Устройство для определения площадей выбросов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (il>877559

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

З (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.12.79 (2l ) 2860533/18 24 с присоединением заявки РЙ(23) Приоритет

Опубликовано 30.10.81..Бюллетень J4 40

Дата опубликования описания 30.10.81 (51)М. Кл.

С(06 F 15/36

Ркударотеаииый комитет

СССР ио делан изебретеиий и открытий (53) УДК 681.3 (088.8) (72) Автор изобретения

В. И. Жупев

Рязанский радиотехнический инсти тут (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДЕЙ ВЫБРОСОВ

Изобретение относится к устройствам дпя измерения вероятных характеристик случайных процессов и может быть использовано при испытаниях радиоэлектронной аппаратуры различного назначения в успо5 виях действия случайных помех, при ресурсных испытаниях механических объектов, а также в информационно-измерительных системах, измерительно-вычислительных комплексах, автоматизированных системах

I контроля и управления.

Известное устройство для определения плошади выбросов содержит входное устройство, формирователь прямоугольного импульса, селектор некоррелированных выбро- сов, схему задержки. прямоугольных импульсов, пиковый детектор, частотно-импупьсный модулятор, временной селектор, цифровой дискриминатор Г12.

Наиболее близким к предлагаемому яв- g0 ляется статистический анализатор, опре деляюший функции распределения плошадей выбросов, который содержит блок входной информации, сумматор, блок формирования опорных напряжений, аналого-цифровой пре образователь, пороговый блок, схему И, схему задержки, счетчик, дешифратор, логический блок, регистратор (2g.

Недостатком указанных устройств является ограниченная точность определениЯ плошади выбросов, что обусповпено заложенными ь их основу алгоритмами (аппроксимация выброса равнобедренным треугольником и использование метода прямоугольников соответственно) °

Цель изобретении - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения ппоша дей выбросов, содержашее сумматор, pep» вый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом блока задания опорных уровней, а выход сумматора подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя непосредственно и через пороговый блок к входу эпемента задержки и, первому ахо

8775

Гуд+у, Ь=ь1 — +"

s+

>n-q n 1 ду регистратора, синхронизируюший вхед аналого-цифрового преобразователя соединен с первым выходом синхронизатора, введены блок вычитания, накопительный блок и буферный регистр, информационный вход которого объединен с первым входом, блока вычитания и подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, выход буферного регистра соединен со вторым входом блока вычитания, информационный и знаковые выходы которого подключены соответственно к первому информационно му и знаковым входам накопительного .бло- ка, выход которого соединен с вторым входом регистратора, а второй информационный вход - с выходом буферного регистра, вход сброса которого объединен с вхо, дом сброса накопительного блока и подключен к выходу элемента задержки,,при этом синхронизируюший вход накопительного бпо20 ка соединен с вторым выходом синхронизатора, третий выход которого подключен к сипхрониэируюшему входу буферного регистра.

Для определения площади выброса G

25 используется следующая интерпопяционная формула

30 где у ° - измеренные ординаты выбро1 са в 4 моменты времени;

5 =1; -1 „„ - интервал дискретизации, т.е, реализуется метод трапеций.

Принимая во внимание, что

35 М1 Зо+ьу1:у2=у1ФИу "iln=sn» ban ° где фу„ - приращение ординаты в течение одного интервала дискретизации, gz y(y 1. +...+v„„+ < I (2) 4о у у ьуn р ". Н-

Переходя к непрерывной сумме членов ряда (2) с учетом знака текущего приращения 53< можно записать у g-МЕ f3 +83gn 5у 3 (3) 45

1 где е - число интервалов разбиения выброса.

Соотношение (3) является алгоритмом для аппаратурного определения плошадей выбросов при уровне анализа Х< =О.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

В устройство входят сумматор 1, блок

2 задания опорных уровней, пороговый блок 3, аналого цифровой преобразователь

4, буферный регистр 5, блок 6 вычитания, накопительный блок 7, регистратор 8,эле59 4 мент 9 задержки, синхронизатор 10,,состоящий из генератора 11 тактовых импульсов и секционированной линии 12 задержки.

