Устройство для вычисления текущей оценки среднего значения Советский патент 1985 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к автома-; тике и информационно-измерительной технике и предназначено для использования в контрольно-измерительных системах, системах оптимального уп равления и экспресс-обработки сигналов .

Известно следящее усредняющее уьтройство, содержащее компаратор, первьй и второй элементы И, реверси вый счетчик, преобразователь коднапряжение, блок управления и генератор тактовой частоты Ш

Недостаток этого устройства низкое быстродействие при определеНИИ среднего значения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является устройство, содержащее компаратор, первмй выход которого соединен с первьй№ входами первого и второго элементов И, второй выход соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы первого и третьего элементов И соединены соот ветственно с первым и вторым входами первого счетчика импульсов, выходы которого соединены с соответствуизщими входами цифроаналогового преобразователя, выход которого сое динен с первым входам компаратора, второй вход которого является входом устройства, выходы второго и четвертого элементов И соединень соответственно с первьи и вторым входами счетчика импульсов, выходы которого являются выходами устройства, генератор импульсов, выход сое;динен с вторыми входами первого и -рретьего элементов И и с первым входом блока управления,содержащего первый и второй счетчики и шyльcoв, дешифратор, блок элементов И, элемент ШШ, третий выход компаратора соединен с вторым входом блока травления, выход которого соединен с вторьми входами второго я четвертого элементов И 2.

Недостатком данного устройства является низкая информативность, вследствие невозможности одновременного вычисления текущих оценок среднёго значения нескольких исследуемых процессов.

Цель изобретения - повышение информативности устройства. 1

Поставленная цель достигается

тем, что, в устройство для вычисления текущей оценки среднего значения, содержащее генератор импульсов, последовательно соединенные . первый счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, второй счетчик импульсов, первьй и второй элементы И, первый информационный канал, состоящий из счетчика импульсов и компаратора, перввй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, введены дополнительные информационные каналы, каждый из которых содержит дифференциальный усилитель, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, компаратор,счетчик импульсов и регистр памяти, в первы информационный канал введены дифференциальный усилитель, первый и второй цифроанапоговый преобразователи и регистр памяти, выходы второго счетчика импульсов соединены непосредственно с соответствзтощимн nepBtOMH входами первых цифроаналоговых преобразователей информационных каналов и через первый элемент И - с синхронизируюпщм входом генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами счетчиков импульсов информационных каналов и с входом первого счетчика импульсов, выходы которого соединены через второй элемент И с входом второго счетчика импульсов и с первыми входаш регистров памяти ин- . формационных каналов, первые -входы компараторов дополнительных информационных каналов объединены и соединены с выходом цифроаналогового преобразователя, в каждом информационном канале выход дифференциального усилителя соединен с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом компаратора, выход компаратора соединен с вторым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым .входом регистра памяти, выход регистра памяти соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом .дифференциального усилителя, вторые входы дифференциальных усилителей информационных каналов являются входами устройства, вькоды регистров памяти информационных каналов являются первыми выходами устройства, выходы вторых цифроанало|говых преобразователей информационных каналов являются вторыми выхода ми устройства. На чертеже представлена блок-схе устройства. Устройство содержит в каждом информационном канале дифференгщальны усилитель 1, первый цифроаналоговый г Ьеобразователь (ЦАП) 2, компаратор 3, счетчик 4 импульсов,регистр памяти, второй цифроаналоговый преобразователь 6. Устройство содержит также генератор 7 импульсов, первый счетчик 8 импульсов, цифроаналоговь преобразователь 9, второй счетчик импульсов, первый 11 и второй 12 элементы И, первый информационный канал 13, дополнительные информационные каналы 14. Устройство работает следующим образом. Входные величины (сигналы) X., .Хл...X ...X поступают на вторые (прямые) входы дифференциальных уси лителей 1 соответствующих информационных каналов. Генератор 7 импул совупервый 8 и второй 10 счетчики импульсов, цифроаналоговьш преобразователь 9, первый 11 и второй 12 элементы И образуют генератор цикли чески изменякмцегося развертыванщего напряжения Хр поступающего на первые входы коьшараторов 3 И1 ормационньк каналов. На первые (цифровы входы умножакмцих цифроаналоговых преобразователей -2 информационных каналов подается код с выходов втор го счетчика 10 циклов. Значение кода определяет коэффициент передачи цифроаналогового преобразователя 2 и меняется при из менении номера цикла усреднения, оставаясь постоянным в течение каждого цикла. Число циклов L, в течение которых определяются текущие оценки среднего значения входных величин, задается соответствукнцим подключением входов элемента И 11 к выходам второго счетчика 10 импульсов. В начальном состоянии счетчики 4 и регистры 5 памяти информационных каналов, а также первый счетчик 8 импульсов Ъбнулены.Выходные напряже ния цифроаналоговых преобразователей б и 9 информационных каналов и . генератора развертывакнцего напряжения равны нулю. При обнулений второго счетчика импульсов 10 появляются импульсы на выходе генератора 7, меняющие содержимое счетчиков 4 информационных каналов и уровень развертывающего напряжения X р. В моменты достижения развертывающим напряжением величины . (. где Xj- - значение входной величины i-го информационного канала устройства в j -ом цикле усреднения; ,ij- - значение выходной .величины 1 -го информационного канала в (j-l)-oM цикле усреднения; KIJ; 1 - коэффициенты передачи дифференциальных уплотнителей 1; V i I , 1, -j Р коэффициенты передачи умножающих ЦАП 2 в -ом цикле усреднения происходит срабатывание одного либо нескольких компараторов 3 и прекращается прохождение импульсов генератора 7 на счетчик 4 соответствую- щего канала. В течение каждого цикла изменения развертывающего напряжения происходит срабатывание компараторов 3 во всех N каналах. В момент достижения развертьюающим напряжением Хр максимального значения на выходе второго логического элемента И 12 появляется логическая единица, под воздействием которой изменяется на единицу содержание счетчика 10 циклов и осуществляется запись содержимого счетчиков 4 информационных каналов в соответствующие регистры памяти 5, а следовательно, производится изменение кодов на первых (цифровых) выходах устройства Ц1, Ц и напряжений на вторых (аналоговых) выходах А1, А. Так как в первом цикле усреднение 1 ц. l, то ЦАП 6 информационных каналов формируют аналоговые величи1ш А1, А, значения которых равHb.h,-,X;,-j. Во втором цикле на вторые входы компараторов 3 воздействуют величины, значение которых в моменты срабатывания компараторов равны ,У2, так 1/2.

