Устройство для определения моментов экстремумов Советский патент 1986 года по МПК G01R19/04 

1 1

Изобретение относится к электроизмерительной технике,

Цель изобретения - повышение точности и помехозащищенности устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2- временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит стабилизатор 1, вход которого является входом устройства, а первьй выход через формирователь 2 подключен к третьим входам первого и второго логических элементов И 3 и 4, распределитель 5 импульсов, вход которого является входом запуска устройства, первый выход подключён к входу сброса первого триггера 6, а второй выход - к входу установки триггера 6 и входу сброса реверсивного счетчика 7, инвертирующий и прямой выходы триггера 6 соединены с первыми входами элементов И 3 и 4 соответственно, генератор 8 эталонных импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И 3 непосредственно, а с вторым входом элемента И 4 че- рез второй триггер 9, вычитающий вход счетчика 7 подключен к выходу элемента И 3, суммирукяций вход - к выходу элемента И 4, а выход переноса - к первому входу третьего логического элемента И .10, второй вход которого соединен с вторым выходом стабилизатора 1, а выход является выходом устройстве.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал U, поступает на вход стабилизатора 1, стабилизируется по амплитуде без искажения формы и поступает на вход формирователя. Передний фронт прямоугольного импульса на выходе формирователя 2 соответствует уровню сигнала, начиная с которого сигнал можно считать с достаточно высокой точностью симметричным относительно вершины.

Полный цикл работы устройства проходит за два такта.

Первый такт работы устройства начинается в момент появления стабилизированного по амплитуде сигнала на входе формирователя 2. На вход распределителя 5 импульсов поступает старт-импульс, передний фронт которого соответствует моменту по10

379832

явления исследуемого импульса. В первом та.кте работы старт-импульс с выхода распределителя 5 импульсов подается па вход S (вход установки

5 в 1) триггера 6.

Переключение управляющего триггера 6 старт-импульсами, несвязанными с сигналом, позволяет исключить его сбои при наличии помехи в исследуемом сигнале, что значительно повышает помехоустойчивость устройства.

В результате подачи старт-импульса на вход S триггера 6 на его выходе Q устанавливается уровень 1

5 а на инвертирующем выходе Q - уровень Передним фронтом этого же старт-импульса реверсивный счетчик 7 устанавливается в нулевое состояние .

20 I

На выходе формирователя 2 до появления исследуемого импульса уста- 0.

навливается и , а в момент, когда уровень входного сигнала достигает

некоторого уровня отсечки U

отс

на

выходе формирователя 2 устанавливается 1. Это состояние сохраняется до тех пор, пока величина исследуемого сигнала не станет меньшей уровня отсечки. В этот момент на выходе формирователя 2 устанавливается О.

Таким образом, в первом такте работы, выбирая уровень отсечки достаточно близким к экстремальному значению исследуемого сигнала, предварительно определяют область, в которой находится экстремум этого сигнала.

Так как в первом такте работы на одном из входов элемента И 3 присутствует О с выхода Q триггера 6, на вьгх.оде этого элемента, а следовательно, и на вычитающем входе реверсивного счетчика также устанавливается Поскольку при этом на первый вход элемента И 4 поступает 1 с вьпсода Q триггера 6, на второй вход - импульсы с выхода счетного триггера 9, а на третий вход - импульс с формирователя 2, на выходе элемента И 4 формируются импульсы с частотой, в два раза меньшей частоты генератора 8, Импульсы с выхода элемента И 4 суммируются реверсивным счетчиком 7. Число импульсов, которое поступает на счетчик 7, определяется длительностью импульса от- ; сечки,,

По окончании импульса отсечки реверсивный счетчик 7 прекращает счет импульсов и сохраняет свое состояние до второго такта работы. Причем промежуток времени до второго такта может быть сколь угодно большим, так как прохождение импульсов на вход реверсивного счетчика 7 возможно только при наличии импульса на выходе формирователя 2,

