемента HE соединен с первыми входамп второго триггера и первого элемента И, выход которого через первый преобразователь числа импульсов ь аналоговый сигнал соединен с первым входо.- коммутатора. Выход второго элемента НЕ соединен со вторым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого присоединен к выходу второго дифференциального усилителя, а выход через

5477 второй преобразователь числа импульсов в аналоговый сигнал - ко второму входу ком мутатора, выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемента И.

На чертеже показано устройство.

Оно состоит из кольцевого магнитного регистратора 1, магнитной головки 2 avcпроизведения сигнала, усилителя- нормализатора 3, ключа 4, дифференциальных усилителей 5 и 6 источника опорных напряже- 1О ний 7, формирователя 8 служебных сигналов, магнитной головки 9 воспроизведения служебного сигнала регистратора 10, коммута7 тора 11.

Кроме того, устройство содержит преобра-15 зователь 12 числа импульсов в аналоговый сигнал, элемент И 13, элемент НЕ 14 и триггер 15; второй преобразователь 16 чиспа импульсов в аналоговый сигнал, элемент

И 17, триггер 18 и элемент НЕ 19.

Устройство работает следующим образом.

Записанный на кольцо магнитной ленты с помощью кольцевого магнитного регистратсьра 1 сигнал воспроизводится магнитной головкой 2, усиливается усилителем-нормализа- тором 3 и подается через ключ 4, формирующий "временные ворота", на первые входы дифференциальных усилителей 5 и 6, на вто» рые входы которых подаются опорные напряжения с источника 7, формирующие "амплитудное окно", Уровень расположения "аьщлитудного окна" изменяется по служебному сигналу, поступа4ощему на источник опорного напряжения 7 через формирователь 8 с магнитной головки

9, и подается на вход регистратора 10 изменяя его координату Х . Вторая координа та У изменяется аналоговым сигналом, поступающим с коммутатора 11 по команде служебного сигнала с формирователя 8, ко- 4О торый также управляет и ключом 4.

Аналоговый сигнал, пропорциональный количеству максимумов, попавших в "амплитудное окно" за одни "временные ворота", с выхода преобразователя 12 подается на 45 первый вход коммутатора. Преобразователь подсчитывает количество импульсов, поступающих с выхода элемента И 13, которые образуются при условии, если имеется сиг нал на выходе элемента НЕ 14 и триггера 5р

15. Последний возвращается в исходное состояние сигналом с дифференциального усилителя 6, на который подается опорное напря жение, большее на "амплитудное окно", чеь на дифференциальный усилитель 5.

При возрастании анализируемого сигнала сначала сигнал появится на выходе дифференциального усилителя 5, а потом — на выходе дифференциального усилителя 6. Если максимум попадает в "амплитудное окно, 60

91 то на выходе дифференциального усилителя 6 сигнал не появляется, и триггер 15 висходное состояние не возвращается и при спадании сигнала ниже опорного уровня дифференциального усилителя 5 на его выходе сигнал прекращается, а на выходе элемента:IE 14 сигнал появляется и через элемент И 13 проходит на преобразователь 12.

При попадании в "амплитудное окно минимума происходит следующее. На выходе дифференциального усилителя 5 имеется сит нал, а на выходе дифференциального усилителя 6 он прекращается и появляется в момент минимума. На второй вход коммутатсьра 11 будет поступать аналоговый сигнал с преобразователя 16, пропорциональный количеству минимумов. На преобразователь

16 поступают импульсы с элемента И 17 тогда когда есть сигнал на выходе триггера

18, устанавливаемый по сигналу элемента

НЕ 19 в отсутствие сигнала с дифференциального усилителя 6, и на выходе дифференциального усилителя 6.

Триггер 18 устанавливается в исходное состояние по сигналу с элемента НЕ 14 при отсутствии сигнала с дифференциального усилителя 5, т.е. когда исследуемый сигнал станет меньше нижнего уровня "амплитудн

ro окна". После отработки одного "временного окна" преобразователи 12 и 16 возвращаются в исходное положение. Для упрощения структурной схемы эта связь не показана на чертеже.

После каждого повторения "временного окна" на бумаге регистратора по оси Х будет записана координата "амплитудного окна" и по оси У- две координаты, пропорциональные максимумам и минимумам исследуемого сигнала.

Изобретение позволяет получить одновременно распределение максимумов и минимумов, что очень важно для нецентрированных процессов. Такие процессы широко встречаются при исследовании конструкций летательных аппаратов и подвижных объектов.

Дополнительный эффект .можно усмотреть в упрощении конструкции по сравнению с применением двух известных анализаторов одновременно.

Формула изобретения

Устройство для анализа распределения экстремальных значений, содержащее элементы НЕ, И, триггеры, преобразователи числа импульсов в аналоговый сигнал, кольце547791

ЦНИИПИЗаказ 638/102 Тираж 902 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вой магнитный регистратор, первый выход которого соединен со входом формирователя служебных сигналов, а второй выход через усилитель - нормализатор соединен с входом ключа, выход которого соединен с первыми входами дифференциальных усилителей, вторые входы которых подключены к выходам источника опорных напряжений, управляющий вход которого соединен с управляюшими входами ключа, коммутатора и выходом формирователя служебного сигнала, регистратор, входы которого соединены соответственно с выходами коммутатора и и точника опорных напряжений, о т л и ч а к ш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, выход первого дифференциального усилителя соединен со входом первого элемента НЕ и первым входом первого триггера, второй вход которого соединен со входом второго элемента HE О и выходом второго дифференциального усилителя, выход первого элемента HE соединен с первыми входами второго триггера и первого элемента И, выход которого через первый преобразователь числа импульсов в аналоговый сигнал соединен с первым входом коммутатора, выход второго элемента HE соединен со вторым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго дифференциального усилителя, а выход через второй преобразователь числа импульсов в аналоговый сигнал соединен со вторым входом коммутатора, выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Мирский Г, Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов, М.-Л„1972 г. стр. 429.

2. Енс Трампс Брох, Измерение механических колебаний и ударов", Швейцария, издание фирмы "Брюль.и Кьер", 1973 (прототип) .