Устройство для определения функцийраспределения площадей выбросов

 

(п 840970

Союз Саветскин

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл-. (22)Заявлено 20.09.79 (21) 2820772/ 18-24 с присоединением заявки М

G 06 J 3/00

6 06 P 15/36

Ввеудерстеенный кемнтет

CCCP пе делам нзебретеннй и лтнрытн11 (23) Приоритет

Опубликовано 23.06.81. Бюллетень .% 23

Дата опубликования описания 25.06.81 (53) УДК 681.3 (088. 8) Жь..ь « - «.-;»::....

В. И. Жулев, Г. M. Зотов и Г. А. Садовский (72) Авторы изобретения

Рязанский радиотехнический институт

| (7l ) Заявитель (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИЙ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ 1ЛОЩАДЕЙ ВЫБРОСОВ

Изобретение относится к устройст- вам для измерения вероятных характеристик случайных процессов и может быть использовано при испытаниях радиоэлектронной аппаратуры различного назначения в условиях действия случайных помех, при усталостно-прочностных испытаниях машин и механизмов, при исследовании динамики полета самолетов, а также в системах оперативной переработки информации, измерительно-вычслительных комплексах, автоматизированных системах контроля и управления.

Известно устройство для определения площади выбросов, содержащее входное устройство, формирователь прямоугольного импульса, селектор некоррелированных выбросов, схему задержки прямоугольных импульсов, пиковый детектор, частотно-импульсный модулятор, временный селектор, цифровой дискриминатор )l ).

Наиболее близким по технической

I сущности к предлагаемому является . статистический анализатор, определяющий функции распределения площадей выбросов, который содержит блок входной информации, сумматор, блок формирования опорных напряжений, аналого-цифровой преобразователь, пороговый блок, схему "И", схему задержки, счетчик, дешифратор,. логический блок, регистратор(2)

Общим недостатком укаэанньгх устройств является ограниченная точность определения площади выбросов, что обусловлено заложенными в их основу алгоритмами аппроксимация выброса равнобедренным треугольником и использование метода прямоугольника соответственно.

Цель изобретения - повьппение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения функций распределения площадей

8409

Источник исследуемого сигнала подключен к входам интегратора 1 и порогового блока 2, второй вход которого соединен с блоком 3 опорных уровней и управляемым генератором 4, Выход интегратора через элемент И 5 подключен к суммирующему входу реверсивного

3 выбросов, содержащее пороговый блок, первый вход которого является входом устройства, второй вход сое» динен с входом блока задания опорных уровней, а выход порогового блока подключен к первым входам соответственно первого и второго элементов И, выход первого из которых соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, установочный вход

10 которого подключен к выходу элемента задержки, вход которого объединен с первым входом многоканального ре- . гистратора, второй вход которого подключен к выходу реверсивного счетчи- ка, введены регистр сдвига, генератор серий импульсов, триггер управления записью, элемент ИЛИ, интегратор и управляемый генератор, вход которого соединен с выходом блока задания опорных уровней, а выход соединен со вторым входом второго элемента И; выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом генератора серий импульсов, а выход элемента ИЛИ,подключен к информационному входу регистра сдвига, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, а управляющий вход подключен к.выходу триггера управления записью, вход которого соединен с выходом порогового блока и входом генератора серий импульсов, выход которого подключен к входу 35 элемента задержки, при этом вход интегратора является входом устройства, а выход подключен к второму входу первого элемента И.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — график исследуемого процесса.

В состав устройства входят интегратор 1, пороговый блок 2, блок 3 опорных уровней, управляемый генера- 45 тор 4, элемент И 5, реверсивный счетчик 6 элемент И 7,. элемент ИЛИ 8, генератор 9 серии импульсов, триггер

10 управления записью, регистр 11 сдвига, многоканальный регистратор

l2 элемент 13 задержки.

70 4 счетчика 6, а выход управляемого генератора через элемент И 7 — к одному входу элемента ИЛИ 8. Другие входы элементов И соединены с пороговым блоком 2, генератором 9 серии импульсов и входом триггера 10 управления записью. Один выход генератора 9 серии импульсов через элемент ИЛИ 8 подсоединен к входу регистра 11 сдвига, а другой выход генератора 9 подключен непосредственно к многоканальному регистратору 12 и через элемент

13 задержки — к установочному входу реверсивного счетчика, выходы которого соединены с многоканальным регистратором 12. Регистр 11 сдвига другим входом подключен к триггеру 10 управления записью, а выходом — к вычитающему входу реверсивного счетчика, Для определения площади выброса используется непосредственное интегрирование электрической .величины х (4) в соответствии с выражением .Ь

S>=(х(цИ-хог, где S g — площадь выброса; ,Xo — уровень анализа; С= + — длительность выброса, путем преобразования исследуемого и опорного напряжений в частоту х(+)=кХ(Ф), х =к1 и последующим вычислением разности их интегральных значений за время выброса. Тогда измеренное значение площади выброса 3> определяется соотношением в,"= ((ж-х ), О где к — коэффициент преобразования.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии реверсивный счетчик 6, регистр 11 сдвига и многоканальный регистратор 12 обнулены.

