Устройство для определения экстремумов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для анализа параметров случайных электрических сигналов. Цель изобретения - повышение точности измерения экстремумов при амплитудной селекции экстремумов. Устройство для определения экстремумов содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, запоминающий регистр 2, арифметико-логический блок 3, блок сравнения 4, задатчик добавочного кода 5, регистр экстремальных значений 6, элемент задержки 7, триггер 8, шесть элементов И и три элемента ИЛИ, обеспечивающих синхронизацию работы элементов устройства. Особенностью работы устройства является фиксация амплитуды импульса с точностью используемого АЦП при одновременной амплитудной селекции импульсов, величина которой задается с помощью задатчика кода 5. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G Ol R 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4346367/24-21 (22) 21 12.87 (46 ) 23.01. 90. Бюл. Ф 3 (71) Харьковский авиационный институт им. Н,Е. Жуковского (72) А.M. Науменко, Г.А. Черепащук и К.В. Соболевский (53) 621. 317. 326 (088. 8) (56) Заявка Франции Р 2379821, кл. G 01 R 19/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N - 1228026, кл. G 01 R 19/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 011РЕДЕЛЕНИЯ

Э KCTP Е1"1УМО В (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для анализа параметров случайных электрических сигналов. Цель „SU, 15 8139 А1

2 изобретения — повышение точности измерения экстремумов при амплитудной селекции экстремумов. Устройство для определения экстремумов содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

1, запоминающий регистр 2, арифметика-логический блок 3, блок сравнения

4, задатчик добавочного кода 5, регистр экстремальных значений 6, элемент задержки 7, триггер 8, шесть элементов И и три элемента ИЛИ, обеспечивакщих синхронизацию работы элементов устройства. Особенностью работы устройства является фиксация амплитуды импульса с точностью используемого АЦИ при одновременной ампли1удной селекции импульсов, величина которой задается с помощью задатчика кода 5. 1 ил.

1538139

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для анализа параметров случайных электрических сигналов, в частности измерения экстремальных значений сигнала с селекцией по размаху.

Цель изобретения — повышение точности измерения экстремумов при селекции экстремальных значений сигнала 10 по размаху, На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для определения экстремумов содержит аналого-цифровой преобразователь 1, запоминающий регистр

2,. арифметико-логический блок 3, блок

4 сравнения, задатчик 5 добавочного кода, регистр 6 экстремальных значений, элемент 7 задержки:, триггер 8, элементы И 9-14, элементы ИЛИ 15-17.

Вход устройства подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 1 информационный выход которого подключен к информационному входу за- 25 поминающего регистра 2 и к первому входу арифметико-логического блока

3, выход запоминающего регистра 2 подключен к второму входу арифме1ико-логического блока 3 и к информа30 ционному входу регистра б экстремальных значений, арифметический |зыход арифметико-логического блока 3 подключен к первому входу блока 4 сравнения, к в тор ому входу которого подключен выход задатчика 5 доба зочно35 го кода, выход блока 4 сравнения подключен к первым входам элементов И 9 и 10. Первый логический выход арифметико-логического блока .3 подключен к вторым входам элементов И 9 и 14, второй логический выход арифметикологического блока 3 подключен к вторым входам элементов И 10 и 13, выход элемента И 9 подключен к пеРвомУ 45 входу элемента И 11 и к первому знаковому входу регистра 6 экстремальных значений, выход элемента И 1А подключен к первому входу элемента

И 12 и к второму знаковому входу ре гистра 6 экстремальных значений. Выход элемента И 11, подключен к первому входу элемента ИЛИ 15 и к установочному входу триггера 8„ выход элемента

И 12 подключен к вторым входам элемен55 тов ИЛИ 15 и 16. Первый вход элемента

ИЛИ 16, второй вход запоминающего регистра 2 и четвертый вход .регистра

6 экстремальных значений являются входом начальной установки устройства, а выход элемента ИЛИ 16 подключен к второму входу (входу сброса) триггера 8, первый (прямой) выход триггера 8 подключен к третьему входу элемента И.10 и к первому входу элемента И 14, второй (инверсный) выход триггера 8 подключен к третьему входу элемента И 9 и к первому входу элемента И 13, выход элемента

ИЛИ 15 подключен к тактовому входу регистра 6 экстремальных значений.

Выходы регистра б экстремальных значений являются выходами устройства.

