Устройство усреднения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСВОМУ ИИЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическим

Ресаубаик >809205 (от ) Дополнит®лысое к евт. сеид-sy (53)М. Клз (22) Заявлено 03.05.79 (2!) 2759642/18-24 с присоединением заявки М (23) Г3риоритет

G Об F 15/Зб

Государстееякмй комитет

СССР яо делам нзобретеямй и открытмй (53) УДК б 81. Э (088.8) Опубликовано 280281. Бюллетень й9 8

Дате опубликовенмя описания 28. 02. 81

{72) Авторы изобретения

Л.А, Иванов и A.Ñ. Кузнецов (7Ф) Заявитель

Специальное конструкторское бюро систем промышленной автоматики (54) УСТРОЙСТВО УСРЕДНЕНИЯ

Изобретение относится к специали" зиров анным средствам вычислительной техники и может быть использовано при анализе случайных процессов.

Известно устройство дЛЯ УсРеднения, содержащее преобразователь напряжение-частота, элемент И,накапливающий счетчик, делитель частоты (1) .

Однако это устройство не обеспечивает усреднение случайного riposcca за произвольное время усреднения.

Наиболее близким по техническому решению являетоя устройство для усреднения, содержащее реверсивиый <5 счетчик, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен к первому входу сумматора, второй вход которого является входом устройства, преобразователь напряжение- 20 частота, первый выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, второй выход преобразователя напряжение-частота подклю- чен ко входу реверса реверсивного счетчика, источник опорного напряжения и,кнопку f2).

Недостаток известного устройства заключается в невысокой точности оценки среднего значения. 30

Цель изобретения — повышение точности устройства.

С этой целью в устройство усреднения введены генератор, переключатель, счетчик, элемент ЙЛИ и дополнительный цифроаналоговый преобразователь, при этом подвижный контакт переключателя подключен к информационному входу преобразователя напряжение-частота, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход управления которого объединен со входом управления реверсивного счетчика, c первым входом элемента ИЛИ, со входом управления переключателя и подключен к выходу генератора, выход счетчика соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого через дополнительный цифроаналоговый преобразователь подключен ко входу управления преобразователя напряжение-частота, выход сумматора соединен с первым неподвижным контактом переключателя, второй неподвижный контакт которого подключен к выходу источника опорного напряжения, вход установки в ноль счетчика является входом сброса устройства.

809205

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит сумматор 1, преобразователь 2 напряжение-частота, реверсивный счетчик 3, счетчик

4, цифроаналоговый преобразователь 5, дополнительный цифроаналоговый преобразователь 6, источник 7 опорного напряжения, кнопку 8 сброса, переключатель 9, генератор 10, элемент ИЛИ 11.

- 10

Устройство работает следующим образом.

Генератор 10 вырабатывает непрерывную последовательность импульсов, частота которой вырабатывается с учетом частотного спектра входного сигнала устройства усреднения.

Установку устройства в исходное состояние осуществляет кнопка 8 сброса, которая своим выходным сигналом устанавливает счетчик 4 в 0 нулевое состояние. В момент, когда выходной сигнал генератора 10 принимает значение логической единицы. тогда переключатель 9 соединяет вход преобразователя 2 с источником 7 25 опорного напряжения, разрешается счет импульсов счетчиком 4 и запрещается счет импульсов реверсивным счетчиком 3, а на всех выходах элемента ИЛИ устанавливаются сигналы ЗО логической единицы, при этом выходной сигнал цифроаналогового преоб.разователя 6 принимает значение, соответствующее верхнему пределу е;о изменения. Счетчик 4 осуществляет счет импульсов, поступающих с выхода преобразователя 2, причем частота этих импульсов при логической единице на выходе генератора

10 постоянна. Таким образом, эа рассматриваемый r:çëóïåðèîä колебаний выходного сигнала генератора 10 выходной сигнал счетчика 4 получит некоторое приращение.

Далее выходной сигнал генератора

10 принимает значение логического нуля, при этом основной вход преобразователя 2 соединяется через переключатель 9 с выходом сумматора

1, разрешается счет импульсов реверсивным счетчиком 3 и запрещается 50 счет импульсов счетчиком 4, причем на вход управления преобразователя

2 через элемент ИЛИ 11 и цифроаналоговый преобразователь б поступает сигнал, представляющий собой аналоговый эквивалент числа импульсов, накопленных счетчиком 4 в предыдущем полунериоде сигнала генератора 10.

Выходной сигнал преобразователя 2 поступает на счстный вход реверсивного счетчика 3, а с его выхода через цифроаналоговый преобразователь

5 в аналоговой форме — на вход сумматора 1, выходной сигнал которого определяет частоту выходного сигнала преобразователя 2 и уменьшает 65 ее по мере компенсации разности между входным и выходным сигналами сумматора и всего устройства. В следующий полупериод сигнала генератора

10 при логической единице на его выходе выходной сигнал счетчика 4 получает приращение, равное приращению в первом полупериоде, т.е. его выходной сигнал увеличивается в два раза, затем при логическом нуле на выходе генератора 10 счет импульсов осуществляет (аналогичНо описанному) реверсивный счетчик

3, причем на вход управления преобразователя 2 подается сигнал в два раза больший, чем в первом периоде сигнала генератора 10.

Таким образом, в те полупериоды колебаний выходного сигнала генератора, когда значение его равно логической единице, преобразователь

2, счетчик 4 и греобразователь 6 образуют интегратор, формирующий ступенчато-нарастающий выходной сигнал, который при логическом нуле на выходе генератора 10 используется в качестве сигнала управления преобразователя 2, причем преобразователь

2 входит уже в состав интегратора, включающего в себя также реверсивный счетчик 3 и преобразов ель 5, при этом относительные нестабильности постоянных времени обоих интеграторов, определяемые одним и тем же преобразователем напряжение-частота, взаимно компенсируются, вследствие чего нестабильность преобразователя 2 не вызывает появления соответствующей составляющей общей погрешности усреднения.

Формула изобретения

Устройство усреднения, содержащее реверсивный счетчик, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен к первому входу сумматора, второй вход которого является входом устройства, преобразователь напряжение-частота, первый выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, второй выход преобразователя напряжение-частота подключен ко входу реверса реверсивного счетчика, источник опорного напряжения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены генератор, переключатель, счетчик, элемент ИЛИ и дополнительный цифроаналоговый преобразователь, при этом подвижный контак-. переключателя подключен к информационному входу преобразователя напряжение-частота, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход управления

809205

2. Электроника т. 57 (531) М.

"Мир", 1978 с. 59 (прототип).

Составитель Л. Григорьян-Чтенц

Редактор И. Ковальчук Техред > y. Мат . чка Корректор М. Ви гула

Тираж 756. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 413/60

Филиал ппп "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 которого объединен со входом управления реверсивного счетчина, с первым входом элемента ИЛИ, со входом управления переключателя и подключен к выходу генератора, выход счетчика соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого через дополнительный цифроаналоговый преобразователь подключен ко входу управления преобразователя напряжение-частота,выход сумматора ,соединен с первым неподвижным контактом переключателя, второй неподвижный контакт которого подключен к выходу источника опорного напряжения, вход установки в ноль счетчика является входом сброса устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспеотизе

1. Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов, N., "Энергия", 1972, р c. .89.