Устройство для цифрового определения средних значений сигналов Советский патент 1987 года по МПК G06F17/18 

зь:

Изобретение относится к цифровой змерительной технике и может быть спольяовано для измерения и операивного контроля текущих средних значений сигналов.

Целью изобретения является повыение точности усреднения.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 напряжение - код, генератор 2 импульсов, элемент ИЗ, триггер 4, блок 5 определения минимальных значений, блок 6 определения максимальных значений, счетчики 7-9 импульсов, элементы 10 и 11 задержки, преобразователи 12 и 13 код - число импульсов, блок 14 элементов И, делители 15 и 16 частоты, блок 17 регистрации, вход 18 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Интервал сглаживания разбивается на q интервалов опроса о

m

1 С ГЛ

-, а текущеее среднее определяется по модифицированному алгоритму

{t) 5с (t) 1 (t 1

Xc 4lVb; j --J

Этот алгоритм позволяет даже при малой разности x(t+qTp)-x „(t) сохранить чувствительность к изменению входного сигнала даже при малых дисперсиях входных сигналов, так как на делятся числа импульсов, пропорциональные каждой из составляющих x(t+qTo) и x(t).

Длительность интервала Тсгд определяется техническими характеристиками сигнала и выбирается равной, например, промежутку времени между моментами достилсения минимума и максимума сигв;ала. Среднее значение сигнала на интервале сглаживания определяется методом дискретных выборок, число которых k q + 1 переменно.

При достижении сигналом x(t) минимального значения блок 5 вырабатывает импульс начала сглаживания, которьш поступает на входы установки в О счетчиков 8 и 9 и сбрасывает их в нулевое состояние. Одновременно импульс начала сглаживания подается на вход триггера 4 и устанавливает его в такое состояние, при котором элемент И 3 открывается. При этом импульсы- выборки с генератора 2 начинают по.5

2562

ступлть на управляющий вход П1)еобр,-;- зователя 1, на элементы 10 и 11, РШ вход установки в О счетчика 7, на счетны вход счетчика 8 и на . установки в О делителей 15 и 16,

Каждый импульс-выборка, попав на входы установки в О счетчика 7 и делителей 15 и 16, сбрасывает их в Q нулевое состояние. Одновременно в момент появления импульса-выборки на управляющем входе.преобразователя 1 осуществляется его запуск, и напряжение измеряемого сигнала x(t) преоб- 5 разуется-в код, который заносится в счетчик 7, Попав на счетный вход счетчика 8, импульсы-выборки подсчитываются им, в результате чего в, счетчике 8 накапливается число им- 0 пульсов-выборок k, В результате на его выходе образуется код, соответствующий текущей длительности интервала сглаживания и определяющий коэффициент деления делителей 15 и 16, 5 Импулр сы-выборки, задержанные элементом 11 на время преобразования сигнала x(t) в преобразователе 1, запускают преобразователь 13, Последний преобразует код числа, записанно- 0 го в счетчике 9, в пропорциональное число импульсов, которое поступает на вход делимого делителя 16,

Импульсы-выборкл, задержанные . элементом 10 на суммарное время преобразования в преобразователях 1 и 13, запускают преобразователь 12, который преобразует код числа, записанного в счетчике 7, в пропорциональ- :ное число импульсов, которое делится 40 делителем 15 на k раз и поступает на счетный вход счетчика 9,

Число импульсов, поступающих на вход делимого делителя 16 с преобразователя 13, делится делителем 16 на ;jg k раз, результат деления поступает на вычитающий вход счетчика 9 и вычитается из содержимого счетчика. Содержимое счетчика 9 в любой момент интервала сглаживания пропорциональ- gQ но среднему значению исследуемого сигнала за прошедшую часть этого интервала.

При достижении сигналом x(t) мак симального значения блок 6 вырабатына- gg ет импульс конца сглаживания, который перебрасывает триггер 4, в -результате чего запрещается прохождение ш-1пуль- сов-выборок через элемент 3, Ди.к.п усреднения сигнала x(t) завершается.

35

(.дио)ромо1П1() ммиульс Koiiira сглаживания зяпускае б.иок 4, и среднее за нремя сглажиБ;зния значение сигнала

.x(t) фиксируется блоком 17.

Формула изобретения

Устройство для цифрового определения средних значений сигналов, со- держащее преобразователь напряжение - код, два преобразователя код - число импульсов, генератор тактовых импульсов, элемент И, триггер, блок определения максимальных значений, блок определения минимальных значений, три счетчика импульсов, два элемента задержки, блок элементов И, первый делитель частоты, блок регистрации, информационный вход преобразователя напряжение - код соединен с входами блоков определения максимальных и минимальных значений и является входом устройства,выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом элемен а И, второй вход которого соединен с выходом триггера, входы установки в 1 и О которого соединены соответственно с выходами блоков определения минимальных и максимальных зна- чений, выход элемента И соединен с входом установки в О первого счетчика, со счетным входом второго счетчика, с входом запуска преобразователя напряжение - код, с входом установки в О первого делителя частоты, через первый элемент задержки - с входом запуска первого преобразоватеРедактор Е.Копча

Составитель В.Орлов Техред А.Кравчук.

Заказ 6365/43 Тираж 671.Подписное

ВНЮШИ Государственного комитета СССР

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

,водственно-полиграфическое предприятие, г„Ужгород, ул.Проектная,4

6

s 0 5 О

5

564

ля код - число импульсов, через второй элемент задержки - с входом запуска второго преобразователя код - число импульсов, вход установки в О второго счетчика соединен с входом установки в О третьего счет- чика и подключен к выходу блока определения минимальных значений, выход преобразователя напряжение - код соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с информационным входом первого преобразователя код - число импульсов, выход которого соединен с информационным входом первого делителя часто ты, вход задания коэффициента деления и выход которого соединены соответственно с выходом второго счетчика и счетным входом третьего счетчика, выход которого соединен с информационным входом второго преобразователя код - число импульсов и первым входом блока элементов И, второй вход и выход которого соединен с вы- ходом блока определения максимальных значений и входом блока регистрации соответственно, отличающее- с я тем, что, с целью повьшения точности, в него введен второй делитель частоты, Вход установки в О, информационный вход, вход задания коэффициента деления и выход которого соединены соответственно с вьгходами элемента И, второго преобразователя код - число импульсов, второго счетчика импульсов и с вычитающим входом третьего счетчика импульсов.

Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано при измерении текущих средних значений сигналов. Цель изобретения - поБьпаение точности. Устройство содержит преобразователь 1 напряжение - код, генератор 7. импуль- сов, элемент.И 4, триггер 4, блок 5 определения минимальных значений, блок 6 определения максимальных значений, счетчики 7,8 и 9 импульсов, элементы 10 и 11 задержки, преобразователи 12 и 13 код - число импульсов, блок 14 элементов И, делители 15 и 1б частоты и блок 17 регистрации. Работа устройства основана на раздельном вычислении средних значений величин, входящих в выра.сение для текущего среднего, что позволяет увеличить точность сглаживания при малых даисперсиях входных сигналов. 1 ил. & со 55 СО tsD СЛ О5