Измеритель среднего направления течения

 

Изобретение относится к области океанографических исследований. Целью изобретения является повышение томности измерений среднего направления течения. Поставленная цель достигается за счет использования в измерителе различителя 11 первой и второй четвертей, вырабатывающего импульсы по первому, второму и четвертому синхроимпульсам. Эти импульсы подсчитываются и суммируются счетчиком 15 поправки . На втором выходе формирователя 17 управляющих импульсов по окончании интервала осреднения появляется импульс.ч переключающий суммирующий счетчик 4 и, счетчик.15 поправки в вычитающий режим На первом выходе счетчика 4 появляются импульсы, которые поступают на вход делителя 7 импульсов. Дополнительный делитель 16 импульсов обеспечивает учет поправки. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н) 3 6 01 Р 13/02, 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4765992/10 (22) 19.10:89 (46) 07.09.91. Бюл. гЬ 33 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) И.В.Кузьмин и Н.С.Кузьмина (53) 531.46.086(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 432391, кл. 6 01 Р 5/06,. 1972. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СРЕДНЕГО НАПРАВЛЕНИЯ ТЕЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к области океанографических исследований. Целью изобретения является повышение точности измерений среднего направления течения.. БЦ 1675785 А1

Поставленная цель достигается за счет использования в измерителе различителя 11 первой и второй четвертей, вырабатывающего импульсы по первому, второму и четвертому синхроимпульсам. Эти импульсы подсчитываются и суммируются счетчиком 15 поправки. На втором выходе формирователя

17 управляющих импульсов по окончании интервала осреднения появляется импульс., переключающий суммирующий счетчик 4 и, счетчик.15 поправки в вычитающий режим.

На первом выходе счетчика 4 появляются импульсы, которые поступают на входделителя 7 импульсов. Дополнительный делитель 16 импульсов обеспечивает учет поправки. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

1675785

50 ц5

Изобретение огносится к области океа награфических исследован ий.

Целью изобретения является повыше. ние точности измерений.

На фиг.1 показано направление векторов средних направлений течений; на фиг,2 — структурная схема измерителя; на фиг,3временная диаграмма работы измерителя B течение интервала осреднения; на фиг.4то же, па окончании интервала осреднения„ на фиг.5- структурная схема формирования управляющих импульсов; на фиг,6 — временная диаграмма работы формирователя управляющих импульсов.

Измеритель среднего направления течения содержит посг!еда вательно соединенные блок 1 преобразования направления в электрический сигнал,аналого"цифровой преобразователь (АЦП) 2, кодоимпульсный преобразователь (КП) 3, суммирующий счетчик (СС) 4, вентиля ИЛИ Б и И 6, делитель 7 импульсов (ДИ) и счетчик импульсов 8, различители четвертей (РЧ): первой 9, четвертой 10, первой и второй 11, второй вентиль

И 12, триггер 13, генератор 14, счетчик поправки 15 (СП), дополнительный делитель

16 импульсов (ДДИ), формирователь 17 управляющих импульсов (ФУИ), счетчик 18 и змерений (СИ) и регистр 19, Цифровые выходы АЦП 2 подсоединены к цифровым входам РЧ 9.-11 и КП 3, выход которого подсоединен к первому входу СС

4, два выхода которого псдсоединены соответственно к первым входам триггера 13 и вентиля ИЛИ 5, выход которого подсоединен к входу ДИ 7, цифровые входы г!оследнего подсоединень. к цифровым выходам

СИ 18, сч8тный вхОД котарОГО ПОДсо8Динен к входу записи КП 3, к входам РЧ 9-11 и к первому выходу ФУИ 17, второй выход которого подсоединен к первому входу СП 15 и второму входу СП 4, третий вход которого подсоединен к счетному входу КП J, входу генератора 14 и первому EiKopY первого вентиля И 6, выход которого подсоединен к второму входу вентиля ИЛИ 5 и входу ДДИ 16.

