Анализатор экстремумов Советский патент 1981 года по МПК G06G7/02 G01R19/04 

(54) АНАЛИЗАТОР ЭКСТРЕМУМОВ

Изобретение относится к устройствам вычислительной и измерительной техники и может быть использовано для анализа или контроля периодических воздействий.

Известен анализаторi содержащий N-уровневые каналы определения соответственно минимумов и максимумов при этом каждый канал состоит из триггера, элемента И и преобразователя числа импульсов в аналоговый сигнал, причем выход триггера каждого канала соединен с первым входом элемента И своего канала, выход элемента И подключен к соответствующему преобразователю числа импульсов в аналоговый сигнал/ выходы которого соединены с соответствующим входом коммутатора, выход которого подключен к входу регистратора, (N-1) дифференциальных усилителей, первые входы которых объединены и связаны с входом анализатора, вторые входы дифференциальных усилителей подключены к выходам источника опорного напряжения 1.

Недостатком этого устройства является сложность схемы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

анализатор,,содержащий N -уровневые каналы определения максимумов и минимумов, при этом каждый канал состоит из триггера, элемента И и преобразователя числа импульсов в аналоговый сигнал, причем выход триггера каждого канала соединен с первым входом элемента И своего канала, выход элемента И подключен к соотtoветствующему преобразователю числа , импульсов в аналоговый сигнал, выходы которого соединены с соответствуквдим входом коммутатора, выход которого подключен х выходу регистра15тора, (Н-1) дифференциальных уси-. лителей, первые входы которых объединены и связаны с входом анализатора, вторые входы дифференциальных усилителей подключены к выходу ис20точника опорного напряжения, входы триггера канала определения минимума каждого уровня подключены к прямым выходам соответственно 1-го и (i-l)-ro дифференциальных усилите-,

25 лей (i 1,2,.. .1), а входы триггера канала определения максимумов каждого уровня подключены к инверсным выходсил и (i-1)го дифференциальных усилителей.2.

Недостатки известного анализатора заключаются в сложности схемы и невысокой достоверности получаемых результатов ,

Цель изобретения - повышение достоверности и полноты анализа.

Поставленная цель достигается тем, что анализатор, содержащий источник опорных напряжений, соответствующие выходы которого .подключены к неинвертирующим входамчетырех дифференциальных усилителей канала а нализа максимумов и инвертирующим входам четырех дифференциальных усилителей канала анализа минимумов, инвертирующие входы дифференциальных усилителей канала анализа максимумов и неинвертирующие зходы дифференциальных усилителейканала анализа минимумов соединены с входом анализатора, выходы дифференциальных усилителей канала анализа максимумов соответственно, через формирователи импульсов с первого по четвертый, связаны с четырьмя соответствующими входами первого,блока анализа и индикации, а выходы дифференциальных усилителей канала анализа минимумов соответственно, через формирователи импульсов с пятого по восьмой связаны с четырьмя соответствующими входами второго блока анализа и индикации, два выхода каждого блока анализа и индикации соединены с входами соответствующих счетчиков, содержит девятый дифференциальный усилитель, . первый и второй инверторы и девятый и десятый формирователи импульсов, выходы которых соединены с входами первого и второго инверторов, неинвертирующий вход девятого дифференциального усилителя соединен с входом анализатора, инвертирующий вход - с соответствующим выходом источника опорного напряжения а выход девятого дифференциального усилителя - с входами девятого и десятого формирователей импульсов, выходы первого и второго инверторов соединены с первыми дополнительными входами первого и второго блоков анализа и индикации, а выходы девятого и десятого формирователей импульсов соединены с вторыми дополнительными входами блоков анализа и индикации.

При этом блок анализа и индикации содержит элемент И-НБ, шесть триггеров и пять индикаторов, подключенных к инверсным выходам пяти соответствующих триггеров., первый вход блока соединен с единичным входом первого и нулевыми входами второго и третьего триггеров, второй вход блока соединен с единичным входом второготриггера, третий вход блока соединен с нулевым входом четвертого триггера, четвертый вход блока соединен с нулевыми входами первого,. вт орого и пятого триггеров и единичными входами третьего, четвертого и шестого триггеров, первый дополнительный вход блока соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом шестого триггера, а выход - с единичным входом пятого триггера, второй дополнительный вход блока соединен с нулевым входом шестого триггера, выходы первого и Пятого триггеров являются выходами блока.

На фиг.1 изображена блок-схема .анализатора; на фиг.2 - выполнение блока анализа и индикации.

Анализатор содержит источник 1 опорных напряжений, канал 2 анализа максимумов, канал 3 анализа минимумов, дифференциальные усилители и 5 Формирователи импульсов, блоки 7 и 8 анализа и индикации, счетчики 9-12, формирователи 13 и 14 импульсов, инверторы 15 и 16, элемент 17 И-НЕ, триггеры 18-23 и индикаторы 24-28.

