Вероятностный анализатор Советский патент 1981 года по МПК G06G7/52 

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и предназначено для измерения плотности вероятности флуктуационных сигналов. Анализатор может быть использован в автоматике, кибернетике, рэдио Злектронике. . , Известен анализатор, основанный на методе измерения относительного времени пребывания реализации случай ного процесса в интервале уровней, содержащий входное устройство, два амплитудных селектора и формирователя, вычитающее устройство, показывающее устройство. Однако для этого анализатора характерно недостаточное быстродействие срабатывания амплитудных селекторов, отклонение формы выходных импульсов селектора от теоретической из-за недостаточной широкополосности входных устройств, усилителей и амплитудных селекторов, а также из-за того, что амплитудная характеристика усилителей линейна в недостаточно широких пределах. Известен также анализатор, основа ный на методе дискретных выборок, со держащий входное устройство, модулятор, генератор импульсов опроса, два амплитудных дискриминатора, вычитающую схему, усилитель с порогом ограничения, счетчики импульсов И Основным источником погрешности для этого анализатора является аналого-цифровое преобразование исследуемой реализации. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения плотности вероятности флуктуационных сигналов, содержащее входное устройство, генератор напряжения накладки, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, и каскадно соединенные двухсторонний ограничитель с peгyлиpye ими уровнями ограничения, -резонансный усилитель, детектор, усилитель-ограничитель, индикатор C2.J, Однако величина погрешности, место при измерении плотности распределения этим устройством, определяется как полосой пропускания резонансного усилителя, так и значением его центральной частоты. Последнее обусловлено тем, что резонансный усилитель осуществляет селекцию части анализируемого случайного процесса, которая имеет место на выходе двухстороннего ограничителя. Поскольку интенсивность спектральных компонент ограниченного напряжения на входе усилителя убывает с возрастанием час тоты, мощность отселектированной помехи и, следовательно, погрешность измерения, обусловленная напряжением помехи, уменьшается с увеличением центральной частоты резонансного усилителя. Таким образом, для достижения достаточно высокой точности измерения необходимо, чтобы централь ная частота резонансного усилителя была много больше верхней частоты анализируемого сигнала. Увеличение центральной частоты резонансного уси лителя приводит к необходимости увел чения и частоты напряжения накладки что увеличивает влияние паразитных элементов сумматора и двухстороннего ограничителя, которое также приводит к уменьшению точности анализа. Цель изобретения - упрощение и повышение точности вероятностного ан лизатора. Указанная цель достигается тем, что в вероятностный анализатор, содержащий согласующий элемент, вход к -торого является входом анализатора, а выход подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника регулируемого постоянного напряжения, а выход сумматора подключен ко входу дву стороннего ограничителя, детектор, выход которого через усилитель-ограничитель соединен с индикатором, вве дены избирательная цепь и прибор с участком отрицательного сопротивлени вольт-амперной характеристики, вход которого соединен с выходом двухстороннего ограничителя, а выход через избирательную цепь подключен ко вход детектора. Исключение генератора напряжения накладки устраняет составляющую по грешности, обусловленную влиянием паразитных элементов сумматора и дву стороннего ограничителя на высокой частоте напряжения накладки и, кро ме того, приводит к упрощению устрой ства. На фиг. 1 представлена функционал ная схема вероятностного анализатора на фиг. 2 - графики,поясняющие заботу анализатора. Анализатор содержит согласующий элемент 1,. сумматор 2 источник 3 регулируемого постоянного напряжения, двухсторонний ограничитель 4, прибор 5 с участком отрицательного сопротивления вольт- амперной характеристики, избирательную цепь 6, детектор 7, уси литель-ограничитель 8, индикатор 9. Вероятностный анализатор работает следующим образом. Анализируемое напряжение с выхода элемента 1 поступает на первый вход .сумматора 2, на второй вход которого поступает напряжение уровня анализа с выхода источника 3 регулируемого постоянного напряжения. Полученное суммарное напряжение поступает на вход двухстороннего ограничителя 4 затем исследуемый сигнал поступает на вход прибора 5 -с участком отрицательного сопротивления на его вольт-амперной характеристике, нагруженного на избирательную цепь 6. При прохождении ограниченного напряжения через участок с отрицательным сопротивлением на выходе избирательной цепи б имеет место гармоническое напряжение, частота которого определяется центральной частотой избирательной системы. Таким образом, на выходе избирательной цепи б получают последовательность радиоимпульсов, длительность которых равна времени пребывания ограниченного напряжения в интервале уровней и и а, соответствующих участку вольт-амперной характеристики прибора 5. Выбор центральной частоты избирательной цепи не влияет на величину погрешности.измерения, обусловленную влиянием паразитных элементов сумматора 2 и двухстороннего ограничителя 4. Двухсторонний ограничитель 4 необходим для предотвращения выхода из строя прибора 5, который может наступить прибольшом токе, протекающем через последний. С выхода избирательной цепи б сигнал поступает на вход каскадно соединенных детектора 7 и усилителя-ограничителя 8. На выходе последнего получают последовательность прямоугольных импульсов, длительность которых равна времени пребывания анализируемого процесса в дисхЬеренциальном коридоре ли Ux - и. Среднее значение напряжения на выходе усилителя-ограничителя 8, пропорциональное ординате дифференциального закона распрёделе-, ния анализируемого процесса, регистрируется с помощью индикатора 9. Устанавливая различные значения напряжения на выходе источника 3 можно . получить значения всех точек искомого дифференциального закона распределения анализируемого флуктуационного сигнала. Использование прибора, вольт-ампер-ная характеристика которого имеет участок отрицательного сопротивления, отличает предлагаемый вероятнос ный анализатор от известного, так как устраняется составляющая погрешности, обусловленная влиянием паразитных элементов сумматора и двухстороннего ограничителя на высокой частоте. Кроме того, исключение из схеки высокостабильных устройств генератора напряжения накладки и резонансного усилителя приводит к упрощению вероятностного анализатора в целом и не требует сложностей в настройке