Так как в счетчиках 4 предьздущий результат измерения сохраняется, то в конце второго цикла усреднения содержимое счетчиков 4, регистров 5 памяти, а также значение выходных величин ЦАП 6 будет равно

единицы, под воздействием которой генератор 7 импульсов прекращает работу.На этом завершается процесс определения текущих оценок среднего значения входньк величин в течение I, циклов усреднения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТЕКУЩЕЙ ОЦЕНКИ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ, содержащее генератор импульсов, последовательно соединенные первый счетчик импульсов и цифроанапоговый преобразователь, второй счетчик импульсов, первый и второй элементы И, первьй информационный канал, состоящий из счетчика импульсов и компаратора, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены, дополнительные информационные каналы, каждый из которых содержит дифференциальный усилитель, первый и второй дифроанало- говые преобразователи, компаратор, счетчик импульсов и регистр памяти, в первьй информационный канал введены дифференциальный усилитель, первый и второй хщфроаналоговые преобразователи и регистр памяти, выходы второго счетчика импульсов соединены непосредственно с соответствующими первыми входами первых цифроаналоговых преобразователей информационных каналов и через первый элемент И - с синхронизирующим входом генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами счетчиков импульсов ин|формационных каналов и с входом первого счетчика импульсов, выходы которого соединены через второй элемент И с входом второго счетчика импульсов и с первыми входами регистров памяти информационных каналов, первые входы компараторов дополнительных информационных каналов объединены и соединены с выходом цифроаналогового преобразователя, в каждом информационном канале выход дифференциального усилителя соединен (Л с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен-с вторым входом компаратора, выход компаратора соединен с вторым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом регистра памяти, выход реЭд гистра памяти соединен с входом второго цифроаналогового преобраgD зователя, выход которого соединен с первым входом дифференциального vi усилителя, вторые входа дифференСХ) циальных усилителей информационных каналов являются входами устройства, выходы регистров памяти информационных каналов являются первыми выходами устройства, выходы вторых цифроаналоговых преобразователей информационных каналов являются вторыми выходами устройства.