Анализатор длительностей выбросов случайных процессов Советский патент 1984 года по МПК G06G7/52 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения характеристик случайных процессов. Известно устройство для определения оценки плотности распределения длительностей выбросов, содержащее генератор импульсов, канальные элементы И, формирователи импульсов, накопительные счетчики, пороговый блок, сдвигающий регистр, пересчетное устройство СОНедостатком данного устройства является большое число накопительных счетчиков. Наиболее близким к предлагаемому является анализатор длительностей ч случайных процессов,содержащий пороговый блок формирователь, элемент ИЛИ, регистр сдвига, генератор импульсов, счетчик интервалов, дещифра тор,. две группы элементов И и накопительные, счетчики. Сигнал с выхода регистра сдвига открывает соответств ющий столбец матричного накопителя, а сигнал с выхода дещифратора открывает соответствующую строку накопите ля . В результате этого импульс с выхода формирователя, соответствзтощий заднему фронту выброса, попадает в нужный канал анализатора и в накопит ле накапливаются ординаты гистограммы С23. Недостатком известного устройства является сложность анализатора при наглядном представлении гистограммы, которая вызывается необходимостью ис пользования значительного числа канальных счетчиков либо ОЗУ большого объема. Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в анализатор длительностей выбросов случайных процессов, содержащйй пороговый блок, первьй и второ входы которого являются соответственно информационным входом и выходо блока задания уровня, а выход порого вого блока подключен к входу первого формирователя импульсов и первому входу первого элемента И, второй вхо которЪго соединен с выходом генератора импульсов, введены первый и вто рой генераторы ступенчатого напряжения, триггер, усилитель, фотоэлектри ческий источник напряжения, второй элемент И, второй формирователь импульсов и блок регистрации, состоящий из координатного самописца и устройства управления, содержащего первый, второй и третий шаговые двигатели, вход первого из которых объединен с первым входом триггера и подключен к первому выходу второго формирователя импульсов, второй и третий выходы которого подключены соответственно к управляющим входам генераторов ступенчатого напряжения, информационные вхоДы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, а выходы подключены соответственно к входам первого и второго шаговых двигателей .устройства управления блока регистрации, при этом второй вход триггера подключен к выходу первого формирователя импульсов, а выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого объединен с входом второго формирователя импульсов и подключен к выходу уси лителя, вход которого соединен с фотоэлементом, третий вход второго элемента И подключен к выходу генератора импульсов. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого анализатора. Анализатор содержит пороговьш блок 1, элемент И 2, генератор 3 импульсов, генератор 4 ступенчатого напряжения, блок 5 регистрации, формирователь 6 импульсов, триггер 7, элемент И 8, фотоэлемент 9 (фото- электрический источник питания), усилитель 10, генератор 11 ступенчатого напряжения, формирователь 12 импульсов, блок 13 управления, содержащий двигатели 14-16, координатньш самописец 17. « Анализатор работает следующим образом. Исследуемая реализация x(i) поступает на информационный вход порогового блока 1, на второй вход которого подается напряжение U с входа задания уровня анализатора, пропорциональное допустимому уровню анализа. На выходе блока 1 образуются прямоугольные импульсы длительностью ITg , которые, поступая на первьй вход элемента И.2, квантуются импульсами генератора 3. Ширина дифференциального коридора определяется периодом следования импульсов генератора. Импульсы с . 5 выхода элемента И 2 поступают на информационный вход первого генератора ступенчатого напряжения, на выходе которого получается ступенчатое нарастающее напряжение, поступающее на вход шагового двигателя 14 в блоке. 13 управления. Шаговый двигатель 14 сдвигает каретку координатного са мописца 17 вдоль направляющей по оси X на соответствующее расстояние. По окончании действия выброса (по заднему фронту) формирователь 6 импульсов формирует короткий импульс, .поступающий на второй вход триггера 7 и перебрасывающий его в состояние при котором на его выходе появляется высокий (разрешающий) потенциал.Этот потенциал подается на первый вход элемента И 8.. В исходном состоянии подвижной части координатного самописца 17 фотоэлемент 9 (фотоэлектрический источник напряжения), закрепленный на конце направляющей оси Y, находится над освещенной прорезью поля регистрации, из-под которой поступает световой поток от источника, расположенного над полем регистрации. Прорезь в поле регистрации необходима для задания начального движения направляющей вдоль оси Y. Таким образом, при остановке каретки напротив соответствующего коридора по оси X фотоэлемент 9 находится под воздействием светового потока и на его выходе возникает напря женке, которое усиливается усилителем 10 и поступает на второй вход элемента И 8. В результате этого импульсы генератора 3 начинают поступать на информационный вход генератора 11 ступенчатого напряжения. С цриходом каждого импульса напряжение . на его выходе увеличивается на одну ступеньку и поступает на вход шагового двигателя 15. С приходом первого импульса шаговый двигатель 15 в блоке 13 управления сдвигает направляющую в каретке из нулевого положения на один шаг по оси Y . Если под пробником, находящимся на конце этой направляющей, имеется отверстие в поле регистрации блока 5, через которое проходит световой поток, то н.а выходе фотоэлектрического источника напряжения возникает напряжение, открывающее элемент И 8 для прохождения импуль414сов от генератора 3, и направляющая сдвигается еще на один шаг по оси Y. Движение направляющей по оси ,Y осуществляется до тех пор, пока не исчезнет напряжение на выходе фотоэлемента 9. Момент останова соответствует отсутствию отверстия в поле регистрации блока 5 на очередном шаге. В результате элемент И 8 закрывается и направляющая остается в этом положении. В момент исчезновения напряжения на выходе усилителя 10 (задний фронт напряжения) срабатывает формирователь 12 импульсов, в результате на его первом выходе появляется импульс, который, во-пер-; вых, вызывает срабатьшание шагового двигателя 14 в блоке управления (и пробойник пробивает отверстие в поле регистрации), и во-вторых, сбрасывает триггер 7 в исходное состояние. Усилитель 10 содержит на выходе фильтр низкой частоты для устранения высокочастотных помех, вызываемых переходом направляющей с фотоэлементом 9 на очередной шаг. Далее на третьем выходе формирователя 12 возникает импульс, формируемый по заднему фронту импульса с первого выхода, который сбрасывает генератор 11 ступенчатого напряжения в исходное состояние, в результате чего направляющая сдвигается по оси Y в нулевое состояние.После этого на втором выходе формирователя 12 возникает импульс, формируемый по заднему фронту импульса с третьего выхода, который сбрасывает генератор 4 ступенчатого напряжения в исходное состояние., в результате чего каретка сдвигается по оси X в нулевое положение. С приходом следующего выброса цикл работы повторяется. Таким образом, ось X соответствует длительностям выбросов, ось Y соответствует частоте повторяемости длительностей выбросов, т.е. на поле регистрации формируется гистограмма распределения длительностей выбросов. Таким о(5разом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство, позволяющее наглядно представлять гистограмму распределения выбросов, существенно проще: не содержит канальных счетчиков либо ОЗУ -большой памяти. Кроме того, при увеличении точности анализа в прототипе растет Необходимое число каналов и вместе с этим существенно растет элементная баэб. В предлагаемом устройстве увеличение числа каналов вызывает лишь увеличение размаха движения по координатным осям. Подключение же к прототипу координатного самописца вместо счетчиков без введения в предлага емое устройство блоков и связей не позволяет осуществить построение гистограммы. Это связано с тем, что прототип может осуществлять лишь последовательную во времени регистрацию выбросов, что приводит к хаотичному расположению точек в поле регистрации, и не может осуществлять последовательную регистрацию выбросов в каждом дифференциальном коридоре, что осуществляется предлагаемым устройством.

