Устройство для контроля параметров Советский патент 1983 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к области централизованного контроля и, в частности, к цифровой обработке сиг налов датчиков измеряемых параметро объектов централи зованного контроля Известно устройство для контроля парс1метров содержащее запоминающий блок, умножитель, накапливающий сумматор, блок задания корректирующих коэффициентов и блок сравнения, причем умножитель первым входом сое динен с выходом блока задания коррек тирующих коэффициентов, а выходом с одним из входов блока сравнения 1 Это устройство не учитывает случайный характер помех, что приводит к недостаточной достоверности результатов контроля. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля параметров, содержащее последовательно соединенные запоминающий блок, блок выбора минимального значения, первый блок вычитания, первый блок сравнения и первый ключ, последовательно соединенные счетчик, блок задания корректирующих коэффициентов, умножитель,. второй блок сравнения и второй ключ последовательно соединенные накапливающий сумматор и делитель, выход которого соединен с вторыми входами первого блока вычитания и второго ключа, а второй вход - с выходом счетчика, последовательно соединенные блок выбора максимального значения, второй блок вычитания и, третий блок вычитания, причем вторые выходы первого и второго блоков сравнения . соединены с первым и.с вторым вхо-дами. запоминающего блока, выход кото рого соединен с входами сумматора и счетчика, а выход умножителя соединен с вторым входом первого .блока сравнения 2J. Устройство имеет сложную техническую реализацию, так как выбор истинного значения параметра производится по обшей формуле с расчетом среднего квадратичного отклонения по выборке оцифрованных значений сиг налов датчика. Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается ; тем, что в устройстве, содержащем запомийающий блок, выход которого соедщнен с входами счетчика, блока выбора минимального значения и накапливающего сумматора, соединенного выходом с первым входом делителя, выход счетчика соединен с вторым входом делителя и входом блока задания корректирующих коэффициентов, выход которого соединен с nepBt i входом умножителя, соединенного выходом с входами первого и второго блоков сравнения, выход первого блока сравнения соединен с первым входом запоминающего блока и с. управляющим входом Первого .ключа, второй вход первого блока сравнения соединен с выходом первого блока вычитания, первый вход которого соединен с выходом блока выбора минимального . значения и с первым входом второго блока вычитания, вторым входом сое-диненного с выходом блока выборки максимального значения и с информа- ; ционным входом перйого ключа, второй вход первого блока вычитания coefo/tнен с выходом делителя, с первым вхог дом третьего блока вычитания и с ; информационным входом второго ключа, управляющий вход которого соединен с выходом второго блока сравнения и. с вторым входом запсминагацего. блока., второй вход второго блока сравнения соединен с выходом третьего блока вычитания, выход за.поминающего блока соединен с входом блока выбора максимального значения, выход второго блока вычитания соединен с вторым входом умножителя, вькод первого ключа соединен с вторым входом третьего блОка вычитания. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит запоминающий блок 1, счетчик 2, блок 3 выбора минимального значения, блок 4 выбора максимального значения, накапливающий сумматор 5, делитель б, блок. 7 задания корректирующих коэффициентов, первый блок 8, второй блок 9 и третий блок 10 вычитания, умножит тель 11, первый блок 12 и второй блок 13 сравнения, первый ключ 14 и второй ключ 15. Работа устройства основана на том, что значение X в выборке считается недостоверньш и подлежит исключению из дальнейшей обработки, если . где М - среднее значение; их - среднее квадратическое от клоиение; у - габуга рованный корректирующий коэффициент, значения которого зависят от объема выборки. Для выборок малого объёма среднее квадратическое Отклонение й может быть оценено по формуле (,.i где Х,, Х. - максимальное и минимальное значения параметра в выборке; f - табулированный коэ фициент, зависящий от объема выборки Подставляя (2) и (1) получаем новое условие..исключения X. (х,(,;„ь if - новый корректирующий коэффициент, зависящи от объема выборки. Устройство работает следую1яим образом. . . Н вход устройства подаются изме ренные через определенные интервалы BpeMeim и оцифрованные значения X{t) сигнала датчика измеряемого параметра, фиксируются в блоке 1. Полученная исходная выбор а из блока 1 поступает на счетчик 2, где определяется объем п выборки на блок 3 для определения ), на блок 4 выбора Х (п) , сумматор 5 где определяется суммаIZ X(t.). - .. . ь-1 . Работа счетчика 2 прекращается по истечении некоторого Заданного отрезка времени, определяемого из тре бований быстродействия устройства Сигнал управления подается на счетчик; 2 программным блоком (програм -ный блок и цепи управлени я счетчиком 2 на схеме не показаны). . . . г2Полученная сумма 2X{t,) с вы - .bi хода сумматора 5 подается на первой вход делителя б, на второй вход которого поступает, значение объема выборки n с выхода счетчика 2. Минимальное значение выборки Х (п), определяемое блоком 3, подается: на первый вход; блока 8, на второй в.ход которого поступает сред нее значение выборки М(п) - Ll X{t. .n i;1 1 С выхода дели теля. 6. Максимальное значение выборки (n) г определяемое блоком 4,.по дается на один из входов блока Э, на другой вход которого поступает значение Xjy,j (n) с выхода блока 3. Значение объема выборки n да счётчика 2 подается также на вхо блока 7, с выхода которого значение корректирующего коэффициента d{n), соответствующее объему выборки п, подается на .первый вход умножители 11, на второй вход которого поступа ет разность Х (п) - Х„,„ (п) с выхода блока 9. Модуль разности /М{п) - (п) с выхода блока 8 подается на вход блока 12, на другой вход которого поступает произведение (X Хт,„(п)) d(n) Если )М(п) - Х (пИ)- (Х,„) Xj (п)) d(n), то блок 12 вырабатывает сигнал, поступающий на первый вход блока.1, в котором стирается значение Х (п) , как недостовер- . ное, и на управляющий вход ключа 14, запирающий его. Над оставшимися (п-1) значениями выборки повторяются вышей пи с.анные операции до тех пор, пока не будет выполнено условие «(n-KM,)Kl ™«xt e - niin();( . „ ; :. (4) где iF- количество удаленных Ю1ни. мальных значений, в исходн.ой . выборке, Z О, 1, 2, ... При выполнении условия (4) блок 12 выбаратывает сигнал, поступающий на управляющийвход ключа 14, который открывает и пропускает на выход со своего информационного входа значение iLmax ) оставшееся после удаления недостоверных минимальных значений, С выхода ключа 14 значение (п-) поступает на вход блока 10, на Другой вход которого подано . значение М{п-ё) с выхода делителя 6, Модуль разности 1м(п-) - Х,.(п-)| с выхода блока 10 поступает-на вход .блока 13, на другой вход которого Подается произведение () -Х (п- ) dXп- г) с выхода умножителя ЕСЛИ lM{n-2) - Х.)1 (Х„,в,п-) - Х (.d(n-), то блок 13 вырабатывает сигнал, поступающий на второй вход блока 1 для стирания значения Х.,,. (п-) как недостоверного. Одновременно этот сигнал запирает ключ 15. Над оставшимися (п-Е - 1) значениями выборки повто-. ряются вышеописаншле операции до тех пор, пока не будет выполнено условие . , |м п-е-1 ьх„(п-е-1с)к(х(п-е-) «m ntf-e- dCn-e-it) , . (5; где к - количество удаленных максй- мальных значений в исходной выборке, k 0,1,2,.... При выполнении условия (5) блок 13 вырабатывает сигнал на управляющий вход ключа 15, который открывается и пропускает на выхЪд среднее значение М(п -1- k) с выхода делителя 6, принимаемое за истинное значение измеряемого параметра. Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет прследователькую проверку выборок малого объема и удаление недостоверных значений ; с использованием (3), техническая реализация которого существенно упрощает устройство.