Во втором такте работы у.сТройства, который начинается в момент появления второго импульса на входе формирователя 2, на вход R (вход установки в О) триггера 6 поступает второй старт-импульс с выхода распределителя 5 импульсов, переводящий триггер 6 в новое состояние, при котором на выходе Q устанавли вается уровень О,дающего на выходе логического элемента И 4, а следовательно и на суммирующем входе реверсивного счетчика 7 также О, На выходе Q триггера 6 устанавливается 1, которая поступает на первый вход элемента И 3, на третий вход которого подается импульс с выхода формирователя 2. Так как второй вход элемента И 3 подключен к генератору

8 эталонной частоты 8, на выходе элемента И 3 формируются импульсы частоты генератора 8, поступающие на вычитающий вход реверсивного счетчика 7. Время, в течение которого счетчик 7 работает на вычитание, определяется длительностью импульса отсечки.

Процесс вычитания происходит в два раза быстрее, чем процесс сложения, за счет того, что импульсы с генератора 8 во втором такте работы устройства проходят на счетчик 7, минуя .триггер 9.

Момент перехода реверсивного счетчика 7 через ноль соответствует се-

редине импульса отсечки, а следовательно, моменту экстремального значения сигнала, так как на уровне отсечки сигнал является симметричным .

Таким образом, во втором такте работы устройства уточняется вре- менное положение момента экстремума той части исследуемого сигнала, оторая лежит выше уровня отсечки .

2379834

Импульс, соответствующий момен ту перехода реверсивного счетчика через ноль, поступает на вход элемента И 10, на второй вход которого 5 подается импульс со стабнпизатора 1, временное положение которого соответствует моменту, когда закончилась стабилизация исследуемого сигнала. Этим исключается возможно ность появления ложного сигнала экстремума, который может появиться в момент когда амплитуда исследуемого сигнала еще не приведена к уровню стабилизации,

fS С приходом следующего импульса на вход S триггера 6 и вход R реверсивного счетчика 7 устройство возвращается в исходное состояние. Процесс определения экстремума повторяется, 20

Формула изобретения

Устройство для определения моментов экстремумов, содержащее стабили25 затор, вход которого является входом устройства, а первый выход подключен к входу формирователя, первый триггер, инверсный и прямой входы которого подключены к первым входам

30 первого и второго логических элементов И соответственно, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами реверсивного счетчика генератор эталонных импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И непосредственно, а с вторым входом второго элемента И через второй триггер, и тре. тий логический элемент И, О т л и- чающееся тем, что, с целью повышения точности и помехозащищенности, в него введен распределитель импульсов, вход которого является

. входом запуска устройства, первый выход подключен к входу сброса первого триггера, а второй выход - к входу установки первого триггера и входу сброса реверсивного счетчика, выход формирователя подключен к третьим входам первого и второго элементов И, первый вход третьего элемента И-..соединен с выходом переноса реверсивного счетчика, второй вход - с вторым выходом стабилизатора, а выход является выходом устройства.

35

50

55

t

Изобретение относится к элек троизмерительной технике и способ- ствует повышеТнию точности и помехозащищенности устройства. Устройство содержит стабилизатор 1, формирователь 2, распределитель импульсов 5, элементы 3, 4 и 10 И, триггеры 6 и 9, реверсивный счетчик 7 и генератор 8 эталонных импульсов. ; Цикл работы происходит в два такта, В первом такте работы, выбирая уровень отсечки достаточно близким к экстремальному значению исследуемого сигнала, предварительно определяют область, в которой находится экстремум этого сигнала.Во втором такте работы уточняется временное положение момента экстремума той части исследуемого сигнала, которая лежит .выше уровня отсечки. 2 ил. (О с ю &9 00 СО

Редактор А.Огар

Составитель С,Рыбин

Техред Л.Сердюкова- Корректор М.Пожо

Заказ 3284/45 Тираж 728 .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,, г, Ужгород, ул. Проектная,4