УСТРОЙСТВО для ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУСУММи Советский патент 1972 года по МПК G06G7/52 

Изобретение может быть использовано при исследовании случайных процессов, например, при определении срока службы летательного аппарата в авиации.

Целью расшифровки по методу «полусум.м и полуразностей является определение характера повторяемости нагрузок и перегрузок самолета с учетом величин среднего значения.

Известны полуавтоматические дешифраторы для расшифровки записей случайных процессов, зафиксированных в виде кривых по экстремальным значениям. Они представляют собой электромеханическое устройство, состоящее из лентопротяжного механизма, проекционного, клавишно-преобразовательного и отсчетного устройств. Однако они требуют вмешательства оператора в процессе обработки. При работе возникают субъективные погрешности от действий оператора при небольтой скорости обработки информации.

Известно также устройство, выполненное на цифровых элементах, позволяющее автоматически строить гистограммы распределения экстремумов.

Целью изобретения является ускорение процесса обработки. Эта цель достигается тем, что информационный сигнал с датчика подается на вход амплитудного селектора, состоящего в общем случае из ряда пороговых

устройств (число пороговых устройств выбрано в зависимости от требований, предъявляемых к обработке). На выходы пороговых устройств амплитудного селектора подключено по два дифференцирующих усилителя. Выходы дифференцирующих усилителей с четными номерами заведены через первую схему «ИЛИ и первую линию задержки на «нулевой вход управляющего триггера и соответственно на импульсные входы схем «И, на потенциальные входы которых подключен «нулевой выход триггера управления.

Выходы дифференцирующих усилителей с нечетными номерами заведены через вторую схему «ИЛИ и вторую линию задержки на «единичный вход управляющего триггера и соответственно на импульсные входы схем «И, на потенциальные входы которых подключен «единичный выход триггера управления. Выходы схемы «И, кроме первой и последней, подсоединены к линейке схем «ИЛИ следующим образом: выходы второй и третьей схем «И заведены на вход первой схемы «ИЛИ, выходы четвертой и пятой схем «И заведены на вход второй схемы «ИЛИ и т. д. Выходы схем «ИЛИ и выхс ды первой и последней схем «И подключен1: ко входам триггеров, управляющими диодно матрицей. Выходы диодной матрицы через схему «ИЛИ подключены к установочным 3 входам триггеров управляющими диодной матрицей и через фор.мирователь к ечетчику суммарного количества совнадеиий, а также заведеиы соответетвенно через формирователи на входы счетчиков имиульсов.5 На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фнг. 2 нояснен нринцни подсчета полуеумм и нолуразностей экстремальных значений случайного процесса; на фиг. 3 ноказана координатная сетка (гдею крестиками обозначены счетчики импульсов, каждому из которых соответствует определенное значение нолусуммы и полуразности). Входной частью устройства является амнлитудный селектор /. Он состоит (в данномis случае) из 21 пороговых устройств /i-h, выполненных на триггерах Шмитта с уровнями срабатывания , которые используются для преобразования изменяющегося входного напряжения в два дискретных вы-20 ходных напряжения. Когда сигнал на входе, увеличиваясь или уменьшаясь, переходит через определенное значение (порог срабатывания), напряженна на выходе триггера Шмитта скачкообразна изменяется от одного25 дискретного значения к другому. Каждый триггер Шмитта срабатывает при определенном значении входного сигнала. Настройка триггеров Шмитта ведется с помощью входных делителей напряжения (на фиг. 1 не по-зо казаны). Таким образом, весь диапазон изменения входного сигнала оказывается как бы разделенным на 21 уровень дискриминации (равные по величине коридоры). Число уровней дискриминации (пороговых уст-35 ройств) выбирается в соответствии с требуемой точностью обработки. Дифференцирующие усилители 2 для дифференцирования, усиления и формирования однополярных импульсов из перед-40 него и заднего фронтов импульсов, поступающих с выходов пороговых устройств. При этом усилители с четными номерами (22z-2s2) формируют импульсы из передних фронтов перепадов с выходов триггеров Шмитта, а45 усилители с нечетными номерами ( 2бз) формируют импульсы от задних фронтов перепадов, импульсы с выходов усилителей с четными номерами через схему «ИЛИ 3, ликию задержки 4 поступает на «нулевой вход50 управляющего триггера 5 и нечетные межканальные схемы «И ee.i-ios а импульсы с выхода усилителей с нечетными номерами через схему «ИЛИ 7, линию задержки 8 поступают на единичный вход триггера 5 (вхо-55 ды управляющего триггера, единнчный и нулевой, названы условно), и четные схемы «И 6. Линия задержки предназначена для обеспечения работы логики устройства (Гзад выбирается в зависимости от верхней часто-60 ты исследуемого процесса). Единичный выход триггера 5 заведен на потенциальные входы четных схем совпадения «И 6, а его нулевой выход - на потенциальные входы нечетных схем совпадения «И 6. В статическом состоя-65 4 нии за единичный выход управляющего триггера принят выход, имеющий разрешающий потенциал, за нулевой - выход, имеющий иотенцнал заирета для схем «И 6. Схемы «ИЛИ собирают импульсы, соответствующие экстремальным значениям (максимумам и минимумам) случайного процесеа в иределах каждого из интервалов дискриминации (коридоров). Блок триггеров 10i2s-10ц7 и дешифратор 11 обеспечивают нопарное совпадение (максимума и минимума, следующего за ним) и последующее попадаиие ИхМиульса, соответствующего этому совпадению, через формирователи 12 в определенный счетчик импульсов 13. Выходы дещифратора 11 заведены на дополнительную схему «ИЛИ 14, выход которой подключен к установочным входам блока триггеров управления 10. После попарного совпадения максимума в следующего за ним минимума, импульс через формирователь проходит на соответствующий счетчик, а также на входы триггеров управления, сбрасывая их в нуль, Для четкого срабатывания счетчиков 13 и 15 служат формирователи 12 и 16. Счетчик 15 подсчитывает суммарное количество попарных совпадений. Измеряемый входной сигнал подается на вход устройства. Увеличение или уменьщение входного сигнала фиксируется пороговыми устройствами амплитудного селектора 1, причем при увеличении входного сигнала на выходе пороговых устройств получают отрицательный перепад напряжения, а при уменьщении входного сигнала - положительный, Согласно временной диаграмме (фиг. 2) устройство находится в положении (точка К), когда на потенциальные входы четных схем «И 6 подан с триггера 5 разрещающий потенциал, а иа потенциальные входы нечетных схем «И 6 - запрещающий, С увеличением входного сигнала срабатывает пороговое устройство Iz- При этом выходы усилителей (2i2, 2-ц, , формирующих имнульсы из отрицательных перепадов имнульсов с триггеров Шмитта, через схему «ИЛИ 5 и линию задержки 4 заведены на один из раздельных входов управляющего триггера 5. Следовательно, при увеличении входного сигнала и последующем срабатывании пороговых устройств триггер управления 5 не срабатывает. При уменьщении входного сигнала (наличие максимума -точка AI на фиг. 2) с выхода порогового устройства /2 снимается положительиый перепад напряжения, который поеле дифференцирования и усиления идет на схему «И , и поскольку на потенциальных входах четных схем «И «разрешение, проходит через схему «ИЛИ на триггер lOizs, который подготавливает в свою очередь шину дешифратора 11. Через время Гдад срабатывает триггер управления 5, «запрещая прохождение импульсов той же полярности. При последующем нарастании входного сигнала