Анализатор работает следующим образом.

Входной сигнал, представляющий собой -колебательный процесс, амплитуда которого может изменяться относительно номинального значения, поступает на входы дифференциальных усилителей . С помощью источника 1 установлены контрольные уровни, при сравнении входного сигнала с которыми на выходах соответствующих формирователей 6 -6g вырабатываются импульсы. Как при -анализ верхней полуволны сигнала (при работе канала 2), так и при анализе нижней полуволны сигнала (при работе канала 3) опорные уровни выделяют оптимальную рабочую зону, граничные рабочие зоны и нерабочие зоны. Например, оптимальная рабочая зона соответствует попаданию очередного максимума или минимума в интервал №0,97-1,03) номинального значения амплитуды, граничные рабочие зоны соответствуют попаданию экстремума в интервалы (0,95-0,97) и (1,03-1,0 номинального значения, а выход за указанные пределы означает, что амплитуда входного колебания находися в нерабочей зоне.

Усилитель 5 формирует перепад напряжения на уровне, соответствующем среднему значению входного сигнла, разделяя тем самым верхние и нижние полуволны сигнала. Формирователь 13 вырабатывает импульс в конце первого полупериода, а формирователь 14 - в конце второго полупериода сигнала.

На входы 7 -7/, блоки 7 анализа и индикации поступает последовательность импульсов во время нарастания сигнала в первый полупериод, а на входы блока 8 - при уменьшении сигнала во второй г1О.пупериод. В триггерах блоков 7 и 8 запоминаются и индуцируются те входы, по которым поступают последние импульсы. При превышении амплитудой поля лопусков включается индикатор 24.При нахождении амплитуды в оптимальной рабочей зоне включен индикатор 26. При нахождении амплитуды в граничных -рабочих зонах включены индикаторы 25 и 26 или 26 и 27. Если в течение полупериода не ер батывает ни один усилитель 4, сигналами с инверторов 15 и 16 включаю ся индикаторы 28. Число выходов экс тремумов за пределы рабочих зон фик сируется счетчиками 9-12. Кратковременные включения индйкаторов в переходном режиме оператором не воспринимаются. Технико-экономический эффект обусловлен возможностью оперативного вмешательства- в наблюдаемый процесс благодаря регистрации текущей информации. Формула изобретения 1. Анализатор экстремумов, содер жащий источник опорных напряжений, соответствующие выходы которого под ключены к неинвертирующим входам четырех дифференциальных усилителей канала анализа максимумов и инверти рующим входам четырех дифференциальных усилителей канала анализа минимумов, инвертирующие входы дифферен циальных усилителей канала анализа максимумов и неинвертирующие входы дифференциальных усилителей канала анализа минимумов соединены с входом анализатора, выходы дифференциальны усилителей канала анализа максимумо соответственно, через формирователи импульсов.с первого по четвертый связаны с четырьмя соответствующими входами первого блока анализа и индикации, а выходы дифференциальных усилителей канала анализа минимумов соответственно, через формирователи импульсов с пятого по восьмой связаны с четырьмя соответствующими входами второго блока анализа и индикации. Два выхода каждого блока анализа и индикации соединены с входами соответствующих счетчиков. отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и полноты анализа, он содержит девятый дифференциальный усилитель,первый и второй инверторы и девятый и десятый Формирователи импульсов, выходы которых соединены с входами первого и второго инверторов, неинвертирующий вход девятого дифференциального усилителя соединен с входом анализатора, инвертирующий входс соответствующим выходом источника опорного напряжения, а,выход девятого дифференциального усилителя с входами девятого и десятого формирователей импульсов, выходы первого и второго инверторов соединены с первыми дополнительными входами первого и второго блоков анализа и индикации, а выходы девятого и десятого формирователей импульсов соединены с вторыми дополнительными входами блоков анализа и индикации. 2. Анализатор по п.1, от л и чающийся тем, что блок анализа и индикации содержит элемент И-НЕ, шесть триггеров и пять индикаторов, подключенных к инверсным выходам пяти соответствующих триггеров, первый вход блока соединен с единичным входом первого и нулевыми входами второго и третьего триггеров, второй вход блока соединен с единичным входом второго триггера, третий вход блока соединен с нулевым входом четвертого триггера, четвертый блока соединен с нулевыми входами первого, второго и пятого триггеров и единичными входами третьего,четвертого и шестого триггеров, первый дополнительный вход блока соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом шестого триггера, а выход - с единичным входом пятого триггера, второй дополнительны вход блока соединен с нулевым входом шестого триггера, выходы первого и пятого триггеров являются выходами блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 547791, кл. G 06 G 7/52, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 708358, кл. G 06 F-15/36, 1975 (прототип).