Устройство для определения пло-щАдЕй ВыбРОСОВ Советский патент 1981 года по МПК G06F17/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДЕЙ ВЫБРОСОВ подключен ко входу экстраполятора нулевого порядка, первьй выход которого соединен со входом секционированной линии задержки, первый выход которого подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого объединен с первым входом буферного регистра и подключен ко второму выходу секционированной линии задержки, второй выход экстраполятора нулевого порядка соединен со вторым входом буферного регистра, вьпсод которого подключен к первому входу сумматора-, второй вход которого соединен с выходом порогового элемента, третий вход сумматора подключен к выходу элемента И, второй вход которого соединен с вы.ходом триггера, третий вход элемента И подключен к выходу генератора импульсов, а выход сумматора соедине со вторым входом регистратора. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - времен ная диаграмма. Устройство содержит блок .1 вычитания, блок 2 эталонных напряжений, блок 3 пороговый элемент, экстраполятор 4 нулевого порядка, буферный регистр 5, накапливающий сумматор 6, регистратор 7, секционированную лиКИЮ 8 задержки, триггер 9, эле- / мент И 10, генератор II импульсов. Сущность изобретения заключается в том, что длд, определения площади выброса используется алгоритм экстра поляции нулевого порядка (квантовани процесса по уровню). При этом измеренное значение площади выброса представляется следующим соотношени ем (фиг. 2): , при Х0 о, где к . - измеренные значения процесс x(t) в i-тые моменты времени; .(Mijtrtj-.; интервалы между отсчетами; Xft - заданный уровень, выше кот рого измеряются площади вы бросов . Принимая во внимание, что при экстраполяции нулевого порядка сосе ние значения процесса х- могут отли чаться друг от друга только на вели чину шага квантования ДН, равного данном случае апературной погрешости имеем: X , де т . , k, k - число уровней анализа. Следовательно, значение х -прямо ропорционально коээфициенту т,, совадающему с номером уровня в i-ый моент времени. Временные отрезки между тсчетами целесообразно измерять утем заполнения их импульсами с меньим периодом следования Л t. В этом лучае At (З) де - число импульсов заполнения i-oro интервала. С учетом (-2) и (З) выражение (1) ринимает вид: - 2 т.1 . ., , где А Ah-At - постоянный коэффициент. Устройство работает следующим образом. Напряжение исследуемого процесса X (i. поступает на первый вход блока 1 вычитания, на второй вход котогрого подается напряжение с блока 2, соответствующее установленному уровню анализа х. Блок вычитания смещает выброс к нулевому уровню на величину XQ, т.е. на его выходе действует напряжение Ul(t) X{t) - XQ. , Сигнал U(t) поступает на экстра- нулевого порядка (ЭНП) 4, который осуществляет квантование процесса по уровню. С кодовых выхЬдов блока 4 значения подаются на буферный регистр 5. В моменты -i , когда апертурная погрешность достигает (заданного значения A-J , экстраполятор перестраивается на новые уровни и вырабатывает имрульсы, поступающие на Ьекционированную линию 8 задержки.Для определенности рассмотрим измерение площади выброса, изображенного на фиг. 2. В исходном состоянии буферный регистр 5, накапливающий сумматор 6 и регистратор 7 обнулены, на выходе триггера 9 установлен нулевой потенциал, при котором элемент И 10 закрыт. В момент t впервые срабатывает ЭНП 4, при этом на его кодовых выходах появляется значение т 1, а на секционированную линию задержки 8 поступает первый запускающий импульс. После небольшой задержки (для исключения влияния переходного процесса в ЭНП) с первого выхода линии, задержки снимается импульс, подтверждающий исходное состояние триггера 9, затем импульсом со второго выхода значение т из ЭНП записывается в буферный регистр 5. Тем же импульсом триггер 9 переводится в единичное состояние, открывая элемент И О. В резул-ьтате этого на тактовый вход накапливающего сумматора 6 начинают поступать импуль сы с генератора 11, следующие с периодом Д t. На информационных входах сумматора установлено значение т-. За время действия первого интервала At i - t через элемент И 10 проходит 1 импульсов. При этом в сумма торе число т сложится само собой 1. раз. Тем самым осуществляется операция умножения . В момент t,, когда разность x{t) - х h, осущес вляется перестройка ЭНП. На его выходах появляется значение Н1л 2 и вырабатывается импульс, поступающи на линию 8 задержки. Сигнал с выхода 1 устанавливает триггер 9 в нулевое состояние, закрывает элемент И 10. После этого импульсом со второ го выхода линии задержки значение записывается в регистр 5, изменяется состояние триггера, вновь открывается схема совпадения, пропускающая 2, импульсов. К концу действия второго интервала At J накапливающем сумматоре фиксируется число и т.д. За время действия выброса 5а t. -t в сумматоре накопится чисо п о ло, пропорциональное его площади N« So в соответствии с выражением (4) К выходу вычитающего блока 1 подключен пороговый элемент 3, который . осуществляет сравнение ,сигнала U(t) с нулевым уровнем и формирование прямоугольного импульса (П-импульса) с длительностью, равной длительности выброса. Задним фронтом П-импульса значение N из накапливающего сумматора переписывается в регистратрр 7. При следующем выбросе передним фронтом П-импульса сумматор 6 обнуляется и схема тем самым подготавливается к новому измерению. Для того, чтобы импульсы заполнения не-поступали на накапливающий сумматор в паузах между выбросами элемент И 10 по третьему входу открывается только на время действия П-импульсов. Если в качестве блока регистрации используется многоканальный регистратор с предварительной дешифрацией поступающих кодов, то в результате анализа в его памяти хранится информация о плотности рас- пределения W(S,Xg) площадей выбросов, превьшающих установленный уровень х. Таким образом, устройство позволяет по сравнению с известным при одном и том же числе отсчетов существенно повысить точность измерения площадей выбросов. Формула изобретения Устройство для определения площадей выбросов, содержащее блок эталонных напряжений, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого является входом устройства, выход блока вычитания соединен с6 входом порогового элемента, выход которого подключен к первым входам регистратора и элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены экстраполятор нулевого порядка, буферный регистр, сумматор, секционированная линия задержки, триггер и генератор импульсов, при этом выход блока вычитания подключен ко входу экстраполятора нулевого порядка, первый выход которого соединен со входом секционированной линии задержки, первый выход которого подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого объединен с первым входом буферного регистра и подключен |ко второму выходу секционированной | линии задержки, второй выход экстраполятора нулевого порядка соединен со вторым входом буферного регистра, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом порогового элемента, третий вход сумматора подключен к выходу элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, третий вход элемента И подключен к выходу генератора импульсов, а выход сумматора соединен со вторым входом регистратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР . № 326521, кл. G 06 F 15/36, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 422011, кл. G 06 F 15/36, 1972.

ПР

X(t)

X(i)-Xfl

r f

f/

/2