УСТРОЙСТВО для КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ, содержащее запоминакадкй блок, выход которого соединен с входами счетчика, блока В1лбора ми1имального значения и накапливающего с матера, соединенного выходрм с первим BXOiflOM деяитедя, выход счетчика соеди нен с вторЮ входом делителя и входом блокд задания корректирующих коэффициентов, выход, которого соединен с первым входс м умножителя, сое,Щ1ненногб вшсодс с входами первого и второго блоков сравнения, выход первого блока сравнения соедац; нен с первым входом запоминающего блока и с управляющим входом первого ключа, второй вход первого блока сравнения соединен с выходом первого блока вычитания, первый вход которого соединен с выходом блока выбора минимального значения и с первым входом второго блока вычитания, вторым, входом соединенного с выходом блока выборки максимального эначе.ния и с информационшдм входом первого ключа, второй вход первого блока вычитания соединен с выходом делителя, с первьам входом третьего блока вычитания и с инфО1 «{ационным входом второго ключа, управляющий вход которого соединен с выходом второго блока сравнения и с вторым входом запоминающего блока, второй вход второго блока сравнения соёДи0) нен с выходом третьего блока вычитания, о т л и ч а ю щ е е|С я тем, . что, с целью упрощения устройства, выход запоминающего блока соединен .а с входом блока выбора максимального значения, выход второго блока вычитания соединен с вторым входом умножителя, выход первого к;люча соеди . 1 ней с вторьм входом третьего блока Ю выч|{1;ания.

1Ц8

--

I-I

uJ