Статический анализатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1 742953 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 131276 (21) 2429203/18-24 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 250680. Бюллетень Й9 23

Дата опубликования описания 250680 (51)М. Кл.2

G 06 F 15/36

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК681. 3 (088. 8) (72) Автор изобретения

M.A . .Якубон (71) Заявитель (54) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть применено для оценки случайного процесса нагружения деталей машин, например автомо биля, определения ряда статистических характеристик нагружения, а также для составления программ форсированных стендовых испытаний этих деталей.

Известно устройство для статистического анализа случайных процессов, содержащее цифровые компараторы, триггеры, счетчики и генератор им- 15 пульсов (1), Недостаток этого устройстна— ачпаратурная сложность.

Наиболее близким к предлагаемому

Х вляется статистический анализатор, 20 держащий генератор импульсов, выход которого соединен со входом первого счетчика, усилитель, выход которого подключен ко входу и каналов,,содержащих пороговый элемент, первый 25 и второй счетчики,; датчик аналогового сигнала (2) .

Недостаток известного устройства заключается в низкой точности при оценКе вероятностных характеристик. 30

Цель изобретения — повышение точности.

С этой целью в статистический анализатор введены амплитудный модулятор, и частотно-вычитающих блоков и л триггеров, при этом первый вход модулятора соединен с выходом датчика аналогового сигнала, второй вход подключен к выходу генератора импульсов, а выход амплитуднoro модулятора соединен со входом усилителя,выход порогового элемента каждого канала подключен к первому входу частотно-вычивающего блока этого канала, второй вход каждого частотно-вычитающего блока соединен с выходом порогового элемента последующего канала, а выход подключен ко входу первого счетчика и к первому входу триггера соответствующего канала, второй вход триггера соединен с выходом частотно.вычитающего блока предыдущего канала, выход триггера подключен ко входу второго счетчика соответствующего канала.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит .датчик аналогового сигнала 1, амплитудный моду742953

d0 б5 лятор 2, усилитель 3, генератор 4 импульсов, счетчик 5 выборок, пороговМе элементы 6 -бп, частотно-вычитаюЩие блоки и 7 -7п, пеРвые счетчики 8о-8, триггеры 9о-9 и вторые счетчики 10, -10п, Выход датчика 1 соединен с одним из входов модулятора 2, выход которого соединен со входом усилителя 3.

)Ко Второму входу модулятора 2 подсоединен выход генератора 4 и к этому же его выходу — вход счетчика 5 выборок. К выходу усилителя 3 подключены входы пороговых элементов 6, число которых определяется количеством фиксируемых уровней случайного сигнала. Выход каждого порогового устройства, например бп, соединен с одним из входов частотно-вычитающего блока предыдущего канала.

Каждый частотно-вычитающий блок, например 7О предыдущего канала, своим выходом соединен со счетчиком 8 импуЛьсов этого канала, с одним из входов триггера 9о этого же канала и другим входом триггера 9 последующего канала. Выход триггера каждого канала, например 9О предыдущего канала, соединен со входом счетчика имПульсов 10о этого канала.

Работает .устройство следующим образом.

Аналоговый случайный, сигнал, выра.батываемый датчиком 1, поступает на модулятор 2, на который от генератора 4, также как и на счетчик 5, на протяжении всего времени существования случайного. сигнала поступают импульсы постоянной частоты. Счетчик 5 ведет отсчет этих импульсов, а На выходе модулятора образуется диокретный сигнал в виде повторяющих ся через равные интервалы времени, но случайно модулированных по уровню импульсов. Эти импульсы поступают на усилитель 3 импульсов, которым доводятся до уровня срабатывания пороговых устройств.

Пороговые устройства с фиксированными уровнями срабатывания формируют выходные импульсы, но только по*ле превышения входными импульсами уровня срабатывания устройства.

Позтому с превышением случайным си налом уровня, зафиксированного, например предыдущим каналом, т.е. с переходом случайного сигнала в прЕдыдущий фиксированный интервал ур<фней, с выхода порогового элемента 6ц поступают импульсы постоянной частоты на один из входов частотно-вычитающего блока 7о, а с выхода этого m-блока — на счетчик имйульсов 8, на один из входов триггера 9О и другой вход триггера 9тт последующего канала.