(наличие минимума в точке Bi) срабатывает пороговое устройство li, триггер управления 5, триггер . С выхода матрицы снимают перепад напряжения, который через формирователь запускает счетчик. Каждому счетчику соответствует свое значение полусуммы и полуразности экстремальных значений входного сигнала (расположение счетчиков показано в координатной сетке на фиг. 3). Перепад напряжения с выхода дешифратора через схему «ИЛИ 14 сбрасывает триггеры блока 10 Б «нуль. Одновременно срабатывает и счетчик суммарного количества совпадений 16. При напрял ении от пускания (наличие максимума- точка Ai) срабатывает пороговое устройство з, и устройство работает аналогично.

Предмет изобретения

Устройство для получения полусумм и полуразностей экстремальных значений случайного процесса, содержащее параллельно подключенные к источнику исследуемого сигнала пороговые устройства, каждое из которых связано с двумя дифференцирующими усилителями, выходы четных усилителей связаны с первой схемой «ИЛИ, а выходы нечетных -

со второй схемой «ИЛИ, выходы обеих схем «ИЛРЬ через линии задержки подключены к двум входам управляющего триггера, два выхода которого подключены к каждой из двух канальных схем «И, вторые входы которых

соединены с соответствующими дифференцирующими усилителями, ряд межканальных схем «ИЛИ, группу триггеров, связанных с диодным дешифратором, выходы которого через формирователи подключены к счетчикам, отличающееся тем, что, с целью ускорения автоматической обработки случайных процессов, оно содержит дополнительную схему «ИЛИ, входы которой связаны с выходами дешифратора, а ее выход подключен

к установочным входам группы триггеров, вторые выходы которых подключены к выходам межканальных схем «И, при этом вторые входы первого и последнего триггеров группы связаны непосредственно с первой и

последней схемами «И.

Ж rGn--{Ib- I} 1Я Ш- : -Э

-п пг- г-| Ъ

@ И @ г J J р а g

1л ZIх.

П J М и

15

X X X X

XXX

к J X

X X X X

XX X X X

X X X X VX X X X

к X л X

кX X X

X X XXX

X