Устройство для анализа результатов измерений Советский патент 1987 года по МПК G08C15/06 

Изобретение относится к электросвязи и телеметрии, может использоваться в системах обработки и анализа измерительной информации, является дополнительным к авт. св. № 732958

Цель изобретения - повышение точности результатов измерений путем обеспечения требуемого количества проведенных измерений в -соответствии с требуемой достоверностью оценки математического ожидания по критерию Стьюдента.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема блока вычисления достоверности математического ожидания; на фиг.З - структурная схема.блока определения критерия Стьюдента.

Устройство для анализа результатов измерений содержит блок 1 приема результатов измерений, блок 2 задержки, блок 3 формирования инверсий, счетчик 4 числа инверсий, первый блок 5 сравнения, второй блок 6 сравнения, счетчик 7 числа принятых результатов измерений, блок 8 вычисления математического ожидания, датчик поправок 9, блок 10 вычисления дисперсии, блок 11 корректирования, сумматор 12, первый и второй блоки вычитания 13 и 14, блок 15 задания порога, формирователь 16 результатов анализа, блок 17 вычисления достоверности математического ожидания, третий блок 18 сравнения, блок 19 определения критерия Стьюдента, блок 20 зажания доверительного уровня, в блоке 17 вычисления достоверности математического ожидания - цифроана- логовый преобразователь 21, делители 22 и 23 напряжения и блок 24 извлечения квадратного корня, в блоке 19 определения критерия Стьюдента - дешифратор 25, постоянная запоминающее устройство 26, цифроаналоговый преобразователь 27,

Устройство работает следующим образом.

Результаты измерений от блока 1 поступают в блок 2 задержки их с тактом At. В блоке 13 вычитания определяется разность между каждым текущим измерением и задержанным из блока 2, эта разность сравнивается с заданной величиной лР блока 15. В случае превышения разностью заданного порога сигнал о превышении направляется в формирователь 16, где формируется метка о сбойном измерении.

Одновременно результаты измерений от блока 1 и от блока 2 направляются в блок 3 формирования инверсий, где инверсия ценой 1 формируется в

случае, если текуш,ее измерение больше предшествующего, и ценой О, если оно меньше или равно предшествующему. Поступая Б счетчик 4, для каждого измерения накапливается группа инверсий, которая направляется в блоки 5 и 6. Одновременно количество результатов измерений подсчитывается в счетчике 7, куда поступают последовательно сигналы о результа-

те измерений. Отсюда они направляются в блоки 8 и 10 для вычисления математического ожидания и дисперсии соответственно. Результаты из блока 8 поступают в сумматор 12 и второй

блок вычитания 14. Из блока 10 результаты поступают в блок 11, куда от датчика 9 поправок поступают вставки о динамических свойствах системы.

Из блока 11 результаты поступают в сумматор 12 и во второй блок 14 вычитания, в котором вычисляется количество допустимых инверсий. От сумматора 12 максимальное число допустимых инверсий поступает в блок 5, а от блока 14 вычитания минимальное число допустимых инверсий - в блок 6, в которых они сравниваются с измеренными инверсиями.

Результаты сравнения из блоков 5 и 6 поступают в формирователь 16. Одновременно с блоком 7,8,10 поступает информация о числе принятых результатов измерения, текущих значениях оценок математического ожидания и дисперсии в блок 17, в котором вычисляется достоверность оценки математического ожидания. Цифроаналоговый преобразователь 21 преобразует информацию о числе измерений в аналоговый . В результате на выходе блока 17 формируется анапоговьш сигнал, соответствующий достоверности оценки математического ожидания, который поступает на первый вход третьего блока 18 сравнения, в котором вычисленное значение достоверности оценки математического ожидания

сравнивается с критическим значением критерия Стьюдента, поступающим на второй вход блока 18 сравнения с выхода блока 19 определения критерия Стьюдента.

Критическое значение критерия определяется в блоке 19 следующим образом.

В соответствии с показаниями счет чика 7 на управляющих входах ПЗУ 26 (матрицы накопителя) с выходом дешифратора 25 появляются управляющие сигналы, в соответствии с которыми на выходе ПЗУ появляется сигнал, соответствующий заданному доверительному интервалу с выхода блока 20.

При этом на выходе ЦДЛ 27 появляется аналоговый сигнал, соответствующий критическому значению критерия Стьюдента для соответствующего коли- чества измерений заданного доверительного уровня.

Если вычисленное значение достоверности оценки математического ожидания окажется меньше критического значения критерия Стьюдента, то это означает, что объем выборки, по которой определена оценка математического ожидания, недостаточен. С выхода третьего блока 18 сравнения на управ ляющий вход блока 1 приема результатов измерений поступает сигнал на увеличение объема выборки, т.е. на продолжение приема результатов измерений. Если значение оценки матема- тического ожидания считается достоверным, управляющий сигнал с выхода блока 18 сравнения отсутствует, после принятия очередного измеренного значения блоком 1 анализ результатов измерений по данной выборке завершается.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определить минимально необходимый объем выборки ре- зультатов измерений, при этом в ка1

l/S

честве меры достоверности оценки математического ожидания используется значение критерия Стьюдента, зависящее от заданного доверительного уровня и числа результатов измерений, что обеспечивает требуемую точность анализа результатов измерений.

Формула изобретения

Устройство для анализа результатов измерений по авт. св. № 732958, отличающееся тем, что, с цельюповышения точности результатов измерений путем обеспечения требуемого количества измерений, в него введены второй дополнительный блок сравнения,блок вычисления достоверности математического ожидания, блок задания доверительного уровня и блок определения критерия Стьюдента, первый вход блока вычисления достоверности математического ожидания соединен с третьим входом блока вычисления математического ожидания, второй вход - с дополнительным выходом блока вычисления дисперсии, третий вход - с третьим выходом счетчика числа принятых результатов измерений, выход - с первым входом второго дополнительного блока сравнения, выход блока задания доверительного уровня соединен с первым входом блока определения критерия Стьюдента, второй вход которого соединен с четвертым выходом счетчика числа принятых результатов измерений, выход - с вторым входом второго дополнительного блока сравнения, выход которого подключен к управляющему входу блока приема результатов измерений.

фиа2

Редактор Н.Горват

Составитель В.Бутин

Техред М.Ходанич Корректор Н.Повидайчик

Заказ 1896/48Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб,, д. 4/5

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

ТЬ

(ptjff.3

Изобретение относится к электросвязи и телеметрии и может быть использовано в системах обработки и анализа измерительной информации. Цель изобретения - повьшение точности результатов измерений путем обеспечения требуемого количества проведенных измерений. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство по авт. св. № 732958 дополнительно введены блок вычисления достоверности математического ожидания 17, блок сравнения 18, блок определения критерия Стыодента 19, блок задания доверительного интервала 20. Устройство работает следующим образом. В блоке сравнения 18 сравнивается величина, соответствующая достоверности математического ожидания, с критическим значением критерия Стьюдента. В случае недостаточности количества измерений вьщается управ- ляюпщй сигнал в блок приема результатов измерений 1 на продолжение приема измерений. Таким образом обеспечивается необходимое количество результатов измерений в выборке, отвечающее данному доверительному уровню. 3 ил. а (Л оэ 14) a.i