Устройство для контроля сигналов Советский патент 1986 года по МПК H04B3/46 

Сигнал о динамически искаженном и закрытом ВЧ помехой действительном сигнале с выхода измерителя 17 сравнивается в ЭСЗ с оценкой сигнала на выходе МБ 1, Полученная разность поступает одновременно на пороговый элемент 19, для выявления этого отклонения, и на ФНЧ 10, где подавляется его ВЧ составляющая. Затем сигнал умноженный на коэф. К в ЭМ 5, поступает на МБ 1 и ключ 15, который по

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах автоматического управления технологических процессов для контроля параметров, которые могут быть измерены с помощью двух измерителей. Один измеритель не обладает высокой точностью, но и не требует больших затрат на измерение, другой, более точный, требует больпш затрат на измерение. Примером такого рода параметров являются механически свойства металла, измеряемые с помощью магнитных датчиков, показания которых сильно зашумлены, а также с помощью разрушающего контроля, точного, но дорогостоящего.

Цель изобретения - повьшение точности контроля.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для контроля сигналов.

Устройство содержит первый и второй моделирующие блоки 1 и 2, первый и второй элементы сравнения 3 и 4, первый и второй элементы масштабирования 5 и 6, первый и второй элементы задержки 7 и 8, элемент памяти 9, первый, второй и третий фильтры низкой частоты 10, 11 и 12, элемент перемещения измерителя 13, первый и второй ключи 14 и 15, индикатор 16, первый и второй измерители 17 и 18, пороговый элемент 19, компаратор 20 и умножитель 21.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с первого измерителя 17 о динамически искаженном и закрытом высокочастотной помехой действитель225024

сигналу с компаратора 20 коммутирует индикатор 16 на выход ЭМ Ь, для считывания информации измерителя 17, и на выход ЭМ 6, для считывания информации измерителя 18. Т.к. сигнал измерителя 18 менее защемлен, инерционность ФНЧ 11 меньше, чем у ФНЧ 10, и выходной сигнал ЭМ 6 более точно отслеживает быстрые изменения -измеряемого парамет- ра . . ил.

0

5

0

5

ном сигнале поступает с целью восстановления его оценки на замкнутый контур неявного обращения первого моделирующего блока 1, Этот контур содержит первый элемент сравнения 3, первый фильтр низкой частоты 10, первый элемент масштабирования 5 и первьш моделирующий блок 1. При этом первый и второй моделирующие блоки 1 и 2 устройства представляют из себя инерционные звенья второго порядка. В первом элементе сравнения 3 из выходного сигнала первого измерителя 17 вычитается оценка сигнала, полученная на выходе первого моделирующего блока 1. Сигнал полученной разности поступает на первый фильтр низкой частоты 10, где его высокочастотная составляющая подавляется и умножается в первом элементе масштабирования

5на коэффициент К. Выходной сигнал первого элемента масштабирования 5

06оценке измеряемого сигнала поступает на вход первого моделирующего блока 1 и на вход второго ключа 15.

Для подавления значительной по величине высокочастотной помехи выходного сигнала первого измерителя 17 необходима большая инерционность первого фильтра низкой частоты 10. В |этом случае подавляются, конечно, и быстрые изменения (например, близкие к ступенчатым) полезной составляющей измеренного сигнала, и появляется устойчивое отклонение между сигналом первого измерителя 17 и сигналом первого моделирующего блока 1. С целью выявления этого отклонения выходной сигнал первого элемента сравнения 3 поступает на пороговый элемент 19.

