Устройство для контроля параметров Советский патент 1981 года по МПК G06F11/00 

1

Изобретение относится, к централизован-ному контролю и может быть использовано при цифровой обработке сигналов датчиков измеряемых параметров.

Известно устройство для контроля параметров, содержгидее запоминающий блок, умножитель, сумматор и блок задания корректирующих коэффициентов, позволяющее проводить цифровую q6pa- . ботку сигналов Щ .

Недостаток такого устройства - невысокая точность контроля.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является циф-5 ровой фильтр,, содержащий запоминающий блок, умножитель, первый накапливающий сумматор, блок задания корректирующих коэффициентов и первый блок сравнения, причем умножитель первым 20 входом соединен с выходом блока задания корректирующих коэффициентов, а выходом - с первым входом первого блока сравнения 21

Однако известное устройство не J учитывает случайный характер помех, что приводит к недостаточной достоверности получаемой информации.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов, контроля. / 30

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров, содержащее запоминающий блок, умножитель, входом соединенный с выходом блока задания корректирующих коэффициентов, а выходом - со входом первого блока сравнения, и первый сумматор, введены счетчик, последовательно соединенные блок выбора минимального значения и первый блок вычитания, последовательно соединенные первый ключ, блок выбора максимального значения, второй блок вычитания, второй блок сравнения и второй ключ, последовательно соединенные первый квадратор, второйсумматор и первый делитель и последовательно соединенные второй делитель, второй квадратор, третий блок вычитания и блок вычйс ления квадратного корня, причем выходы первого сумматора и первого блока сравнения подключены соответственно к первым входам второго делителя и первого ключа, входы счетчика, блока выбора минимального значения, первого сумматора и первого квадратора, и второй вход первого ключа соединены с выходом запоминающего блока, выход счетчика подключен ко входу блока задания корректирующих коэффициентов и ко вторым входам первого и второго делителей, вторые выходы пер вого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первому и второму входам запоминающего блока, выход первого блока вычитания подключен ко второму входу первого блока сравнения, а второй вход - к выходу iBTOporo делителя и ко вторым входам второго блока вычитания и второго ключа, вторые входы,умножителя и третьего блока вычитания подключены соответ ственно к выходам блока вычисления квадратного корня и первого делителя, а второй вход второго блока сравнения подсоединен к выходу умножителя . На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит запоминакадий блок 1, счетчик 2, блоки выбора минимального 3 и максимального 4 значе ний, первый 5 и второй б сумматоры (накапливающие), первый 7 и второй 8 делители, блок 9 задания корректирую щих коэффициентов, первый 10 и второй 11 квадраторы, первый 12, второй 13 и третий 14 блоки вычитания, блок 15 извлечения квадратного корня, умножитель 16, первый 17 и второй 18 блоки сравнения, первый 19 и второй 20 ключи. Устройство работает следующим образом. На вход уст ройства подаются измеренные через определенный интервал времени оцифрованные значения х сигнала датчика измеряемого параметра, которые фиксируются в блоке 1. Полученная исходная выборка из блока 1 поступает на счетчик 2, где определяется ее объем п, на блок 3, где определяется минимальное значение из полученной выборки х Гп на сумматор 6, в котором определяется сумма всех значений выборки g xTtil , н квадратор 10, где значенкя х ft-fj воз водятся в квадрат, и на ключ 19. Полученная сумма Р х t, с выхода сумматора 5 подается на вход дели теля 8, на другой вход которого пода ется значение объема выборки п с выхода счетчика 2. С выхода делителя 8 среднее значение выборки m ГП Р, X til /п через квадратор 11 подается на вход блока 14. С (Выхода квадратора 10 значения х Г J} подаются на cytiMaTop 6, где определяется х Полученная сумма поступае т на вход делителя 7, на другой вход которого подается зна чение объема выборки п с выхода счет чика 2. С выхода делителя 7 второй начальный статистический момент выборк МаИ р И / подается на вход блока ll, в котором определяется оце ка дисперсии выборки т ГпД- . Полученная оценка 6 TnJ с выхода блока 14 подается на блок 15, где вычисляется оценка среднего квадратичного отклонения выборки 6 . Блок 9 в зависимости от значения объема выборки п поступающего с выхода счетчика 2, и уровня доверительной вероятности q, задает значения корректирующего коэффициента j Di.qj , поступающее на вход умножителя 16, на другой вход которого подается оценка среднего квадратичного отклонения 6 п с выхода блока 15. Умножитель 16 вычисляет произведение 6 п -jf fh, q , которое подается на входы блоков 1/ и 18. Полученное блоком 3 минимальное значение из выборки п1 подается на вход блока 12, на другой вход которого поступает среднее значение m fn с выхода делителя 8. Абсолютное значение разности /х,- fn -mfnj/ поступает на вход блока 17. Если М -т п / 6tnJ - Г Гп , qj , то блок 17 вырабатывает сигнал 1, идущий с его выхода на вход блока 1, в котором стирается значение М как недостоверное. Над оставшимися (п-1)-им значением повторяются все описанные операции до тех пор, пока не будет выполнено условие /х„,-„ ГП-Е -т fn-fl / rn-E - --rn-B,q , где Е - количество удаленных минимальных значений в исходной выборке; 1 0,1,2,... При выполнении последнего условия блок 17 вырабатывает сигнал 1, идущий с -его выхода на вход ключа 19, который пропускает выборку объема (п-Е), оставшуюся в блоке 1 через свой вход на блок 4, где определяется максимальное значение . Значение -подается на вход блока 13, на другой вход которого подается среднее значение с выхода делителя 8. Абсолютное значение разности -mjb-l поступает на вход блока 18, на другой вход, которого поступает произведение п-1 fln-lj, q с выхода умножителя 16. Если ,уГп-0 -mfn-l. Гп-З ,q, то блок 18 вырабатывает сигнал 1, идущий с его выхода на вход блока 1, в котором стирается значение тсЛиГтО как недостоверное. Над оставшимися (п-1-1)-им значением повторяются описанные операции до тех пор, пока не будет выполнено условие 1х rnd Гп - 1 -kj -m Гп - 1 - п - ) -kj X XT Гп - 1 - k , qj , где k - количество удаленных максимальных значений в исходной выборке, V. О , 1, 2, ... При выполнении данного условия блок 18 вырабатывает сигн,ал 1, идущий с его выхода на вход ключа 20, на другой вход которого подаётся среднее значение mfn-l-kj с выхода делителя 8. Ключ 20 пропускает среднее значения mfn-1-k на выход устройства, которое принимается за истинное значение измеряемого параметра.

Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет последовательную проверку измеренных знач;ений сигнала датчика на достоверность с учетом стат1 стических свойств полученной выборки и удаление недостоверных значений, искаженных помехами.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров, содерх а1цее запоминающий блок, умножи- тель, входом соединенный с выходом блока задания корректирующих коэффициентов, а выходом - со входом первого блока сравнения, и первый сумматор, отли чающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля, в устройство введены счетчик, последовательно соединенные блок выбора минимального значения и первый блок вычитания,последователь,но соединенные первый ключ, блок выбора максимального значения, второй блок вычитания, второй блок сравнения и второй ключ, последовательно соединенные первый квадратор, второй сумматор и первый делитель и последовательно соединенные второй ,делитель, второй квадратор, третий

блок вычитания и блок вычисления квадратного корня, причем выходы первого сумматора и первого блока сравнения подключены соответственно к первым входам второго делителя и первого ключа, входы счетчика, блока выбора «шнймального значения, первого сумматора и первого квадратора, и второй вход первого ключа соединены с выходом запоминающего блока, выход счетчика подключен ко входу блока задания корректирующих коэффициентов и ко вторым входам первого и второго делителей, вторые выходы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первому и второму входам запоминающего блока, выход первого блока вычитания подключен ко второму входу первого блока сравнения, а второй вход - к выходу второго делителя и ко вторым входам второго блока вычитания и второго ключа, вторые входы умножителя, и третьего блока вычитания подключены соответственно к выходам блока вычисления квадратного корня и первого делителя, а второй вход второго блока сравнения подсоединен к выходу умножителя { Источники информации, (Принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3703672, кл. 235-152, опублик. 1972.

2.Авторское свидетельство СССР 577533, кл. G Об F 15/36, 1976 (прототип).

В}(од

Выжод