Устройство для определения экстремумов электрического сигнала Советский патент 1987 года по МПК G01R19/04 G06G7/02 

25

113221

Изобретение относится к измерительной и вычислительной техйике, может быть использовано в измерительно-информационных системах для анализа случайных электрических сигналов 5 и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1273816.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения работы со знакопеременным сигналом 10 произвольной формы.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, запоми- 5 нающий регистр 2, регистр 3 экстремальных значений, первьй 4 и второй 5 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ РШИ, арифметический блок 6, селектор 7, блок 8 индикации и элемент ИЛИ 9. Селектор 7 20 содержит элементы И 10 и 11, D-триг- гер 12, формирователь 13 импульсов и элемент ИЛИ 14. Блок 8 содержит D-триггер 15 и формирователи 16 и 17 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый электрический сигнал поступает на аналоговый вход АЦП 1 и преобразуется в цифровой код в моменты времени, задаваемые управляющими импульсами (по входу Пуск)., Одновременно с появлением на информационном выходе АЦП 1 значения вход- ного сигнала на его тактовом выходе 35 появляется короткий импульс Конец измерения (КИ).

Первый импульс КИ пропускается формирователем 13 (последующие им блокируются) на выход и через эле- 40 мент ИЛИ 14 воздействует на управяющий вход запоминающего регистра 2, в результате чего в этот регистр вводится значение кода выхода АЦП 1.

Это относится к первому циклу 45 преобразования АЦП 1.

В последующих циклах преобразования ввод информации в запоминающий регистр 2 и регистр 3 экстремальных значений производится следующим об- 50 разом.

Арифметический блок 6 работает качестве вычитателя в те моменты ремени, где отсутствует переход че- , ез нуль, сопровождающийся изменением олярности входного сигнала. В мо- ент перехода через нуль с целью соранения шага квантования входного

30

5

21

5

0

5 0

5

0

5

0

0

612

сигнала, а соответственно и разрешающей способности в определении экстремумов, арифметический блок 6 с помощью элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ Ш1И 4 переходит в режим суммирования входных сигналов.

По срезу импульсов КИ селектор 7 анализирует код, установившийся на информационном выходе арифметического блока 6. Предварительно арифметический блок 6 производит вычитание или сложение (при переходе через нуль) кода, поступающего с выходов АЦП 1, с кодом, установившимся на информационных выходах запоминающего регистра 2. В результате этого в режиме вычитания на информационном, выходе арифметического блока 6 устанавливается модуль разности, а в режиме сложения (при переходе через нуль) на его информационном выходе устанавливается сумма модулей предьщущего запомненного значения и текущего значения электрического сигнала. Код анализируется селектором 7, который является управляющим узлом, реализую- щим адаптивную дискретизацию кодированных значений входного сигнала. Импульс на выходах D-триггера 12 и элемента ИЛИ 14 выр абатывается только тогда, когда код упрощения на выходе арифметического блока 6 пре высит заданное пороговое значение, превьштаю- щее уровень помехи. Пороговым элементом служит элемент И 10, к входам которого подключено несколько младших разрядов блока 6. По импульсу с выхода элемента ИЛИ 14 производится обновление информации в запоминающем регистре 2.

Режим работы арифметического блока 6 устанавливается с помощью элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШЖ 4, Если знак сигнала не изменяется, то на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЖ 4 устанавливается сигнал низкого логического уровня и арифметический блок 6 работает в режиме вычитания. В случае перехода сигнала через нуль на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 устанавливается сигнал высокого логического уровня и арифметический блок 6 производит операцию слолсения текущего кодированного значения сигнала с предыдущим. Этим обеспечивается неизменность дискретизации вблизи нуля.

Формирование моментов экстремума осуществляется с помощью второго эле. 3132

мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и блока 8 индикации при изменении знака разности между текущим и предыдущим кодированным значениями исследуемого сигнала.

Изменение знака разности отслежи- вается элементом ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5 по двум сигналам: знаковому сигналу с выхода АЦП 1 и знаковому сигналу с выхода арифметического блока 6. Позто му устройство с помощью дополнитель но введенных элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 и 5 обеспечивает регистрацию экстремумов, если сигнал колеблется относительно нуля.

Импульсы Макс. и Мин. на выходах формирователей 16 и 17 формируются по срезу сигнала КИ за один такт в моменты времени, определяемые селек- тором 7, Эти импульсы через элемент ИЛИ 9 поступают на управляющий вход регистра 3 экстремальных значений, обеспечивая прием экстремального кодированного значения выходного сигнала АЦП 1.

14

Формула изoбpeteния

Устройство для определения экстремумов электрического сигнала по авт. св. № 1273816, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения работы со знакоперемеиньм сигналом произвольной формы, в него введены лервый и второй элементы ИСКЛЮЧАЩЕЕ 1-ШИ, при этом знаковый выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и со знаковым входом запоминающего регистра, знаковый выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с входом управления знаком второго слагаемого арифметического блока, знаковый выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ВЫХОД которого соединен с информационным входом D-триггера блока индикации.

Изоёретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано В измерительно-информационных системах для анализа случайных электрических сиг- , налов. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения работы со знакопеременным сигналом произвольной формы. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь, запоминающий регистр, регистр экстремальных значений, два .элемента ИСКгаоЧАЩЕЕ ИЛИ, арифметический блок, селектор, блок индикации, элемент ИЛИ. Экстремумы фиксируются при перемене знака разности между двумя соседними отсчетами входного сигнала. Экстремальное значение запоминается. Введение двух элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ обеспечивает правильную фиксацию знаков величин приращений при переходе сигнала через нулевой уровень. 1 ил. о (Л

Составитель 1. Осипов Редактор И.Николайчук Техред А.Кравчук Корректор-И.Муска

. J U- - ш1- жц-. J- -- - . --... .-. -

Заказ 2857/39Тираж 730Подписное

БНИИПИ 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