Выход ДДИ 16 г1одсоединен к третьему входу СП 15, второй вход которого подсаеДинен K выхОду РЧ 1 (, а выхоД подсоединен к BTopoMУ вхОДу ipvlf ÃBpB 1 3, выхоД котОраГО подсоединен к второму входу первого вентиля И 6, а вход — к выходу второго вентиля

И 12, два входа которогс: подсоединены;аответственно к выходам РЧ 9 и 10, при этом третий выход ФУИ 17 подсоединен к входу записи регистра 19, цифровые входы которого подсоединены к L,èôpoBûì выходам счетчика 8 импульсОВ, а четвертый выход

ФУИ подсоединен к входам "Уст. "У ДИ 7, РЧ 9 и 10, счетчика-импульсов 8 и СП 15, ФУИ 17 (фиг.5) содержит генераторы интервалов осреднения 20 и синхроимпульсов 21, вр8менной 22 и блокиравочный 23 триггеры, три линии 24-26 задержки, причем выход генератора 20 интервалов осреднения подсоединен к информационному входу временнОГО триГгера 22, выход к070рого является вторым выходам ФУИ 17 и подсоединен к входу блокировки генератора 21 синхросигналов и входу линии 24 задержки, вход которой является третьим выходом ФУИ 17 и подсоединен к входу линии 25 задержки, выход последней является четвертым выходам ФУИ 17 и подсоединен к входам "Уст. "О" генератора 20 интервалов асреднения и временного триггера 22, при этом выход генератора 21 синхроимпульсов является первым выходом

ФУИ 17 и подсоединен к входу "Уст. "1" блакировочного три1тера 23, выход котороro подсоединен к входу блокировки временного триггера 22,и входу линии 26 задержки, выход последней подсоединен к входу "Уст.

"0" блокировочнага триггера 23, Измеритель среднего направления течения работает следующим образом

На выходе блока 1 преобразования направл81 ля в Bll8KTpè÷8ÑK!114 сиГнал Образуется напряжение, пропорциональное направлениютечеиия. Это напряжение преобразуется АЦП 2 в цифровой двоичный код. В интервале осреднения ФУИ 17 на своем первом выходе генерирует синхроимпульсы, период следования которых произволен. Предположим, что первому и четвертому синхроимпульсам соответствуют измерения в первой четверти, второму во второй четвертйтретьему в четвертой четверти. На выходе П 3 появляются серии импульсов, соотв вующие измеренным значениям, Эти им льсы подсчитываются и суммируются СС 4 и на диаграмме (фиг,3) видно, как меняется ега внутреннее состояние, т.е. Как расте внутренняя сумма, СИ 18 подсчитывает число синхраимпульсов или число измерений-слагаемых.

Па первому синхрсимпульсу срабатывает

РЧ 9. Па третьему синхроимпульсу срабатывает РЧ 10. РЧ 9 и !0 представляют собой схему сравнения с С1-триггером на выходе.

РЧ 11 вырабать;вает импульсы по первому, второму и четвергаму синхроимпульсам, Импульсы, вырабатываемые РЧ 11, подсчитываются и суммируются СП 15, Только при срабатывании РЧ 9 и 10, что означает переход через 0, на выхОде вентиля И 12 паявIlA8TCA CIA!"HB, раэрец!ающиЙ BKAюч8ние триггера 13. Во время интервала осреднения происходит только накопление измерительных значений. Необходима определить

1675785 среднее направление, т.е. определить среднее,арифметическое. На втором выходе

ФУИ 17 по окончании интервала осреднения (фиг.4) появляется импульс, переключающий СС 4 и СП 15 и вычитающий режим, причем ФУИ 17 задерживает этот импульс, если схема еще занята обработкой последнего синхроимпульса. При этом импульсы с генератора 14 начинают поступать на вычитающий третий вход СС 4, На диаграмме видно, что накопленная сумма в СС 4 начичает уменьшаться по наклонной и на его первом выходе появляются импульсы. количество которых равно этой накопленной сумме. Эти импульсы через вен иль ИЛИ 5 поступают на вход ДИ 7.

Предположим, что N = 300, т.е. на цифровых выходах СИ: 18 установлен двоичный код числа 300; Этот код поступает на уста лавочные входы ДИ 7. Тег ерь при прима,,е на счетный вход ДИ 7 300 импульсов н : его выходе появляется адин импульс, так как происходит деление 300:300 = I, Предположим, что накопленная сумма СС4 равна

1455. Тогда на выходе ДИ 7 появляется 4 импульса (если K = 1, то Рц =4О}, а остаток

255, зайдя в ДИ 7, оставляет в нем 45 импульсов. Если не происходит переход через

О то вычисления среднего на этсм прекращаются.

Однако в данном примере происходит переход "О", из 300 измерений два произошли в и 2:е1вертях N>2 = 2. Тогда внутренняя сумма СП 75 равна двум (фиг.3), а поправка равна 720 импульсам. если к = 1..