Выход "Конец измерения" аналого-цифрового преобразователя 1 подключен ,через элемент 7 задержки к вторым . входам элементов И 11 и 12 и к третьим входам элементов И 13 и 14, выходы элементов И 13 и 14 подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ 17 соответственно, выход элемента ИЛИ

17 подключен к третьему (синхронизирующему) входу запоминающего регистра 2.

Устройство работает следующим обр азом.

При поступлении сигнала."Начальная установка (например, от кнопки ручного пуска) запоминающий регистр 2 регистр 6 экстремальных значений и триггер 8 устанавливаются в нулевое состояние. В дапьнейшем в запоминающем регистре 2 хранится код значения сигнала, проверяемый на экстремальность.

Арифметико-логический блок 3 посредством вычитания производит сравнение вновь поступившего значения входного напряжения U(t) и предыдущего (U(t-1), хранившегося в запоминающем регистре 2. С первого выхода блока 3 снимается код,модуля разности )U(t)-U(t-1)1, а с второго и третьего выходов — знак разности.

Если U(t) ) U(.t-1), то сигнал на выходе "Меньше" блока 3 имеет низкий уровень — логический "0", а на выходе

11 l t

"Больше" — высокий — логическая 1 если U(t) V(t-1), то сигнал на выходе Меньше" блока 3 имеет высокий уровень, а на выходе "Больше" — низкий, при U(t)=U(t-1) уровень сигналов на обоих выходах низкий, Блок 4 сравнения ср -.Bíèâàåт модуль разности 1П()-U(-1)! с допустимым приращением дП, и если I U(t )-U(t-! ) >

> aU, то согнал на его выходе имеет высокий уровень.

5 15381

Устройство имеет два режима работы " режим выделения максимума и режим вьщелеиия минимума. Режим определяется состоянием триггера 8 Если

5 триггер находится в единичном состоянии, то выбран режим вьщеления минимума, а если в нулевом, то режим выделения максимума, После начальной установки триггер 8 находится в ну- 10 .левом состоянии, а устройство - в .режиме выделения максимума, Аналого-цифровой преобразователь работает в режиме циклического непрерывного преобразования входного 15 сигнала V(t)a цифровой параллельный код. После каждого цикла преобразования на первом выходе аналого-цифрового преобразователя 1 появляется код измеренного значения сигнала, а на 20 втором выходе — импульс "Конец преобразований". Элемент 7 задержки произвЬдит задержку импульса Конец преобразования" на время, достаточное для срабатывания блоков и элементов устройства. Синхроимпульс "CH", формируемый на выходе элемента 7 задержки, осуществляет синхронизацию работы всего устройства.

Между кодами сигналов V(t), V(t 1) и Дv возможны следующие соотношения:

U(t) o U(t-1), l U(t) -v(t-1) I д (1) (» (-l),lU(t)-U(t-l)l(dU (2) „

v(t) c v(t 1),l.v(t) v(t-l)l >м (3)

U(t) (U(t-1 ), (U(t )-U(t-1 ) gdv (4) v(t ) = v(t-1), v(t ) -ц(с-1) l

В режиме выделения максимума при выполнении условия (1 ) или (2 ) комбинация сигналов на входах элементов

И 9 и 10 закрывает их . Поэтому синхросигнал СИ не поступает на входы 4б триггера 8 и регистра 6 экстремальных значений и они остаются в предьдущем . состоянии. Комбинация других сигналов на входах элемента И 13 разреи и шает прохождение синхроимпульса СИ на синхровход запоминающего регистра

2.. Задним фронтом этого импульса производится запись кода текущего значения сигнала U(t) в регистр 2. Процесс повторяется на участке возрастания сигнала, а значение, записанное в регистре 2, изменяется в соответст" вии с входным сигналом, т.е. следит .за изменениями сигнала.

39 б

После окончания возрастающего участка будет выполнено условие (3), (4) или (5) °

При выполнении условия (3) комби.нация сигналов на входе элемента И 9 открывает его. Сигнал с его выхода поступает на второй вход регистра 6 экстремальных значений и на первый вход элемента И 11 Синхроимпульс

"CH" проходит через элемент И 11 на первый вход триггера 8 и переводит его в единичное состояние (переключая устройство в режим выделения минимума). Кроме того, синхроимпульс "CH" пройдя через элемент ИЛИ 15 на тактовый вход регистра 6 экстремальных значений, передним фронтом производит перезапись кода экстремума из регистра 2 и вида экстремума (минимум илн максимум) с выхода элемента И 9 в регистр 6. Комбинация сигналов на входах элементов И 13 и 14 закрывает их до момента переключения триггера 8, и запись текущего значения сигнала

U(t) в регистр 2 не производится. После переключения триггера 8 комбинация сигналов на входе элемента И 14 открывает его. Синхроимпульс "СИ" проходит через элементы И 14 и ИЛИ 17 и задним фронтом производит запись кода текущего значения сигнала U(t) в запоминающий регистр 2.