АНАЛИЗАТОР ДЛИТЕЛЬНОСТЕЙ ВЫБРОСОВ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащий пороговый блик, первый и второй входы которого являются соответственно информационным входом и выхо-дом блока задания уровня, a выход порогового блока подключен к входу первого формирователя импульсов и первпму входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов,.о т л и ч-a ющ и и с я тем, что, с целью упрощениЯ) он содержит первый и второй генераторы ступенчатого напряжения, триггер, усилитель, фотоэлектрический источник напряжения, второй элемент И, второй формирователь импульсов и блок регистрации, состоящий из координатного самописца и устройства управления, содержащего первый, второй и третий шаговые двигатели, вход первого из которых объединен с первым входом триггера и подключен к первому вьпсоду второго формирователя импульсов, второй и третий выходы которого подключены соответственно к управляющим входам генераторов ступенчатого напряжения, информационные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, a выходы подключе ны соответственно к входам первого и второго щаговых двигателей устройства управления блока регистрации, . при .этом второй вход триггера подклю§ чен к выходу первого формирователя импульсов, a выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого объединен с входом второго формирователя импульсов Э и подключен к выходу усилителя, вход которого соединен с фотоэлементом, ю ; третий вход второго элемента И подключен к выходу генератора импульсов.

Г

м

11ТЧ4 К 5 5