Устройство для получения полусумми

 

332472

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 11.Ч.1970 (¹ 1436155!18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14Л!1.1972. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 29.IV.1972

М. Кл. б 06g 7/52

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министрое

СССР

УДК 681.333.519.2 (088.8) Лвторы изобретения

А. Е. Зорич, В. Н. Коновалов и В. А. Антон (® тщ,; ..-Тд1а*й .у., тм

Государственный научно-исследовательский институт грйждайейрт авиации l

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУСУММ

И ПОЛУРАЗНОСТЕЙ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ

СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА

Изобретение может быть использовано при исследовании случайных процессов, например, при определении срока службы летательного аппарата в авиации.

Целью расшифровки по методу «полусумм и полуразностей» является определение характера повторяемости нагрузок и перегрузок самолета с учетом величин среднего значения.

Известны полуавтоматические дешифраторы для расшифровки записей случайных процессов, зафиксированных в виде кривых по экстремальным значениям. Они представляют собой электромех аническое устройство, состоящее из лентопротяжного механизма, проекционного, клавишно-преобразовательного и отсчетного устройств. Однако они требуют вмешательства оператора в процессе обработки. При работе возникают субъективные погрешности от действий оператора при небольшой скорости обработки информации.

Известно также устройство, выполненное на цифровых элементах, позволяющее автоматически строить гистограммы распределения экстремумов.

Целью изобретения является ускорение процесса обработки. Эта цель достигается тем, что информационный сигнал с датчика подается на вход амплитудного селектора, состоящего в общем случае из ряда пороговых устройств (чнсло пороговых устройств выбрано в зависимости от требований, предъявляемых к обработке). На выходы пороговых устройств амплитудного селектора подключе5 но по два дифференцирующих усилителя. Выходы дифференцирующих усилителей с четными номерами заведены через первую схему

«ИЛИ» и первую линию задержки на «нулевой» вход управляющего триггера и соответ10 ственно на импульсные входы схем «И», на потенциальные входы которых подключен

«нулевой» выход триггера управления.

Выходы дифференцирующих усилителей с нечетными номерами заведены через вторую

15 схему «ИЛИ» и вторую линию задержки на

«единичный» вход управляющего триггера и соответственно на импульсные входы схем

«И», на потенциальные входы которых подключен «единичный» выход триггера управ20 ления. Выходы схемы «И», кроме первой и последней, подсоединены к линейке схем

«ИЛИ» следующим образом: выходы второй и третьей схем «И» заведены на вход первой схемы «ИЛИ», выходы четвертой и пятой

25 схем «И» заведены на вход второй схемь

«ИЛИ» и т. д. Выходы схем «ИЛИ» и выходы первой и последней схем «И» подключень.. ко входам триггеров, управляющими диодно * матрицей. Выходы диодной матрицы через з0 схему «ИЛИ» подключены к уатгановочным

/»

332472

15 входам трнггсров управляющими дподной матрицей и через формирователь к счетчику суммарного количества совпадений, а также заведены соответственно через формирователи на входы счетчиков импульсов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 пояснсн принцип подсчета полусумм и полуразностей экстремальных значений случайного процесса; на фиг. 3 показана координатная сетка (где крестиками обозначены счетчики импульсов, каждому из которых соответствует определенное значение полусуммы и полуразности).

Входной частью устройства является амплитудный селектор 1. Он состоит (в данном случае) из 21 пороговых устройств 1> — 1», выполненных на триггерах Шмитта с уровнями срабатывания U! — U», которые используются для преобразования изменяющегося входного напряжения в два дискретных выходных напряжения. Когдa сигнал на входе, увеличиваясь или уменьшаясь, переходит через определенное значение (порог срабатывания), напряжение на выходе триггера

Шмитта скачкообразно изменяется от одного дискретного значения к другому. Каждый триггер Шмитта срабатывает при определенном значении входного сигнала. Настройка триггеров Шмитта ведется с помощью входных делителей напряжения (на фиг, 1 не показаны). Таким образом, весь диапазон изменения входного сигнала оказывается как бы разделенным на 21 уровень дискриминации (равные по величине коридоры). Число уровней дискриминации (пороговых устройств) выбирается в соответствии с требуемой точностью обработки.

Дифференцирующие усилители 2 служат для дифференцирования, усиления и формирования однополярных импульсов из переднего и заднего фронтов импульсов, поступающих с выходов пороговых устройств. При этом усилители с четными номерами (2» — 2„) формируют импульсы из передних фронтов перепадов с выходов триггеров Шмитта, а усилители с нечетными номерами (2» — 2»вЂ”

2„) формируют импульсы от задних фронтов перепадов, импульсы с выходов усилителей с четными номерами через схему «ИЛИ» 8, линию задержки 4 поступает на «нулевой» вход управляющего триггера 5 и нечетные межканальные схемы «И» б6., 105 а импульсы с выхода усилителей с нечетными номерами через схему «ИЛИ» 7, линию задержки 8 поступают на единичный вход триггера 5 (входы управляющего триггера, единичный и нулевой, названы условно) и четные схемы

«И» б. Линия задержки предназначена для обеспечения работы логики устройства (Т,, выбирается в зависимости от верхней частоты исследуемого процесса). Единичный выход триггера 5 заведен на потенциальные входы четных схем совпадения «И» б, а его нулевой выход — на потенциальные входы нечетных схем совпадения «И» б. В статическом состоя20