С выхода блока 3 опорных уровней снимается напряжение, соответствующее выбранному уровню анализа Хо, При этом управляемый генератор 4 формирует последовательность импульсов частоты f, т.е. осуществляет преобразование x = k f . Интегратор 1 непрерывно преобразует входной сигнал x (t) в импульсы с текущей частотой f (t). При превышении напряжением исследуемого процесса уровня х на выходе порогового блока 2 формируется прямоугольный импульс (П-импульс ) c длительностью, равный

Формула изобретения

5 8409 длительности выброса Я; . Передним фронтом П-импульса на выходе блока !О управления записью устанавливается единичный потенциал, который подается на информационный вход регистра

11 сдвига. В течение времени действия П-импульса открыты элементы

И 5 и 7. При этом импульсы интегратора 1 через элемент И 5 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 6, в котором за время действия выброса накапливается число Е7

Й = Д %(ОсИ, ° Импульсы управляемого генератора 4 через элементы И

7 и ИЛИ 8 поступают на тактовый вход 1 регистра ll сдвига (на информационном входе которого установлен потенциал "1"). В результате за время С в регистре записывается число Й =Хо

Задним фронтом П-импульса на выходе щ триггера 10 управления записью(он может быть выполнен в виде триггера с формирователями импульсов по установочным входам)устанавливается нулевой потенциал. В этот же момент за- 25 пускается генератор 9 серии импуль— сов, вырабатывающий пачку"импульсов высокой частоты, поступающих через элемент ИЛИ 8 на тактовый вход регистра 11 сдвига. Причем число им- Зо пульсов в "пачке" равно емкости регистра. В течение времени действия этой серии импульсов регистр ll сдвига обнуляется, а с его выхода на вычитающий вход реверсивного счетчика 6

35 поступают единичные импульсы, число которых равно Й,. В реверсивном счетчике 6 в результате хранится число

Ng — - 1 1 -14, пропорциональное площади выброса в 40 соответствии с выражением (2). После выработки серии импульсов по другому выходу генератора 9 формируется сигнал, осуществляющий запись значения

Й из реверсивного счетчика 6 в 4s многоканальный регистратор 12. Этим же сигналом, задержанным элементом

13 задержки, реверсивный счетчик 6 обнуляется и устройство тем самым подготавливается к новому измерению So и т. д. В результате за время анализа в памяти многоканального регистратора 12 накапливается информация о плотности распределения площадей выбросов, превышающих установленный 55 уровень.

Предлагаемое устройство, реализующее метод непосредственного интегри70 6 рования входной величины, позволяет по сравнению с известным существенно повысить точность измерения функций раснределения площадей выбросов.

Устройство для определения функций распределения площадей выбросов, содержащее пороговый блок, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с входом блока задания опорных уровней, а выход порогового блока подключен к первым входам соответственно первого и второго элементов И, выход первого из которых соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, установочный вход которого подключен к выходу элемента задержки, вход которого объединен с первым входом многоканального регистратора, второй вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит регистратор сдвига, генератор серий импульсов, триггер управления записью, элемент ИЛИ, .интегратор и управляемый генератор, вход которого соединен с выходом блока задания опорных уровней, а выход соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом генератора серий импульсов, а выход элемента

ИЛИ подключен к информационному входу регистра сдвига, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, а управляющий вход подключен к выходу триггера управления записью, вход которого соединен с выходом порогового блока и входом генератора серий импульсов, выход которого подключен к входу элемента задержки, при этом вход интегратора является входом устройства, а выход подключен к второму входу первого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР

Р 326521, кл. 9 06 G 7/52, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

422011, кл. G 06 13/00, G 06 P 15/36, 1972, 840970

Х(Ф) Ь. 2

Составитель 9. Сечина

Редактор Н. Пушненкова Техред 3.Фанта Корректор Н, ьабинеЧ

Заказ 4771/76 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4