Многоканальное устройство для выбора минимального значения средней величины

 

(?2) Авторы изобретения

А. М. Рембовский и В. В. Карпов (7!) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА

МИНИМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ СРЕДНЕЙ ВЕЛИЧИНЫ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может был ь использовано при разработке распознающих, экстремальных систем, при анализе и обработке информации.

По основному авт. св. У 744630 известно многоканальное устройство для выбора минимального значения средней величины, содержащее и каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных датчика и преобразователя напряжение-частота, выход которого подключен к первому входу усреднителя, выход которого соединен со входом установки в единицу элемента памяти и с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента памяти, выход элемента И соединен со входом индикатора, вторые входы усреднителей всех каналов объединены со входами установки в ноль " элеменаов памяти и подключены к выходу линии задержки, вход которой объединен с третьими входами элементов И каждого из каналов и соединен с выходом элемента ИЛИ, выход элемента памяти канала соединен с соответствующими входами элемента ИЛИ и формирователя, n выходов которого подключены к соответст ующ входам распределителя, выходы которого соединены с первыми входами соответству10 ющих ячеек памяти, вторые входы которых объединены со входом установки в ноль счетчика и являются входом установки в ноль устройства, (n + 1)-ный выход формирователя нод15 ключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с (n+ l ) -ным входом распределителя Cl) .

Это устройство выдает данные о канале с минимальным средним напря20 жением и каналах со средними, кратными минимальному среднему. Кроме того, оно позволяет определить ранги входных напряжений. т.е. при3 92074 своить порядковый номер каналу в зависимости от соотношения средних напряжений в каналах, например ка1 налу с минимальным напряжением присвоить ранг и, каналу со следую5 щим по возрастанию средним — ранг п -1 и т.д. до ранга, равного единице в канале с максимальным средним.

Однако на практике наряду с качественной оценкой соотношений между напряжениями в каналах, которая определяется их рангами, требуется знать и количественную оценку,т.е ° знать во сколько раз напряжение в 15

i-ом канале меньше, чем напряжение в канале с максимальным средним.

Потребность в такой оценке возникает при испытаниях конструкций, когда важно получить количествен20 ную оценку напряженности различных точек, так и в ряде других технологических приложений, например при оценке степени прохождения сигнала или уровня шума в каналах 25 связи на различных частотах.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения количественных соотношений между входныЗО ми напряжениями.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное устрой.ство для выбора минимального значения средней величины введены блок измерения интервалов времени, дополнительный формирователь импульсов, переключатель, элемент ИЛИ, блок запрета и в каждый из каналов введен дополнительный элемент И, при

40 этом первый вход дополнительного элемента И в каждом из каналов подключен к выходу усреднителя данного канала, второй вход дополнительного элемента И соединен с соответствующим выходом блока запрета, выходы дополнительных элементов И подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом дополнительного формирователя, выход которого подключен к (и +1)- 5О ому входу формирователя и к первому входу блока измерения интервалов времени, второй вход которого является управляющим входом устройства, третий вход блока измерения интервалов времени соединен с входом установки в ноль устройства, и входов блока запрета подключены

0 4 к соответствующ м выходзм элемен тов памяти каждого из каналов а

У (и+1) -ый вход блока запрета соединен с выходом линии задержки, Блок запрета содержит и триггеров (по числу каналов многоканального устройства) и и элементов ИЛИ

1 при этом вход установки в единицу триггера является соответствующим входом блока запрета, выход триггера соединен с соответствующими входами (и -1)-ых элементов ИЛИ и

I является соответствующим выходом блока запрета, входы установки в ноль триггеров объединены и являются (и +))-ым входом блока запрета.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — блоксхема блока запрета.

Устройство содержит датчики l — 1 преобразователи 2 — 2п напряжениечастота, усреднители 3 -3 и, элементы памяти 4с — 4, элементы и 51 -5, индикаторы баев бп, многовходовой элемент И 7, линию задержки 8, формиу рователь 9, счетчик 10, распредели-. тель 11, ячейки памяти 12 — 12п, дополнительные элементы И 13А — 13п, блок 14 запрета, дополнительный элемент ИЛИ 15, дополнительный формирователь 16, блок 17 измерения интервалов времени, переключатель 18.

Блок запрета содержит триггеры

19 — 19п, элементы ИЛИ 201 — 2011.

Устройство работает в двух режимах: в режиме определения рангов входных напряжений и в режиме оценки соотношений между средними напряжениями в каналах.

При работе в режиме определения рангов входных напряжений переключатель 18 ставится в положение соответствующее первому режиму. При этом сигналы с выхода формирователя 16 не поступают на вход счетчика 10.