При выполнении условия (4) или (5) комбинация сигналов на входах элементов И 9, 10, 13, 14 закрывает их, запись информации в регистры 2 и 6 не производится и изменение состояния триггера 8 не происходит, т.е. устройство находится в режиме ожидания.

При выполнении условий (1) и (2) после режима ожидания устройство вновь начинает следить за сигналом а если после выполнения условия (4) будет выполнено условие (3) производится перезапись максимального значения сигнала из регистра 2 в регистр 6, в регистр 2 записывается новое значение V(t) а устройство переключается в режим вьделения минимума, В режиме выделения минимума устройство работает по аналогичному алгоритму.

Так, при выполнении условий (3 ) или (4) элемент И 14 открывается и разрешает запись текущего значения сигнала в регистр 2, т.е. устройство находится в режиме слежения.

l 538 l 39 ху, в него введены пятый и шестой ментов И подключены ссответственно к второму и первому выходам триггеи второму входам третьего элемента иков

Корректор Т. Малец

Заказ 168 Тирак 544 Подписное!

ВНИИПИ Го< ударствекного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-3,5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул.. Гагарина,101

При выполнении условия (2) или (5) элементы И 9, 10, 13, 14 закрыты и устройство находится в режиме ожидания.

При выполнении условия (1) открывается элемент И 10 производится перез.апись кода минимума из регистра

2 в регистр 6, записывается новое значение U(t) в регистр 2, а устройст-10 во переключается в режим выделения максимума.

Разность между текущим значением сигнала и предыдушим зафиксированным значением используется для анализа только после момента экстремума сигнала. До момента выделения экстремума устройство следит за сигналом с точностью АЦП 1.

Формула изо(iретения

Устройство для определения экстремумов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, з апоминающий регистр, арифметико-логический блок, блок сравнения, задатчик добавочного кода, 25 регистр экстремальных значений, элемент задержки, триггер, четыре элемента И и два элемента ИЛИ, причем вход устройства подключен к входу анаиого-цифрового преобразователя„ информационные выходы которого подключены к входам запоминающего регистрра и к первой группе входов арифметико-логического блока, выходы запоминающего регистра подключены к второй группе входов арифметико-логического

35 блока и к входам регистра экстремальных значений, первые выходы арифметико-логического блока подключены к первой группе входов блока сравнения, к второй группе входов которого подключены выходы задатчика добавочного кода, выход блока сравнения подключен

;к первым входам первого и второго элементов И, логические выходы Меньшеп 45

"Больше" арифметикологического блока подключены соответственно к вторым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к первому входу третьего эле 50 мента P. и к первому знаковому входу

Составитель С. Ру

Редактор Н. Тупица Техред H.Ходанич регистра экстремельных значений, выход второго элемента P. подклеи†чен к первому входу четвертого элемента P. и к второму знаковому входу регистра экстремальных значений, выход третьего. элемента И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к первому входу триггера, выход четвертого элемента

И подключен к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, первый вход второго элемента ИЛИ подключен к входу начальной установки устройства, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу триггера, первый и второй выходы триггера подключены к третьим входам второго и первого элементов И соответственно, выход первого элемента ИЛИ подключен к тактовому входу регистра экстремальных значений, выходы регистра экстремальных значений являются выходами устройства, выход "Конец измерения" аналого-цифрового преобразователя подключен через элемент задержки к вторым входам третьего и четвертого элементов И, о т л и ч а ю ш, е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения экстремумов при селекции экстремальных значений сигнала по размаэлементы И и третий элемент ИЛИ, причем первые входы пятого и шестого элера вторые входы пятого и шестого элементов И подключены соответственно к логическим выходам "Больше" и

"Меньше" арифметико-логического блока, третьи входы пятого и шестого элементов И подключены к выходу элемента задержки, выходы пятого и шестого элементов И подключены к первому

ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ подключен к тактовому входу запоминающего регистра, а входы обнуления запоминающего регистра и регистра экстремальных значений подключены к входу начальной установки.