З0

65!!н!! Зс! сд!!!!i!чный выход у!!pàâëÿ!Ощсго Tp!! I гера принят выход, имеющий разреши!ощий потенциал, "-а нулевой — выход, имеющий потенциал запрета для схем «И» б. Схемы

«ИЛИ» 9fpg — 9! собирают импульсы, соответствующие экстремальным значениям (максимумам и минимумам) случайного процесса в пределах каждого из интервалов дискриминации (коридоров) . Блок триггеров

1Од — 10!47 и дешифратор ll обеспечивают попарное совпадение (максимума и минимума, следующего за ним) и последующее попадание импульса, соответствующего этому совпадению, через формирователи 12 в определенный счетчик импульсов 18. Выходы дешифратора 11 заведены на дополнительную схему «ИЛИ» 14, выход которой подключен к установочным входам блока триггеров управления 10. После попарного совпадения максимума и следующего за ним минимума, импульс через формирователь проходит на соответствующий счетчик, а также на входы триггеров управления, сбрасывая их в нуль.

Для четкого срабатывания счетчиков 18 и 15 служат формирователи 12 и lб. Счетчик 15 подсчитывает суммарное количество попарных совпадений.

Измеряемый входной сигнал подается на вход устройства. Увеличение или уменьшение входного сигнала фиксируется пороговыми устройствами амплитудного селектора 1, причем при увеличении входного сигнала на выходе пороговых устройств получают отрицательный перепад напряжения, а при уменьшении входного сигнала — положительный.

Согласно временной диаграмме (фиг. 2) устройство находится в положении (точка К), когда на потенциальные входы четных схем

«И» б подан с триггера 5 разрешающий потенциал, а на потенциальные входы нечетных схем «И» б — запрещающий.

С увеличением входного сигнала срабатывает пороговое устройство 1 . При этом выходы усилителей (2... 2 4, 2„), формирующих импульсы из отрицательных перепадов импульсов с триггеров Шмитта, через схему

«ИЛИ» 8 и линию задержки 4 заведены на один из раздельных входов управляющего триггера 5. Следовательно, при увеличении входного сигнала и последующем срабатывании пороговых устройств триггер управления 5 не срабатывает.

При уменьшении входного сигнала (наличие максимума — точка А! на фиг. 2) с выхода порогового устройства 1> снимается положительный перепад напряжения, который после дифференцирования и усиления идет на схему «И» б67, и поскольку на потенциальных входах четных схем «И» «разрешение», проходит через схему «ИЛИ» на триггер 10! 8 который по.—,готавливает в свою очередь шину дешифратора 11. Через время Т„д срабатывает триггер управления 5, «запрещая» прохождение импульсов той же полярности. При последующем нарастании входного сигнала

332472

L i

Григ..1 (наличие минимума в точке B ) срабатывает пороговое устройство 1, триггер управления

5, триггер 10 gg. С выхода матрицы снимают перепад напряжения, который через формирователь запускает счетчик. Каждому счетчику соответствует свое значение полусуммы и полуразности экстремальных значений входного сигнала (расположение счетчиков показано в координатной сетке на фиг. 3). Перепад напряжения с выхода дешифратора через схему «ИЛИ» 14 сбрасывает триггеры блока 10 в «нуль». Одновременно срабатывает и счетчик суммарного количества совпадений 1о.

При напряжении от пускания (наличие максимума — точка А2) срабатывает пороговое устройство 1>, и устройство работает аналогично.

Предмет изобретения

Устройство для получения полусумм и полуразностей экстремальных значений случайного процесса, содержащее параллельно подключенные к источнику исследуемого сигнала пороговые устройства, каждое из которы.; связано с двумя дифференцирующими усилителями, выходы четных усилителей связаны с первой схемой «ИЛИ», а выходы нечетных—

5 со второй схемой «ИЛИ», выходы обеих схем

«ИЛИ» через линии задержки подключены к двум входам управляющего триггера, два выхода которого подключены к каждой из двух канальных схем «И», вторые входы KQTopblx

10 соединены с соответствующими дифференциру.ощими усилителями, ряд межканальных схем «ИЛИ», группу триггеров, связанных с диодным дешифратором, выходы которого через формирователи подключены к счетчи15 кам, отличающееся тем, что, с целью ускорения автоматической обраоотки случайных процессов, оно содержит дополнительную схему «ИЛИ», входы которой связаны с выходами дешифратора, а ее выход подключен

20 к установочным входам группы триггеров, вторые выходы которых подключены к выходам межканалbíûõ схем «И», при этом вторые входы первого и последнего триггеров группы связаны непосредственно с первой и

25 последней схемами «И».

332472 ï

"лак ваха

z х х

x X к х х X X к х х х х к

"так amln г

Юиг.S

Составитель В. )Ковинский

Техред А. Камышникова Корректоры: М. Коробова и Л. Корогод

Редактор Л. Утехина

Заказ 1020/3 Изд. № 357 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 х к х х

Х к к х х

X x х х х х х

К к к к к к х х х х х х х

Х Х Х Х Х

Х К Х Х Х Х

К X Х X К х к х x X к х Х К х к х к х х к х х х