Эти 720 импульсов необходимо подать на вход ДИ 7, Это делается с помощью ДДИ 76, Коэффициент деления ДДИ 16 устанавливается равным 3601к, Для данного примера выбирают его равным 360 при к=1, Задача

ДДИ 16 произвести умножение N7,2(360/к), т.е. умножить внутреннее содержание СП

15 на свой коэффициент деления.

При умножении не образуются остатки, которые не учитываются электронной схемой, и в этом преимущества этой операции перед делением, Как видна результат умножения равен поправке, Рассмотрим работу схемы по определению и учету поправки.

После того, как 7455 импульсов выйдут из

СС 4, его внутренняя сумма становится равной нулю, и на втором выходе СС 4 появляется импульс, который включает триггер 13.

Разрешение на его включение уже дано вентилем И 12 (фиг,3). Триггер 13 открывает вентиль И 6, и через него импульсы с генератора 14;ь на входы

ДДИ 16 и вентиля ИЛИ 5. Вентиль ИЛИ 5 пропускает эти импульсы на вход ДИ 7.

Вну-гри ДИ 7 уже записано число 45, N оставшееся от осреднения r.p, поэтому, I — o подсчитав еще 45 мпульсов, ДИ 7 выдает на своем выходе один импульс, т.е, остаток

255 просуммировался с поправкой. На входы ДДИ 16 и ДИ 7 сможет поступить только количество импульсов, равное неопреде10 ленной поправке, т.е. 720. Так как коэффициент деления ДДИ 16 равен 360, то на eIo выходе образуется 2 импульса, которые поступают на вычитающий вход СП 15 и вычитаются из его внутренней суммы (2 - 2 - О).

Как — îëüêî эта сумма станет равна нулю, СП

15 вырабатывает импульс на своем выходе, включающий триггер 13, который выключает вентиль И 6, и поступление импульсов на входы ДДИ 16 и ДИ 7прекращается,,т.е. на вход ДИ 7 поступают только 720 импульсов.

На выходе ДИ 7 образуется (в этом случае с учет.:-.. остатка 255) 3 импульса, т.е, поправка равна Зо. Остаток 75 не учитывается в дальнейшем, Ошибка в определении среднего равна 0,25 .

Все импульсы с выхода ДИ 7 записываются в СИ 8, I- ссма; рим рабату ФУИ 17 па структурнал ."õåìå (фиг.б} и диаграмме (фиг.6), Блокиравачный триггео 23 задерживает включение временнага триггера 22 на время

to, если генератор 20 интервалов осредне" ния выдает импульс, говорящий об окончании и-:тервaла осреднения, -:а раба а схемы

35 закончилась после приходя псследнего син1 храимпульса. Блакиравачный триггер 23 включается синхраимпульсам и выключается через задачнае время с помощью линии

26 задержки, Как только блакиравочный триггср 23 выключится, сразу включается временной триггер 22, который блокирует генератор 21 синхроимпульсов, чтобы во время интервала вычисления среднего синхраимпульсы не были помехой. Па окончании инт рвала вычисления среднего линия

24 задаржк.; выдает импульс записи, по которому вычисленное среднее направление из C_#_ 8 переписывается в регистр 19. Еще через некоторое время, определяемое линией 25 -àäåðæêè,,ФУИ 17 выдает общий импульс "Уст. "0", по котооому вся схема приходит и исходное Состояние и цикл определения среднего начинается снова, "ведение в измеритель среднего направления течения.различителя первой и второй четвертей, раздельное суммирование измеренных значений направлений, количества измерений и количества измерений в первой и второй четвертях по1675785

1 1

ЗОВ ЛЮл

Bbu

„ИЛИ 5

Аи

ЯФ7

&ymp састаяние

СИ8!

&ymp.

ccrc .янке аИ

Зых.

Tr f3 аых

„И "Б аы,г.

ДДЛ6

Юнута спстаянае

BbrS

СЛ5 .7-и/ аых ЩИ77

4-ы l алых РЖ77

&гончаре — интердала асреаненоя ж Юя

Бчупгр. )

ССЧ 4I

1-ый Яма

ССФ !

g-ggj 1

Вых СС4 1! !!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!! !! !!!! Ш !Ж " "1®@1

Начало интербола ocpe Aerrvs

1675785

dbms

ГСИ24

Aa

6Тг 25

1(Bbu

ГИО Я дыг

8Tr 2f

ЯМ ОЬС уаж„О" йа.

Ю23

Составитель Е. Никитин

Редактор H. Гулько Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Заказ 2998 Тираж 325 Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательские комбинат "Патент". г. Ужгород, уп.Гагарина, 101