В первом режиме минимальному зна-: чению выходного напряжения любого из датчиков 1 соответствует минимальная частота на выходе преобразователя 2, т.е. максимальное время заполнения усреднителя 3. При увеличении среднего напряжения время заполнения усреднителя 3 соответственно сокращается.

Первым заполняется усреднитель

3 в канале с максимальным средним (например, в первом канале), При этом

9207

20

5 на выходе усреднителя 3, появляется импульс, постугающий на вход элемента 4„памяти, который запоминает появление импульса. Особенностью элемента 4 памяти являет- 5 ся нечувствительность к последующим входным импульсам (с выхода усреднителя 3 ) до возвращения в исходное состояние "Oп сигналом с выхода линии 8 задержки, Импульс с выхо-10 да формирователя 9 поступает на счетчик 10, в котором при этом записывается код, соответствующий единице.

По окончании переходных процессов в счетчике 10 формирователь 9 15 вырабатывает импульс, который по соответствующему входу поступает на распределитель и переписывает код счетчика l0 в ячейку памяти 12(.

Допустим, что второе по уровню среднее в и -oM канале. При появлении импульса на выходе усреднителя 38 код числа, записанного в счетчике 10, изменяется на еди- 25 ницу и становится равным двум. Этот код переписывается в ячейку 12п памяти.

Последним заполняется усреднитель в канале с минимальным средним (например, в i-м канале). К этому времени в счетчике 10 записано число n -- 1,,так как остальные усреднители заполнены. При поступлении импульса с усреднителя 3 код числа записанного в счетчик 10, становится равным и и через распредилитель заносится в ячейку 12j памяти и появляется на i-м выходе устройства.

С появлением импульса на выходе усреднителя 3 элемент 4 также переходит в состояние "1", при этом срабатывает многовходовой элемент И 7, и на его выходе появляется сигнал, - по которому на индикаторах 61 -бп индицируется канал с минимальным средним (т.е. i- й) и каналы со средними, кратными ему. К этому . времени в ячейках памяти 12 - 12п за50 писана информация о рангах среднего напряжения каждого из каналов, пос-. тупающего на входы системы обработки.

В первой ячейке записан код, со55 ответствующий единице (т.е. ранг равен единице), что означает наличие в первом канале среднего напряжения максимального уровня йо сравнению со средними в остальных каналах.

В и -й ячейке записан код, соответствующий двум (ранг равен двум), что означает наличие в и --ом канале среднего напряжения -второго по величине.

В i-й ячейке записан код, соответствующий и (ранг равен n ), что означает наличие в i-ом канале мини" мального среднего напряжения.

Импульсом с выхода линии 8 задержки в элементы 4 ..., 41...., 4р памяти, в счетчик 10 и в ячейки

1 2 ..., 1 2< ..., 1 2п записывается условный ноль, после чего процедура определения иинимяльного среднего и рангов средних напряжений в каналах повторяется.

Работа предлагаемого устройства по измерению соотношения между . средними напряжениями a каналах осуществляется следующим образом, Переключатель: 18 ставится в по-! ложение, соответствующее второму режиму. При этом импульсы с выходов усреднителей 3 на вход счетчика 10 не проходят.

Первым заполняется усреднитель 3 - в канале с максимальным средним (например, в первом канале). При этом на выходе усредни1еля. 3 появляется импульс, поступающий на вход элемента 4 памяти, который запоминает появление импульса и на последующие импульсы не реагирует. Перепадом напряжения с выхода элемента

4 триггер 19 (фиг. 2) опрокидывается. Перепад напряжения с выхода триггера 19 поступает на входы элементов

ИЛИ 20 ..., 20;..., 20п и на второй вход элемента И 13. . Через элементы

ИЛИ 20д..., 20 данный перепад поступает на входы Блокировка триггеров 192..., 19i..., 19n, вследствие чего они становятся нечувствительными к входным воздействиям (с выходов элементов памяти 4).

Импульсы с выхода усреднителя 3 (и все последующие импульсы) через элемент И 13 и элемент ИЛИ 15 проходят на вход формирователя 16, Сформированный импульс с выхода формирователя 16 поступает на вход счетчика 10, в который записывается единица по окончании переходных процессов. С выхода формирователя 9 на распределитель поступает импульс; который переписывает содер920740 8 жимое счетчика 10 в ячейку памяти 121 и поступает на выход устройства.

