Цифровой стохастический вольтметр Советский патент 1990 года по МПК G01R19/00 

сд

со со

00

vj

Изобретение относится к измерителной технике, в частности к статистической обработке случайных оигналов,

:и может быть использовано в геофизи- ческих информационно-измерительных системах, реализующих акустические И электромагнитные методы разведки

I и поиска месторождений полезных ископаемых Цель изобретения - упрощение кон: струкции устройства

: На 4efiTexe представлена функцио;нальная схема устройства

I Устройство содержит выпрямитель 1

генератор 2 тактовых импульсов, преоIразователь 3 напряже1шя в частоту,

;генератор 4 случайных чисел, элемент 5 задержки, элемент 6 привязки, сое; тоящий из двух триггеров, блок 7 сра нения и реверсивный счетчик 8, выход

;9 и выход 10 устройства, входы 11 и

:12 и выход 13 элемента.6 привязки.

; . Вход выпрямителя 1 подключен к

клемме 9 Выход выпрямителя 1 соеди- пен с входом преобразователя 3 напряжения в частоту, к выходу которого подсоединен первьй вход элемента 6 привязки, К прямому выходу генератора 2 тактовых импульсов подключен второй вход элемента 6 привязки, а к. инверсному - входу генератора 4 случайных чисел Выходы генератора 4 спу; 1айных чисел подсоединены к первой группе входов блока 7 сравнения Вы-

.ход элемента 6 привязки соединей с суммирующим входом реверсивного счет чика 8, вычитающий вход которого соединен с выходом блока 7 сравнения Выходы реверсивного счетчика 8 явля- ются выходами 10 устройства, строби- рующий вход блока 7 сравнения через элемент задержки 5 подключен к инверсному выходу генератора 2

Устройство работает следующим об- разом.

На вход 9 устройства поступает од- нополярное (например, положительной полярности) напряжение U(t), пред- ставляющее собой случайный процесс

. (t), стационарный на заданном ин- iTepoane усреднения.

Пройдя через выпрямитель 1 , напря- .жение U(t) преобразуется с помощью (Преобразователя 3 в импульсный поток интенсивностью (t) kU(t), где k const - коэффициент пропорциональности.

Импульсный поток с выхода преобразователя 3 поступает на первый вход 11 элемента 6 привязки, на второй вход которого поступает стационарный иьшульсный поток с частотой f, причем макс максимальная интенсивность потока импульсов на выходе преобразователя 3, соответствующая максимально допустимому значению входного сигнала U(t), В результате на выходе элемента 6 привязки формируется последовательность коротких положительных импульсов с интенсивностью (t) , причем моменты появления этих импульсов соответствую моментам появления первого положительного импульса после регистрации очередного импульса, поступающего с выхода прербразователя 3

Импульсный поток с выхода 13 элемента 6 привязки поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 8, 1на выходе которого за время dt регистрируется X (t)dt импульсов

Импульсы с инверсного выхода генератора 2 поступают на вход генератора 4 случайных чисел Под действием входных импульсов частотой f генератор 4 вырабатывает некоррелированные равномерно распределенные псевдослучайные двоичные числа, которые поступают на первую группу входов блока 7 сравнения, на вторую группу входов которого поступает двоичный код N(t) с выхо да реверсивного счетчика 8 Если двоичное число на выходе генератора 4 меньше N(t), на выходе блока 7 сравнения под. действием поступающего на его стробирующий вход задержанного .элементом 5 задержки положительного импульса с выхода генератора 2 появляется короткий положительный им1. пульс длительностью

2f,

Так как

каждая двоичная.комбинация на первой группе входов блока 7 сравнения рав- новероятна, а полное их число составляет 2 , где р - число разрядов на выходе реверсивного счетчика, то положительные импульсы на выходе блока 7 сравнения появляются N(t) раз

р

за 2 , То,е„ за время dt содержимое счетчика N(t) под действием импульсов с выхода блока 7 сравнения уменьшаетна на dt. Содержимое счетчи- Z,

ка 8 N(t) за время dt изменяется на

BeiiktiHHy дЫ(с)Г (t)-f Hpljdfc, где

(t)i N(t) - средние значения (t) и ).

Если N(0)-Nj, TO

NTt)-k , -exp(- |-) (- -) , o l, t

где k.

f.

const - масштабный коэффициент измерения;

Г f

тактовых импульсоз, генератор случа ных чисел, блок сравнения и реверси ный счетчик, причем вход выпрямител является входом устройства, а выходь реверсивного счетчика- его выходом, отличающийся тем, что, целью упрощения устройства, он допол нительно содержит преобразователь Q напряжения в частоту, злемент задерж ки и элемент привязки, при этом к выходу выпрямителя подключен вход преобразователя напряжения .в частоту выход которого соединен с первым вхо

параметр переходного процесса, В установившемся режиме N(oo), 15 ДО элемента привязки, к прямому и

причем N(c4) - линейно зависит от среднего значения входного сигнала U/

Устройство может «5ыть также использовано дпя измерения оценки амплитуд биполярных прямоугольных импульсов напряжения регулярно либо случайно расположенных на временной осно

Результат измерения устройс г а определяется лишь одним числом N(eo) что не требует проэедения дополнительных вычисленийq

Формула изобретения

20

25

инверсному выходам генератора тактов импульсов подключены соответственно второй вход элемента привязки и вход генератора .случайных чисел, выходы генератора случайных чисел подсоединены к первой группе входов блока сравнения, вторая группа входов кото рого подключена к выходам реверсивно го счетчика, выход элемента привязки подключен к суммирующему входу ревер сивного счетчика, вычитающий вход ко торой соединен с выходом блока сравнения , стробирующий вход которого че

. . рез элемент задержки соединен с ин- Пифровой стохастический вольтметр, 30 версным выходом генератора тактовых

99787

тактовых импульсоз, генератор случайных чисел, блок сравнения и реверсивный счетчик, причем вход выпрямителя является входом устройства, а выходь: реверсивного счетчика- его выходом, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, он дополнительно содержит преобразователь Q напряжения в частоту, злемент задержки и элемент привязки, при этом к выходу выпрямителя подключен вход преобразователя напряжения .в частоту, выход которого соединен с первым вхо15 ДО элемента привязки, к прямому и

ДО элемента привязки, к прямому и

инверсному выходам генератора тактовых импульсов подключены соответственно второй вход элемента привязки и вход генератора .случайных чисел, выходы генератора случайных чисел подсоединены к первой группе входов блока сравнения, вторая группа входов которого подключена к выходам реверсивного счетчика, выход элемента привязки подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, вычитающий вход которой соединен с выходом блока сравнения , стробирующий вход которого че

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в геофизических информационно-измерительных системах, реализующих акустические и электромагнитные методы поиска и разведки месторождений полезных ископаемых. Цель изобретения - упрощение устройства. Вольтметр состоит из выпрямителя 1, генератора тактовых импульсов 2, преобразователя 3 напряжения в частоту, генератора 4 случайных чисел, элемента 5 задержки, элемента 6 привязки блока 7 сравнения и реверсивного счетчика 8. 1 ил.

содержащий выпрямитель, генератор

импульсов.