Затем сигнал задерживается в первом элементе задержки 7 на время Г, и умножается в умножителе 2 на выходной сигнал порогового элемента 19. На выходе умножителя 21 при этом формируется сигнал, который имеет следующие свойства: если вьпсодной сигнал первого элемента сравнения 3 в моменты времени t и (t -t) имеет одинаковый знак, то он равен плюс единице, если же разные знаки, то он coOTiBeTCTByer минус единице. Этот сигнал затем сглаживается в третьем фильтре низкой частоты 12. Сглаженный сигнал стремится к величине плюс единица, если имеет устойчивое отклонение между сигналом первого измерителя 17 и его оценкой, и уменьшается до минус единицы, если устойчивое отклонение отсутствует. Затем выходной сигнал третьего фильтра низкой частоты 12 сравнивается компаратором 20 с сигналом из элемента памяти 9. Если выходной сигнал третьего фильтра низкой частоты 12 меньше «заложенного в элементе памяти 9, то на управляющий вход пергого ключа 14 поступает сигнал, по которому выход первого ключа 14 коммутируется таким образом, что выходной сигнал компаратора 20 непосредственно поступает на управляющий вход второго ключа 15. При этом второй ключ 15 коммутирует индикатор 16 на выход первого элемента масштабирования 5 и, таким образом, считьшается информация первого измерителя 17.

г

Если выходной сигнал третьего

фильтра низкой частоты 12 превьш ает по величине сигнал с элемента памяти 9, то первый ключ 14 коммутирует цепь через второй элемент задержки 8 Одновременно по сигналу с компаратора 20 срабатывает элемент перемещения измерителя 13. Последний перемещает второй измеритель 18 до его рабочего положения, т.е. его включения Лри этом на индикатор 16 сигнал с первого элемента масштабирования 5 поступает до тех пор, пока не закончится переходной процесс второго измерителя 18, т.е. он приходит в рабочее положение.

Время переходного процесса устй- навливается на втором элементе задержки 8. Поэтому на управляющий вход второго ключа 15 сигнал с компаратора 20 приходит с задержкой на заданное время, н только тогда вто15

225024Л

рой ключ 15 соединяет выход второго элемента масштабирования 6 с индикатором 16. При этом выходной сигнал второго измерителя 16 преобразуется с помощью второго элемента сравнения 4, второго фильтра низкой частоты II, второго элемента масштабирования 6 и второго моделир5тощего блока 2 также, как и сигнал первого измерителя

Q 17. Однако из-за того, что сигнал

второго измерителя 18 менее защемлен, инерционность второго фильтра низкой частоты. 11 меньше, чем у первого, фильтра низкой частоты 10, и выходной сигнал второго элемента масщтабирова- ния 6 более точно отслеживает быстрые изменения измеряемого параметра. I Формула изобретения

20 Устройство для контроля сигналов, содержащее первый моделирующий блок, первый элемент задержки, первый фильтр низкой частоты, первый элемент масштабирования и последовательно соеди25 ненные первый измеритель, первый элемент сравнения и пороговый элемент, при этом выход первого фильтра низкой частоты подключен к входу первого элемента масштабирования, а выход

30 первого моделирующего блока подключен к другому входу первого элемента сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, введены второй измеритель, элемент памяти, второй фильтр низкой частоты, второй элемент масштабирования, элемент перемещения измерителя и последовательно соединенные умножитель, третий фильтр низкой частоты, компаратор, второй элемент задержки, первый ключ, второй ключ и индикатор, первый вход умножителя соединен с вьг- ходом порогового элемента и через первый элемент задержки с вторым входом умножителя, выход элемента памяти подключен к другому входу компаратора, выход которого подключен к управляющему и дополнительному входам первого ключа и через элемент перемещения измерителя к входу второго измерителя, выход которого через последовательно соединенные второй элемент сравнения, второй фильтр низкой частоты, второй элемент масштабирования и второй моделирующий блок подключен

55 к другому входу второго элемента сравнения , выход второго элемента масштабирования подключен к другому входу второго ключа, дополнительный вход

35

40

45

50

S12250246

которого соединен с выходом первого первого элемента српяиения подключен элемента масштабирования и с входом к входу первого 1ильтра низкой часто- первого моделирующего блока, а выход ты.

Изобретение может использоваться в системах автоматического управления технологических процессов для контроля параметров. Повышается точность контроля. Устройство содержит два моделирующих блока (МБ) 1 и 2, два элемента сравнения (ЭС) 3 и 4, два элемента масштабирования (ЭМ) 5 и 6, два элемента задержки 7 и 8, элемент памяти 9, три ФНЧ 10, 11, 12, элемент перемещения измерителя I3, два ключа 14, 5, индикатор 16, два измерителя 17, 18, пороговый элемент 19, компаратор 20 и умножитель 21.