УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВТОРОЙ ПРОИЗВОДНОЙ Советский патент 1969 года по МПК G06G7/18 G06J3/00 

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известны устройства для определения второй производной изменяющихся во времени аналоговых сигналов, реализующие разностный способ вычислений, содержащие два последовательно включенных дифференцирующих блока, выходной блок для хранения и индикации величины и знака результата дифференцирования, формирующие и логические элементы.

Предложенное устройство отличается тем, что, с целью повышения точности, в нем первый дифференцирующий блок содержит два широтно-импульсных модулятора на магнитных сердечниках, обмотки записи и считывания которых через ключи и управляемые от реле времени формирователи импульсов и схемы совпадения подключены к источнику дифференцируемого сигнала, а выходные обмотки соединены через преобразователь разности длительности импульсов, иа выходах щиротноимпульсных модуляторов в число-импульсный код со входами второго дифференцирующего блока, содержащего реверсивный счетчик, вход установки в нулевое состояние которого через счетчик циклов подключен к выходу одного из формирователей импульсов, а выходы присоединены ко входам блока хранения и

индикации величины и знака результата дифференцирования.

На чертеже изображен блок-схема описываемого устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой дифференцирующий блок 1, предназначенный для измерения входного сигнала и определения знака и величины первой производной и состоящий из щиротно-импульсных модуляторов 2 и 3, которые измеряют входные сигналы, преобразователя 4 разности длительностей импульсов :на выходных обмотках 5 и 5 широтно-импульсных модуляторов 2 и 3 в ЧИСЛО-ИМпульсный код и ключей 7 и S; дифференцирующий блок 9 (цифровой) для определения второй производной, включающий реверсивный счетчик 10; выходной блок 11, предназначенный для хранения и индикации знака и величины второй производной в интервале измерения и включающий статические триггеры, схемы «И и индикатор (на чертеже не показаны) ; формирователь импульсов записи 12 и формирователь импульсов считывания 13, счетчик циклов 14; реле времени 15; схемы совпадений 16 к 17.

Устройство работает следующим образом. Импульс от формирователя импульсов записи 12, открываемого реле времени 15, через схему совпадения 16, также отрываемую реле

крывает его, в результате чего сигнал U проходит на обмотку записи 18 широтио-импульсного модулятора 2 и перемагиичивает его. Кроме того, импульс от формирователя импульсов 12, открывающий ключ 7, приходит на вход двоичного счетчика циклов 14.

Импульс, прошедший через ключ 7, поступает также на второй вход формирователя импульсов записи 12, запирая его.

В следующий момент времени, определяемый реле времени 15, формирователь импульсов записи 12 вновь отпирается, в результате чего импульс проходит через схему совиадеиий 17 на вход ключа 8 и открывает его, а также на вход счетчика циклов 14, где запоминается. Теперь сигнал проходит через ключ 8 на обмотку записи 19 широтноимпульсного модулятора 3 и перемагничивает его сердечник. Импульс, прошедший через ключ 8, поступает на второй вход формирователя 12 импульсов записи, запирая его, и на вход формирователя импульсов считывания /5, отпирая последний. С выхода формирователя 13 на обмотки считывания 20 и 21 обоих широтно-импульсных модуляторов 2 и 5 постунает импульс той же длительности, что и с формирователя 12, в результате чего происходит обратное перемагничивание сердечников модуляторов 2 и 5 в исходное состояние. Во время считывания в выходных обмотках 5 и 6 широтно-импульсных модуляторов .2 и 3 индуктируются э. д .с., поступающие в преобразователь 4 в виде импульсов той или иной длительности (в зависимости от величины постунивших в интервале записи входных сигналов), где они преобразуются в число-импульсный код.

С выхода преобразователя 4 последовательность (пакет) высокочастотных импульсов, число которых соответствует длительности разностного импульса, т. е. первой производной, попадает на вход «сложение или «вычитание реверсивного счетчика 10, где запоминается вместе со знаком первой, производной.

В следующий момент времени вновь производится запись сигнала в широтно-имиульсный модулятор и одновременно счетчик циклов 14 запоминает число «3, соответствующее третьему замеру входной величины. Затем производится запись в широтно-импульсный модулятор 3 и одновременная запись в счетчик циклов 14 числа «4, соответствующего четвертому замеру входной величины, и опять

считывание с обоих модуляторов, в результате чего определяется вторая разность.

В следующий момент времени иачинается очередной цикл определения второй производной. Как и в первом случае, первый же импульс второго цикла (пятый с начала работы) производит сброс триггера аналого-цифрового 1 и цифрового 9 блоков в исходное состояние.

Реверсивный счетчик 10 устанавливается

в состояние «О первым импульсом ЦИКЛ;1,

а выходной блок П-четвертым, т. е. во время определения последующего значения второй производной в выходном блоке 11 хранится значение второй производной предыдущего измерения.

Таким образом, устройство оперирует аналоговыми, входными сигналами и получает первую производную в аналоговом виде (в виде разностного импульса, длительность которого пропорциональна первой производной), после чего эта производная преобразуется в число-импульсный код, а последующее получение второй производной осуществляется в цифровом виде в реверсивном счетчике.

Предмет изобретения Устройство для определения второй производной изменяющихся во времени аналоговых сигналов, реализующее разностный способ вычислепий, содержащее два последовательно включенных дифференцирующих блока, выходной блок для хранения и индикации величины и знака результата дифференцирования, формирующие и логические элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в нем первый дифференцирующий блок содержит два щиротпо-импульсных модулятора на магнитных сердечниках, обмотки записи и считывания которых через ключи и управляемые от реле времени формирователи импульсов и схемы совпадения подключены к источнику дифференцируемого сигнала, а выходные обмотки соединены через преобразователь разности длительности импульсов на выходах щиротно-импульсных модуляторов в число-импульсный код со входами второго дифференцирующего блока, содержащего реверсивный счетчик, вход установки в нулевое состояние которого через счетчик циклов подключен к выходу одного из формирователей импульсов, а выходы присоединены ко входам блока хранения и индикации величины и знака результата дифференцирования.