Блок 17 измерения интервалов начинает работать после подачи напряжения на вход "Пуск", которое поступает синхронно с подачей входных напряжений. По поступлении импульса с выхода формирователя 16 в блоке 17 записан код, соответствующий интервалу времени от момента поступления входных напряжений до заполнения усреднителя в канале с максимальным средним, т.е. в первом канале, При линейной. зависимос— ти выходной частоты преобразователя напряжение-частота от входного нап" ряжения за приближенную оценку среднего напряжения в канале с максимальным средним может быть принято отношение

Е

m=k

Т где — сумма, накопленная в усреднителе до его заполнения;

Т- интервал времени от подачи входных напряжений до заполнения усреднителя;

К вЂ” коэффициент пропорциональности преобразователя 1, В дальнейшем, по мере заполнения усреднителя 3, импульсы с его вы хода поступают на формирователь 16, который вырабатывает импульсы, посту. пающие на счетчик 10, где накапливается сумма, равная числу заполнений усреднителя 3i . функ50

Пусть второе по уровню среднее в п -ом канале.

При появлении импульса на выходе усреднителя Зд срабатывает элемент

4„, перепад напряжения с его выхода проходит на соответствующий вход формирователя 9, который формирует импульс кода числа, накопленного в счетчике 10 и равного числу переполнений усреднителя Зп переписывается в ячейку памяти 12r и поступает на выход устройства.

Таким образом, в ячейке памяти 12п записано число L, равное (с точностью до целой части) отношению максимального среднего напряжения к среднему напряжению в п -ом канале.

К моменту заполнения усреднителя в канале с минимальным средним

10 !

35 (например, в i — ом канале) в счетчике 1О записано число М, равное (с точностью до цедой части) отношению максимального среднего напряжения к минимальному среднему. При поступлении импульса с усреднителя

З код числа И из счетчика 10 через распределитель переписывается в ячейку памяти 12(. и поступает на выход устройства.

С появлением импульса на выходе усреднителя 31. элемент 4i также,переходит в состояние "1", при этом срабатывает многовходовой элемент

И 7, и на его выходе появляется сигнал, по ко" îðîìó на индикаторах

6 — 6п индицируется канал с минимальным средним и каналы со средними, кратными ему . В ячейках 121 † записана информация о соотношении между максимальным средним и срс-дними в остальных каналах, .е, в ячейке памяти 12 записана единица (максимальное среднее), в ячейке 12п — число L, а в ячейке 12счисло М, В блоке 17 измерения интервалов времени записан код числа, пропорционального интервалу времени, за который заполнился усреднитель 31 в канале с максимальным средним. Зто число обратно пропорционально уровню максимального среднего. Полагая характеристики датчиков 1 и преобразователей 2 в различных каналах идентичными, можно рассчитывать истинный уровень напряжения в канале с максимальным средним и в остальных каналах.

Устройство сохраняет все ции известного устройства, а кроме того, в режиме оценки соотношений между .средними напря. .:ениями в каналах vcòîoéñòâo позволяет полччить количественные соотношения между максимальным средним напряжением и средним напряжением в других каналах.

Формула изобретения

1, Многдканальное устройство для выбора минимального значения средней величины по авт. св. Р 744610, а л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения количественных соотношений между входными

9 92074 сигналами в него введены блок измере-! ния интервалов времени, дополнительный формирователь импульсов, переключатель, элемент ИЛИ, блок запрета и в каждый из каналов введен дополнительный элемент И, при этом первый вход дополнительного элемента И в каждом из каналов подключен к выхо-, ду усреднителя данного канала, второй вход дополнительного элемента И сое- 10 динен с соответствующим выходом блока запрета, выходы дополнительных элементов И подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход ко-, торого соединен с входом дополнительного формирователя, выход которого подключен к (n +1)-му входу формирователя и к первому входу блока измере-. ния интервалов. времени, второй вход которого является управляющим входом устройства, третий вход блока измерения интервалов времени соединен с входом установки нуля устройства

0 10 и входов блока запрета подключены к соответствующим выходам элементов памяти каждого из каналов, а (n +1)-й вход блока запрета соединен с выходом линии задержки.

2. Устройство по п. l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок запрета содержит и триггеров (по числу каналов многоканального устройства) и и элементов ИЛИ, при этом вход установки в единицу триггера является соответствующим входом блока запрета, выход триггера соединен с соответствующими входами (n -1)-ых элементов ИЛИ и является соответствующим выходом блока запрета входы установки в ноль триггеров объединены и являются (и+1) -ым входом блока запрета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 744610, кл. G 06 F15/36, 1978. е2О74О

Составитель Л. Григорьян-Чтенц

Редактор Л, Веселовская Техред А.Бабинец Корректор М, Поко

Заказ 2345/57 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, ужгород, ул. Проектная, 4