Источник исследуемого сигнала подключен к входу сумматора 1, другой вход которого соединен с блоком 2 задания опорных уровней, а выход подсоединен к пороговому блоку 3 и аналого-цифровому преобразователю 4. Выходы последнего подключены непосредственно и через буферный регистр 5 к блоку 6 вычитания, выходы которого соединены с накопительным блоком 7, причем его другие входы подключены к выходам буферного регистра 5. Выход порогового блока соединен непосредственно с регистром 8 (информации) и через элемент 9 задержки с блоком 7 и буферным регистром 5. Выходы синхронизатора 10 подключены к аналого-цифровому преобразователю 4, блоку 7 и регистру 5.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение исследуемого процесса х(1) поступает на первый вход сумматора 1, на второй вход которого подается напряжение с блока 2, соответствующее установленному уровню анализа, (. Суммирующая .схема смещает выброс к нулевому ° уровню на величину хо, т.е. на ее выходе действует напряжение uÄ(<)=x (Ф)-1,. Мгновенные значения сигнала О„Я в моменты выборок преобразуются аналого-цифровым преобразователем (AUH) 4 в параллель« ный двоичный код. Взаимное согласование работы блоков устройства осуществляется с помощью синхронизатора 10. В первый такт запускается АКП 4 и производится измерение, например, у; -го значения.

При этом в буферном регистре 5 хранился предыдущее у„., -е значение.напряжения выброса. Оба кода доступают на блок

6 вычитания, на выходе которого формируется значение кода полуразности ьу.я.

=(М -g » )/2 соседних отсчетов, а также знак этой полуразности + или -. Во второй такт по сигналу, снимаемому с второго выхода синхронизатора 10, блок

7 выполняет очередное накопление

ЙЪ1 н„.=и„„+(и. „мр и, — ); где М - число, полученное в сумматоре (не показан) блока 7 за предыдушие (-1) измерений. В третий такт код текущего значения АЕ(П 4 переписывается в буферный регистр 5, после чего цикл измерения повторяется и т.д. За время

5 8775 действия выброса в,сумматоре накопительного блока 7 накапливается число, пропорциональное плошади выброса N =5g в соответствии с выражением (3). К выходу сумматора 1 подключен пороговый блок

3, который осушествляет сравнение сигнала 0)(t) с нулевым уровнем и формирование прямоугольного импульса (П -импульса) с длительностью, равной длительности выброса. Задним фронтом Tl -импуль- 10 са значение N блока 7 фиксируется в регистраторе 8. После этого импульсом, снимаемым с элемента 9 задержки, накопительный блок 7 и буферный регистр 5 обнуляются, тем самым подготавливая схе-15 му к новому измерению. Если в качестве блока регистрации используется многоканальный регистратор с предварительной дешифрацией поступаюших кодов, то в ре« зультате анализа в его памяти хранится 20 информация о плотности распределения

%(5@ Xz) плошадей выбросов, превышаю ших установленный уровень Хо.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известным при одной и той же частоте дискретизации сушественно повысить точность измерения плошадей выбросов.

Формула изобретения

Устройство для определения плошадей выбросов, содержашее .сумматор, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом блока задания опорных уровней, а выход суммато59 6 ра подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя непо: средственно и через пороговый блок - к входу элемента задержкй и первому входу регистратора, синхронизируюший вход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым выходом синхронизатора, о тличаюшееся тем,что,сцелью повышения точности, оно содержит блок вычитания, накопительный блок и буферный регистр, информационный вход которо» го объединен с первым входом блока вычитания и подключен к выходу аналого цифрового преобразователя, выход буферного регистра соединен со вторым входом блока вычитания, информационный и знаковые выходы которого подключены соответственно к первому информационному и знаковым входам накопительного блока, выход которого соединен с вторым вхо-- ° дом регистратора, à дгорой информационный вход — с выходом буферного регистра, вход сброса которого объединен с вкодом сброса накопительного блока и подключен к выходу элемента задержки, при этом синхроннзируюший "вход накопительного блока соединен с вторым выходом синхронизатора, третий выход которого под ключен к синхронизируюшему входу буферного регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 326521, кл. 5 06 Р 15/36, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

No 422011, кл. С 06 F 15/36, 1973 (прототип ) .

877559

Составитель Э; Сечнна

Редактор В. Петраш Техред Л.Пекарь . Корректор М. немчик

Заказ 9617/74. Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгоред, ул. Проектная, 4