Устройство для вычисления среднего арифметического Советский патент 1985 года по МПК G06G7/163 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при вычислении среднего, а также в статистических служ бах устройства для вьиисления сред них арифметических оценок. Известны устройства для вычисления среднего арифметического, содер жащие счетчики выборки, частного, долей, делителя, масштаба, регистр остатка, два одновибратора, три вентильных элемента и отсчетное уст ройство, которое можно использовагь для вычисления среднего балла успеваемости в учебном процессе 1 Недостатки данных устройств состоят в их сложности и большом машин ном времени вычисления результата. Это объясняется тем, что для вычисления среднего значения (балла) необходимо большое машинное время для реализации операций: последовательного сложения всех чисел, подсчета общего количества введенных оценок деления полученной ранее суммы наобщее количество оценок. Известны устройства для вычисле ния среднего арифметического, соде жащие источник постоянного тока, подключенный к одному входу вычнтакицего устройства, к другому входу которого подключен выход интегратора, вход которого через умножающее устройство подключен к выхо ду вычитающего устройства и к выхо ду функционального преобразователя Г.. Недостатки этих средств заключаются в их сложности и отсутствии мгновенного вычисления результата из-за инерционности устройства. Большая инерционность устройства обусловлена тем, что интегратор и функциональный преобразователь име ют большие постоянные времени. Отрицательная обратная связь в устройстве, снижает его быстродействие После введения в устройство усредняемых величин требуется значитель ное время для завершения переходных процессов, после которых можно отсчитьшать результат усреднения. Наиболее близким к изобретению является устройство для вычисления среднего арифметического, которое содержит источник питания, развязывающий блок, измерительный прибор и блок ввода оценок, 192 выполненный на потенциометрах.Источ ник питания подключен к входу блока ввода оценок, выход которого через развязывающий блок подсоединен к измерительному прибору з . Недостаток известного устройства состоит в том, что средняя оценка определяется для строго заданного количества оценок. При изменении количества вводимых в устройство оценок необходимо перенастраивать (градуировать) измерительньй прибор, что увеличивает время вычисления средней арифметической оценки. Кроме того, при большом количестве вводимых оценок необходимы дополнительное устройство для запоминания количества введенных оценок и устройство для стабилизации выходного напряжения источника питания, что усложняет устройство. Цель изобретения - повьпнение быстродействия, упрощение устройства и сокращение машинного времени при вьмисленни среднего арифметического вводимых в устройство оценок. Для достижения поставленной цели в устройстве для вычисления среднего арифметического, содержащем четыре сдвоенных потенциометра, каждьм из которых содержит два резистора, двухобмоточньй логометр, источник питания со средней точкой, два блока электрической развязки, первые вьшоды первых резисторов каждого сдвоенного потенциометра подключены к зажиму плюс источника питания со средней точкой, к зажиму минус которого подключены первые вьшоды вторых резисторов каждого сдвоенного потенциометра, вторые вьшоды первого и второго резисторов каждого сдвоенного потенциометра соединены и подключены к средней точке источника питания, подвижные выводы - первых резисторов каждого сдвоенного потенциометра подключены к соответствующим входам первого блока электрической развязки, выход которого соединен с входом первой обмотки двухобмоточного логометра, подвижные вьшоды вторых резисторов каждого сдвоенного потенциометра подключены к соответствующим входам второго блока электрической раз 3 вязки, выход которого соединен с входом второй обмотки двухобмоточного логометра, вькоды первой и второй обмоток двухобмоточного логометра соединены и подключены к средней точке источника питания, при этом величина сопротивления первого резистора в каядом сдвоенном потенциометра в (+1) раз больше величины сопротивления второго резистора (i - порядковьй номер сдвоенного потешщометра, i 1,4)., На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит двухобмоточ ный логометр 1, блоки 2 и 3 электрической развязки и четьфе сдвоенных потенциометра . Первый резистор в каждом сдвоенном потенциометре в (i+1) раз больше второг резистора, i - порядковый номер сдв енного потенциометра, i 1,4, плюс и минус - зажимы источника питания со средней точкой. Устройство работает следующим образом. При вращении движка только одного из четырех сдвоенных потенциомет ров изменяются точки, протекающие по обмоткам логометра 1. Однако их отношение не изменяется. Стрелка ло гометра 1 остается в этом случае в неизменном положении. Среднее арифметическое значение одной и той же оценки не изменяется при изменении количества вводимых оценок Это объясняется тем, что приращение первого сопротивления потенциометра прямо пропорционально количеству :введенных оценок, а приращение второго сопротивления этого же сдвоен:Ного потенциометра пропорционально не только количеству введенных оценок, но и их значению. При вращении подвижных движков потенциометров отношение их сопротивлений имеет вид , 4,5, где i 2,3,4,5. ; При вращении движков сдвоенных потенциометров изменяются величины токов, протекающих по обмоткам ло1194гометра 1 через развязывающие бло;ки 2 и 3. Тогда отношение суммарного сопротивления резисторов каядого сдвоенного потенциометра строго пропорционально среднему арифметическому значению N введённых в устройство оценок: При этом следует иметь в виду,что сопротивление обмоток логометра 1 пренебрежимо мало по сравнению с той частью сопротивления любого потенциометра, которая всегда сохраняется между его подвижным выводом и заземленным корпусом устройства. Положительный эффект от использования изобретения состоит в сокращении машинного времени вычисления среднего арифметического за счет одновременного изменения величин слагаемых токов двухобмоточного логометра 1 при варьировании как количества вводимых в устройство оценок, так и их значений. Мапмнное время при этом сокращается в /3 раз: р.Л1 i:. где Kj - значение (вес) оценки; т; - количество оценок, так как в предлагаемом устройстве не требуется машинного времени для реализаций операций умножения, суммирования, деления и т.д. Кроме того, упрощается конструкция устройства за счет рационального использования свойств сдвоенных потенциометров сохранять неизменным величину соотношения их сопротивлений и силу электромагнитного поля двухобмоточного логометра.

f +

2

J 9 +

+

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СРЕДНЕГО АРИШЕТИЧЕСКОГО, содержащее четыре сдвоенных потенциометра, каждьй из которых содержит два резистора, двухобмоточный логометр, источник питания со средней точкой, два блока электрической развязки, отли,чающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, первые вьшоды первых резисторов каждого сдвоенного потенциометра подключены к зажиму плюс источника питания со средней точкой, к зажиму минус которого подключены первые вьгооды вторых резисторов каждого сдвоенного потенш1ометра, вторые выводы первого и второго резисторов каждото сдвоенного потенциометра соединеим и подключены к средней точке источника питания, подвижные В1.1ппд(,1 первьос резисторов каждого слпоепиого потенциометра подключены к соотретствуюЕ им входам первого блока электрической развязки, выход которого соединен с входом первой обмотки двухобмоточного логометра, подвижные вьшоды вторых резисторов каждого сдвоенного потенциометра подключены к соответствующим входам второго блока электрической развязки,выход которого соединен с входом второй обмотки двухобмоточного лого(Л метра, выходы первой и второй обмоток двухобмоточнохо логометра соединены и подключены к средней точке источника питания, при этом величина сопротивления первого резистора в каждом сдвоенном потенциометре в (i+1) раз больше величи4 4: ны сопротивления второго резистора ( L - порядковый номер сдвоенного потенциометра, L 1,4).