УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНИХ ЗНАЧЕНИЙ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ Советский патент 1970 года по МПК G06G7/52 

Описываемое устройство относится к области средств вычислительной техники для аппаратурного определения статистических характеристик случайных нроцессов в системах автоматического управления и различных радиоэлектронных устройствах.

Известно устройство, позволяющее измерять среднее арифметическое значение случайного сигнала, все значения которого больше нуля, осуществляющее преобразование исследуемого напряжения в последовательность импульсов с частотой следования, пропорциональной напряжению, стробнрование импульсной последовательности прямоугольными сигналами калиброванной длительности и последующее усреднение чисел импульсов, получающихся в результате стробирования. Такое устройство содержит преобразователь напряжение-частота, временной селектор, генератор стробирующих импульсов, накапливающий счетчик импульсов и схему, задающую число выборок (делитель частоты, схема совиадений, триггер, замыкающая кнопка с самовозвратом).

Предлагается устройство, которое помимо аппаратурного определения среднего арифметического значения дает возможность измерить среднее гармоническое значение случайного процесса, все значения которого больше нуля. От известного устройства оно

отличается тем, что содержит преобразователь напряжения в последовательность импульсов с нернодом следования, пропорциональным напряжению, причем преобразователь подключен входом к псточннку исследуемого сигнала и выходом через однолинейный переключатель ко входу временного селектора; выход последнего связан со входом делителя частоты посредством одной пары контактов двухполюсного переключателя, вторая пара контактов которого соединяет выход схемы совпадений со входом счетчика импульсов. На чертеже представлена функциональная

схема предлагаемого устройства.

Она содержит следующие узлы: / - преобразователь напряжения в импульсы с частотой следования, нропорциональной напряжению; 2 - временной селектор; 3 - делитель

частоты (нересчетную схему); 4 - генератор стробирующих импульсов; 5 - схему совпадений; 6 - наканлнвающий счетчик имнЗЛьсов;

7- замыкающую кнопку с самовозвратом;

8- триггер; 9 - входной зажим устройства; 10, 11 и 12 - входы временного селектора; 13 и 18; 19 - двухлинейный двухполюсный переключатель с подвижными коитактамн 20 и , а также неподвижными парами контактов 22, 23 и 24, . ,7 ,„ ,,„ „„ Когда замкнуты контакты 17 и 18, 20 и 22. 23 и 2Ь устройство измеряет среднее арифметическое значение сигнала, подаваемого на входной зажила У. Работа устройства при этом заключается в следующем. Напряжение исследуемой реализации пре- Q образуется преобразователем 1 в последовательность импульсов с частотой следования пронорциональной напряжению. Эти импульсы поступают на вход 12 временного селекто,,, ра , ко входу ;У которого подводятся перио- 5 дически повторяющиеся прямоугольпые строОирующие сигналы калиорованнои длительностн т, вырабатываемые генератором 4. Появлению каждого стробирующего сигиала соответствует одна выборка, и, следовательно, „о число имнульсов, ооразующихся на выходе временного селектора 2, пропорционально зпачению нанряжения реализации нри данной выборке. Общее число импульсов за время измерения подсчитывается накапливающим 35 счетчиком . Продолжительность измереиии (количество выоорок) определяется временем действия «разрешающего напряжения на входе 11 времепиого селектора 2 и входе 14 схемы совна- до дений 5. Это время задается устройством, состоящим из делителя частоты 3, схемы совнаденнй Ь, триггера 8 и кнопочного выключателя кнопки /. ,, Отношение числа, сосчитаппого счетчиком 35 6 за время измерении, к колнчеству выборок, осуществленных за то время, пропорционально оценке среднего арифметического значения исследуемого сигнала. Для измерения среднего гармонического ,Q значения ноложнтельного исследуемого сигнала переключатели 16 и 19 переводят в положения, указанные на чертеже, замыкают контакты 17 и 18, 20 и 21, 23 и 24. Вход временного селектора 2 соединяется с выходом преобразователя 15, «напряжения-иериод, выход селектора подключается ко входу делителя частоты 3, а выход схемы совпадений накаплнвающему счетчику 6. Работает устройство следующим образом. 11реобразователь 15 преобразует нанрял.ение реализации в импульсную последовательность с периодом следования, нропорциональным напряжению (коэффициент пронорцио- 55 нальностн К). В результате стробирования прямоугольными сигналами длительностью % периодически поступающими от генератора импульсов 4 на вход 10 временного селектора 2, на выходе селектора (при наличии «разре- Q щающего напряжения на входе 11) иолучаются пачки имнульсов. Число импульсов в данной пачке равно произведению отношения г/К на обратную величину напряжения peaлизации в момент выборки.65 50 Количество выборок определяется количеством стробирующих импульсов, подаваемых на временной селектор 2 от генератора 4 за время измерения. Это количество фиксируется счетчиком 6, причем счет прекращается тогда, когда суммарпое число импульсов всех пачек, образующихся на выходе временного селектора, становится равным коэффициенту пересчета С делителя частоты. Если установить коэффициент пересчета С -10 (Ь - целое число, изменяемое с помощью переключателя, который на схеме не показан, выбирают так, чтобы количество выборок получалось достаточно большим), то число, „оказываемое счетчиком 6 в конце интервала измерения, непосредственно дает оценку среднего гармонического значения случайного процесса (число определяет положение запятойГУстройство, задающее продолжительность измерения, состоит из делителя частоты (перасчетной схемы) 3, схемы совпадений 5, триггера 8 и кнопочного выключателя 7. До начала измерений триггер находится в положение «О и на вход 11 временного селектора 5,1 совпадений 5 по «запрещающее напряжение. После «ажатия кнопки 7 первый импульс генератора 4 перебрасывает триггер в положение «1. На временной селектор 2 и схему совпадений 5 постунает «разрешающее напряжение. С этого момента могут образовываться пачки импульсов, подводимые ко входу делителя с коэффициентом пересчета С. После 1 делителя ностуиает С имтого, как на вход делителя поступает С импульсов, на его выходе возникает импульс, возвращающий триггер в исходное положение «О. Предмет изобретения Устройство для измерения средних значений случайных процессов, содержащее преобразователь напря кения в частоту следования импульсов временного селектора, генератор стробирующих импульсов, накапливающий счетчик импульсов, схему совпадений, делитель частоты, триггер и замыкающую кнопку с самовозвратом, отличающееся тем, что, с целью измерения среднего гармонического значения случайного процесса при прямом отсчете оно содержит преобразователь напря период повторения имиульсов, который подключен входом к источнику исследуемого сигнала, а выходом через однолинейный переключатель ко входу временного селектор связанного выходом со входом делителя частоты иосредством одной пары контактов двухполюсного переключателя, вторая пара контактов которого включена между выходом схемы совпадений и входом счетчика импульсов.