УСТРОЙСТВО для ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХДАННЫХ Советский патент 1972 года по МПК G06G7/52 

Изобретение предназначено для быстрой обработки данных эиоперимеитов, в результате чего определяются два важнейтних параметра- математическое ожидан.ие (среднее арифметическое) и дисоерсия, и люжет найти ;применеиие в промышленности для набора и нереработки статистической информац.ии о массовой продукции.

Известны вычислители средней арифметической величины дисперсии, являюо ;иеся составной частью «Статистического аиализатора распределения .параметров полупроводниковых прИборов.

Работа анализатора построена на основе преобразования данных замеров в числовой эквивалент, груштирования их по 21 каналу и дальнейшей их переработке с помощью элементов цифровой вычислительной техники (триггеров, мультивибраторов, сумматоров и т. д.).

Однако такие устройства сложны.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности устройства.

Предложенное устройство выполнено в виде магнитомодуляционной головки с растянутыми по форме дуги полюсами, которые замкнуты через исследуемую магниевую пленку дугообразной перемычкой, имеющей участок с линейно спадающей ха1рактеристикой магнитного СО-противления по длине для определения

велич1П1ы математического ожидания и другой участок с параболической характеристикой для определеиия величины дисперсии. Прнчем ииформационные имнульсы нанесены на магнитную пленку в перпендикулярном нашравлении по толщине и тем дальи1е от конца, чем больше измеряемые велич.ины.

На . 1 показано устройство, в общем виде, на фиг. 2 - графики, (Поясняющие его работу.

Устройство состоит из модернизированной магнитомо дуляпионной головки / с удлиненнымп iijo дуге полюсами 2. На -головке размещены рабочая обмотка 3 н две обмотки возбуждения 4, соединенные с генератором частоты 5. Рабочая обмотка через усилитель:6 соединена с рам1кой измерительиого орибора 7. К верхнему полюсу голов1ки прижат отрезок магнитной пленки 8. Полюса головки

через небольшие зазоры, в одном пз которых находится пленка, соединены дугообразной иереАиз1чкой 9, имеющей длину, втрое превышающую длину полюсов .головки. Правая (третья часть) перемычки имеет линейно спадающую характеристику магнитного сопротивления, а левая - параболическую характеристику магнитного сонротивления, центр которой расположен у выступа W. Различное сопротивление участков перемычки обеспечиваверстий 11 на единицу площади. При большем числе отверстий сопротивление мага итной цепи болыше, и наоборот. Перемычка 9 закреплена .подвижно с помощью кроящтейна на оси 12.

Устройство работает следующим образом.

Машитомодуляционная головка позволяет считывать информацию с неподвижной магнитной пленки.

Происходит это благодаря наличию модуляционных обмоток 4, питаемых от генератора 5. Обмотки включены так, что направления потоков в ветвях магиитопровода, на которых они намотаны, по отношеИИЮ ко всей головке взаимно уничтожаются « в ра бочей обмотке 3 ничего не «аводится. Под воздействием намагниченности пленки 8 равенство мгновенных значений переменного магнитного потока в обеих ветвях нарушается, и в основном магнитопроводе головки появляется разностный пульсирующий магнитный лоток, наводящ.ий в рабочей обмотке переменную э.д.с. основной частотой, равной двойной частоте возбуждения. Эта э.д.с., прямо пропорциональная степени намагниченности шлейки, усиливается усилителем 6 и вызывает отклонение стрелки показывающего прибора 7.

Импульсы нанесены на пленку 5 (лр« многоКратном обегании ее) в перлендикулярном направлении по толщине и тем дальше от края, чем больще измеряемые величины. При определенном числе замеров пленка намагничивает|ся как показано на фиг. 2,а. Кривая распределения на фпг. 2,6 соответствует плотностям распололсения импульсов на магнитной пленке (фиг. 2,а).

