Устройство для цифрового определения средних значений сигналов

(9) ) 4(5 С 06 Р 15 ИЗОБИДЕТЕЛЬСТ ЕТЕНУ к турноеучайных972, с оделеницессов65.Авто детелъство ССС Об д 15/36, ское с У 1089 03,01. 4, кл84. ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Харьковский ордена Ленинаавиационный институт им, Н,Е.Жковского(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГООНРЕЛЕЛЕНИЯ СРЕДНИХ ЗНАЧЕНИЙ СИГНАЛОВ, содержащее преобразователь напряжение " код, генератор импульсов,элемент И, счетчики, триггер, блокопределения максимальных значений,блок определения минимальных значений, первый элемент задержки, блокэлементов И, блок регистрации, делитель частоты, первый преобразователь код-число импульсов,.управляющий и информационный входы которого подключены соответственно квыходам первого элемента задерж-.ки и первого счетчика, вход установки в нуль которого объединен с входом первого элемента задержки,счетным входом второго счетчика,управляющим входом преобразователянапряжение - код, управляющим входом делителя частоты и соединен свыходом элемента И, входы которогоподключены к выходам генератора импульсов и триггера, вход установкив единицу которого объединен с входами сброса второго и третьего счетчиков и подключен к выходу блокаопределения минимальных значений,вход которого объединен с входомблока определения максимальных значений и информационным входом преобразователя напряжение - код исоединен с входом устройства, входустановки в нуль триггера подключен к выходу блока определения максимальных значений, соединенномус первым входомблока элементов И,второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика, счетныйвход которого подключен к выходу делителя частоты, первый вход которого соединен с выходом второго счетчика, второй вход делителя частоты подключен к выходу первого преобразователя код - число импульсов, выход блока элементов И соединен свходом блока регистрации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет увеличения интерваласглаживания, в него введены второйэлемент задержки и второй преобразователь код - число импульсов, входсброса которого соединен с выходомвторого элемента задержки, вход которого подключен к выходу элементаИ, информационный вход второго преобразователя код - число импульсовсоединен с выходом третьего счетчика, выход второго преобразователякод - число импульсов подключен квычитающему входу первого счетчика.Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для измерения и оперативного контроля текущих средних значений сигналов, 5В предлагаемом устройстве текущее среднее значение сигнала х(1) определяется методом сглаживания с помощью цифрового аналога интегрального, оператора текущего сглаживания 10При этом число импульсов пропорциональное сумме преобразованныхзначений исследуемого сигнала.Ьх 0+1 Т ), накапливается в первом1;оо фсчетчике, вследствие чего может произойти его переполнение, особеннопри постоянной полярности сигналахЯ;),Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей за счетувеличения интервала сглаживания сигналов.На чертеже изображена блок-схемапр едлагаемого ус тройства.Устройство содержит преобразова 30тель 1 напряжение - код, первыйсчетчик 2, генератор 3 импульсов,элемент И 4, первый элемент 5 задержки, первьй преобразователь б код -число импульсов, второй счетчик 7,делитель 8 частоты, третий счетчик 9 Мблок 10 элементов И, блок 11 регистра.ции, второй элемент 12 задержки,второй преобразователь 13 код - число. Схема определения времени сглаживания содержит, например, блок 14определения минимальных значений,блок 15 определения максимальных значений и триггер 16.Устройство работает следующим образом.Текущее среднее значение сигналах Й) определяется методом сглаживания с помощью цифрового аналогаинтегрального оператора текущегосглаживания Т.л разбивается наинтервалов опроса Т =, и модифиТсгдцированный алгоритм вычисления сред него значения, соответствующий оператору текущего сглаживания, имеет вид 11 1 ф, к и + ер) " х(ц+кй+ ср,1 - х 1 1)оЭтот алгоритм позволяет не накапливать сумму преобразованных значений исследуемого сигнала, Длительность интервала сглаживания Топределяется текущими характеристиками сигнала и выбирается равной, например, промежуткам времени между моментами достижения минимума и моментами достижения максимума сигнала. Среднее значение сигнала на,.этом интервале сглаживания измеряется методом дискретных выборок, число которых переменно и равно К =Ч+1, где К - содержимое второго счетчика 7.При достижении сигналом х(1 ) минимального значения блок 14 выдает импульс начала сглаживания, которьй поступает на входы установки нуля второго счетчика 7 и третьего счетчика 9 и сбрасывает их в нулевое состояние. Одновременно импульс начала сглаживания подается на вход триггера 16 и устанавливает его в такое состояние, когда элемент И 4 открывается. При этом импульсы-выборки с, генератора 3 импульсов начинают поступать на преобразователь 1 напряжение - код, первьй счетчик 2 импульсов, первый элемент 5 задержки, второй счетчик 7 импульсов, делитель 8 частоты и второй элемент 12 задержки.Каждьй импульс"выборка, попав на входы установки нуля счетчика 2 и делителя 8 частоты, сбрасывает их в нулевое состояние. Одновременно в момент появления каждого импульса- выборки на управляющем входе преобразователя 1 происходит его запуск, и напряжение исследуемого сигнала хИ) преобразуется в код, которьй . заносится в счетчик 2. Попав на вход второго счетчика 7, импульсы"выборки подсчитываются им, в результате . чего в счетчике 7 накапливается число импульсов-выборок К . Тем самым на его выходе образуется код, соответствукщий текущей длительностиФинтервала сглаживания и определяющий коэффициент деления делителя 8