Счетчиком 8 начинается отсчет этнх импульсов, а триггер 9ц, перейдя от их действия в другое устойчи5

40 все состояние, сформирует единичный импульс, который отсчитывается счетчиком 10.

В то же время триггер 9т последующего канала от действия импульсов с выхода частотно-вычитающего блока

7, предыдущего канала переходит в устойчивое состояние — состояние тт тт

0 . Счет счетчиком 8о продолжается, пока не наступит превышение уровня., зафиксированного последующим каналом, т.е. переход случайного сигнала в последующий интервал уровней. При этом импульсы той же частоты с порогового элемента 6 выхода частотно-вычитающего блока 7>, последующего канала, поступают соответственно на другой вход частотновычитающего блока 7о предыдущего канала, первый вход триггера 9 и счетчик 8 последующего канала. Первое из этих поступлений приводит к нулевой разностной частоте на выходе частотно-вычитающего блока 7о предыдущего канала и, следовательно, к прекращению счета счетчиком 8о этого канала, а второе — к счету с- тчиком 8тт последующего канала к переходу его триггера 9 в положение 1, т.е. к единичному отсчету счетчиком

10 последующего канала. С понижением уровня случайного сигнала ниже уровня, зафиксированного последующим каналом, т.е. переходом случайного сигнала при обратном его изменении в предыдущий интервал уровней, исчезают импульсы на выходе порогового элемента бп последующего канала, и, следовательно, вновь появляются импульсы на выходе частотно-вычитающего элемента 7опредыдущего канала, счет его счетчика 8ои переход под их действием триггера 9 последующего канала в состоянии 0 .

Импульсы постоянной частоты посту- пают на один из счетчиков, например счетчик 8о в предыдущем канале, на промежутке времени пребывания случайного сигнала нагружения в интервале его фиксируемж уровней. Поскольку счетчиком 5 отсчитываются импульсы той же частоты на протяжении всего времени существования случайного сигнала нагружения, то отношение отсчетов счетчиков 8 и 5 определяет относительное время (процен" времени) нагружения в фиксированном интервале уровней (ордината гистограм-мы плотности распределения).

При этом на другой счетчик счетчик 10о — импульсы отсчета подаются, только когда сигнал нагружения переходит (пересекает) в одном направлении фиксируемый данным каналом уровень нагружения. Следовательно, счет другого счетчика определяеТ абсолютное число таких переходов (метод пересечений).

742953

Составитель Л. Григорьян

Техред И.Асталош КорректоР В. Синицкая

Редактор Т, Киселева

Тираж 751 П одпис ное цНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3619/15

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Таким образом, предлагаемый анализатор решает поставленную задачу указанным методом одновременно и обеспечивает при этом более высокую точность, . Формула изобретения

Статистический анализатор, содержа-, щий генератор импульсов, выход которого соединен со входом счетчика выборок,датчик аналогового сигнала,усилитель,выход которого подключен ко входу и каналов, каждый из котовых содеРжит пороговый элемент и первого и второго счетчика, о т л и ч а юшийся тем,что, с целью повы- ° шения точности, в него введены ампли тудный модулятор, и частотно вычитающйх .блоков и и триггеров, при этом первый вход модулятора соединен с выходом датчика аналогового сигна ла, второй вход подключен к выходу генератора импульсов, а выход амплитудного модулятора соединен со входом усилителя, вход порогового элемента каждого канала подключен к первому входу частотно-вычитающего блока, этого канала, второй вход каждого частотно-вычитающего. блока соединен с выходом порогового элемента последующего канала, а выход частотно-вычитающего блока подключен . ко входу первого счетчика и к первому входу триггера соответствующего канала, второй вход триггера соеди-нен с выходом частотно-вычитающего. блока, предыдущего канала, вьиод триггера подключен ко входу второго

15 счетчика соответствующего канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР . Р 482756, кл. 606 F 15/36, 1974.

2О 2. прйборы и методы статистического анализа для исследований автомобилей. Труды НАМИ, 9 90, 1967, с. 54.