Как известно математическое ожидание

равНо Лср , где Xi - мгновенные

Zi JJT-i

значения измеряемого параметра по оси абсцисс; гпс-мгновенные значения числа заме:ров .с данной величиной Xi (число замеров на единицу длины в данном случае пропорцнонально намагниченности участка пленки); ;„ -общееЧИСЛО замеров (импульсов), являющееся постоянной величиной, на которую деление можно замен ть В1ведением определенного коэффициента. , Следовательно, для определения Лср необходимо только перемножить мгновенные значения Xi на тп,- и просуммировать их. Эту операцию можно произвести, замерив общую намагниченность с учетом наложенной на нее п€;р-емычкой с линейно спадающей характеристикой магнитного сопротивлення (на фнг. 2,в показана характеристика магнитной проводимости перемычки, иммирующая нарастающий ряд Сомножителей t). Действительно, в точке «О проводимость перемычки минимальна (фиг. 2,1в) минимальна и замеряемая намагниченность пленки (фиг. 2,г), а в точке «1 проводимость максимальна и намагниченность измеряется полностью; при этом в середине (в точке 0,5) намагниченность соответственно ослабляется наполовину и т. д. Другими словами, такое умножение мгновенных значений т, на нарастающий ряд значений Xi при принятии общей намагниченности пленки на фиг. 2,а за единицу равносильно отрезанию половины пленки по диагонали, а суммирование всех сомножителей - замеру общей намагниченности.

Дисперсию обычно находят по формуле

да ( --Уср)/«( . i/n,Приняв масштабы по осям абсцисс и ординат одинаковыми и заметив, что если Xi -

, то .разность Xi-Xcy Q, а если ср 0, то (Xi-ХС-Р Х), т. е. прямая разности (Xi-Jcp) идет под 45°, пересекая ось абсцисс в точке , (фиг. 2,д). На

фиг. 2,е показан тот же график разности без учета знаков, так как при возведении в квадрат знак не важен. На фиг. 2,ж представлен предыдущий график, возведенный в квадрат (форма параболы). этого графика при

любых значениях Xi и 1ср неизменна, только при изменении весь он смещается влево или ВП.раво ,по горизонтали (масщтаб по оси «X должен быть приведен к пределам «О-т-1). Рассуждая так же, как при определении ХС-Р, умножение (Xi-Xc) на пц можно произвести наложением графика фиг. 2,ж на фиг. 2,а совмещением центра параболы с точкой JCP, определенной ранее, и вырезаннем

необходимой нижней части (фиг. 2,з) или, что то же самое, накладыванием на Пленку (фиг. 2,а) перемычки с параболической характеристикой проводимости (фиг. 2,ж). Величнну, пропорциональную дисперсии, определяют измерением общей степени намагниченности пленки через перемычку. Знаменатель формулы учитывают введением постоянного коэффициента, например установ.кой коэффициента передачи усилителя.

В показанном на фиг. 1 цоложенни пе,ремычки 9 определяется величина математического ожидания, так как полюса головки замыкаются участком со спадающей характеристикой магнитного сопротивления и стрелочный прибор в соответствии с вышеизложенным показывает величину Хсу. Затем поворачивают перемычку 9 до совмещения выступа 10 с величиной Jcp и отсчитывают значение дисперсии б.

Точность устройства пропорциональна длине полюсов головки и для ее повышения с одновременным уменьшением габаритов полюса можно растянуть почти до полной окружности.

гг

Предмет изобретения

целью упрощения устройства, оно содержит ма1гаитопровод с обмоткой возбуждения, соединенной с генератором частоты и рабочей обмоткой, соединенной с усилителем, выполненный в виде магнитомодуляционной головки с удлиненными дугообразными полюсами

и перемычку с функциональной зависимостью магнитного сопротивления от ее длины, а между магнитоп,роводом и перемычкой размещена магнитная лента с нанесенными на нее в перпендикулярном направлении по толщине информационными импульсами.

Фиг-

.f .2 « .5 .В

y. , i - .Э . : m-f.

г и« глтМЯ

O//r/,)

PfC-A rpk f/

Фиг.2