Цифровой измеритель дисперсии Советский патент 1986 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано для оперативной обработки быстроменяющихся процессов.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг, представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - временная диаграмма работы устройства

Измеритель дисперсии содержит блок 1 центрирования, двухполупериод ный выпрямитель 2, компаратор 3 генератор 4 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 5, формирователь 6 импульсов,- элемент И 7, формирователь 8 пачек импульсов, элемент И 9, счетчик 10, формирователь 11 интервала измерения импульсов, триггер 12 и кнопку 13,

Устройство работает следующим образом.

До начала измерения обрабатьшаемо напряжение U(t), моделирующее стационарный эргодический процесс x(t) ,, подается (фиг, 2а) через блок на вход двухполупериодного вьт ямителя С выхода последнего выпрямленное и центрированное напряжение |U..(t)l поступает на один из входов компара- (тора 3, на второй вход которого подается последовательность ступенчато- нарастающих напряжений U kt с выхода цифроаналогового преобразователя 5 (фиг, 2б), Генератор 4 выра- батьюает импульсы постоянной амплитуды и стабильной частоты, которые поступают на вход цифроаналогового преобразователя 5 и на второй вход элемента И 7 и формирователя 11, На выходе .цифроаналогового преобразователя 5 формируется последовательност ступенчато-нарастающих напряжений с периодом следования намного больше чем период входного напряжения U(t) Одновременно с началом формирования ступенчато-нарастающего напряжения формируется поток импульсов с частотой следования U(t) - tdt формирователем 8,

В моменты равенства lU)(t)l U, kt компаратором 3 осуществляется формирование прямоугольных импульсов с длительностью дТ , связанной с мгновенным значением преобразуемого напряжения Uj|(t) зависшчостыб (фиг. 2в)

-.дТ,(Т., ) k|U,(T, )1 (1)

В течение формирования интервалов времени лГ абсолютное значение преобразуемого напряжения превосходит абсолютное напряжение ступенчатонарастаюш,его напряжения.

Сформированные импульсы компаратором 3 поступают на первый вход элемента И 9 и на первый вход элемента И 7 , разрешая прохождение импульсов одинаковой амплитуды и стабильной частоты с генератора 4 на вход формирователя 8, Эти же импульсы одновременно поступают на вход формирователя 6, на выходе которого формируется импульс сброса схемы формирователя 8 по окончании интервала ut; (фиг, 2г), Этим импульсом формирователь 8 переводится в исходное состояние .

СформированньЕЙ поток импульсов формирователем 8 за время if. подается на второй вход трехвходового элемента И 9. К третьему входу элемента И 9 подключено выходное напряжение

формирователя 11, запрещающее прохождение на вход счетчика импульсов пото- ка импульсов с формирователя 8.

Процесс измерения дисперсии начинается с момента нажатия пусковой

кнопки 13, при опускании которой на выходе триггера 12 формируется импульс, сбрасывающий счетчик 10 в нулевое состояние и разрешающий прохождение импульсов стабильной частоты с

генератора 4 на вход формирователя 11. Этим жй импульсом формирователь 11 переводится в состояние, разрешающее, прохож,цение потока импульсов с формирователя 8 на вход счетчика 10

(фиг, 2).

Число импульсов, поступивших на счетчик за время ui; равно

ut;{Ti

г k(iT(T )

m, J U,(t)dt .

:ш.. 1й,(Т.-)Г

Окончательно с учетом отношения 1) число ftf определяется соотношением

.1 , k

2

Счетчик 10 пбресчитьшает импульсы формирователя 8 за время Т

Общее число импульсов, записанных в счетчике, равно

|E:kiu,(T/)i ..

Значение оценки дисперсии определяется путем деления числа М на врега

мя т п Тд. Эта операция при использовании десятичного счетчика и соответственно подобранного числа п сводится к простому переносу запятой в общем отсчете,

Вьшодом числам из устройства заканчивается цикл измерений.

Формула изобретения

Цифровой измеритель дисперсии, со- держапщй блок центрирования, двухпо- лупериодный выпрямитель, компаратор, генератор импульсов, триггер, первый и второй элементы И, счетчик, вход сброса которого соединен с выходом триггера, вход установки в 1 которого йвляется входом запуска измерителя, выход счетчика является выходом измерителя, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения его точности, в него введены формирователь интервала измерения, формирователь пачек импульсов, цифроаналоговый

2297774

преобразователь, вход которого объединен с первым входом первого элемента И и тактовым входом формирователя интервала измерения, вход сброса 5 которого подключен к выходу триггера, вход измерителя соединен с входом блока центрирования, выход которого соединен с входом двухполупериодного выпрямителя, выход которого подключен

10 к первому входу компаратора, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, первым входом второго элемента И, входом формирователя импульсов, выход которого подt5 ключен к входу останова формирователя пачек импульсов, тактовый вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход формирователя пачек импульсов подключен к второму входу

20 второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом формирователя интервала измерения, выход второго элемента И подключен к счетному; входу счетчика.

25

Фиг. I

Изобретение относится к специализированным вычислительным средствам и может быть использовано для оперативной обработки быстроменяющихся процессов. Цель изобретения - повышение точности и расширение частотного диапазона. Изобретение позволяет обрабатьгеать случайные сигналы в более широком диапазоне частот за счет введения цифроаналогового преобразователя, формирователей интервалов измерений и пачек импульсов. Определение дисперсии осуществляется путем подсчета числа импульсов счетчиком, сформированных формирователем пачек импульсов, в течение периода времени, соотдетствующего превышению случайного процесса пилообразного напряжения. 2 ил. N9 ts9 СО