Устройство для скользящего усреднения электрических сигналов

Союз Соввтскмх Соцмалмстмчвскмх РесттублмнОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Мта 1ш(45) Дата опубли явкиосудврственный комитетСовета Министров СССРво делам изобретенийн открытий о 18.00.78,Бюллетень 34 сования описания 02.08,78 У(72) Авторы изобретения Б. Грейз и А. И. Мехови Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения 1) Заявит Я 54) УСТРОЙСТВО,ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕ1 ОЛЬЗЯЩЕГО УСРКОГО СИГНАЛА том ОзнаИзобретение относится к цифровой. обработке электрических сигналов и может применяться в разпичных вычиспитепьных устройствах, в том числе в автоматических гицрометеоропогических станциях и измерительных приборах.Известно устройство цпя скользящего усрецнения, состоящее из преобразователя непериодических,сигнапов, сцвигающего регистра и реверсивного счетчика. В э устройстве сцвигающий регистр имеет читепьную емкость, которая опрецепяется максимальной вепичиной измеряемой частоты на вхоце. Наиболее близким к изобретению по техническому решению является устройство цпя скользящего усреднения электрического сигнала, соцержащее преобразователь аналог астота; генератор импульсов, счетчик, каждый разряц которого соецинен с первыми вхоцами элементов Г, вторые вхоцы которых соецинены с первым выхоцом генератора, сцвигающие регистры на кажцый разряц счетчика и бпок считывания. Однако оно имеет большое копичество эпемептов, вызываемое значитепьной избыточностью записываемой информации и арифметическими операциями, необходимыми ця поцсчета усрецненных значений измеряемой величины за весь периоц усреднения.Цепью изобретения явпяется сокращение оборуцования устройства цпя скользящего усрецнения электрических сигналов. В прецпагаемом устройстве это цостигвется тем, что в него ввецены блок синхронизации, инвертор, цопопнитепьные эпементы И, элементы ИЛИ и бпок инцикации, при этом оцин вхоц блока синхронизации соецинен с выхоцом преобразователя анапог-частота, цругой вхоц- с первым выхоцом генератора импупьсов, а выхоц бпока синхронизации - со счетным входом счетчика, тактирующие вхоцы сцвигающих регистров и обнупяюший вхоц блока считывания соецинены со вторым выхоцом генератора импульсов, выходы сцвигающих регистров поцкпючены к информационным вхоцам блока считывания и к первым входам соответствующих цопопнитепьных эпементов И, выхоцы которых соецинены сСцвигающие регистры управляются по тактирующему (сцвигающему) входу гак, что в течение каждого интервала цакоппения информации о среднем этц регистры спвигаются на ( Г 1 + 1 ) разряд, причем их выхоц в этот лломецг связан со 30 входом,Кажчый регистр имеет И разрячов.Таким образом, к концу каждого интервала накопления информации в первых разряцах регистров оказывается ицфорла- л 0 ция эа интервал накопления, закончившийся эа (Т ) секунц цо настоящего молецтв, гце 1 э - пвриоп усреднения, и вместо этой ийформации вносится новая.Так как ца выходе регистров при счвиге последовательно появляется сочержцмое кажпой ячейки регистра, то суммированием этой информации за каждый интервал усрепцения получают информацию о среднем, 50Свыхоца преобразователя 1 ца вхоп блока 2 поступает частота, пропорциональная усредняемэму электрическому сигналу Если нв втором входе блока 2 цег сигнала с первого выхода гецераторд 3, то чдс.55 тога проходит иа вход счетчика 4 беэ задержки, если такой сигнал есть, то блок 2 зацерживает поступление цмпульсд ус-. рецняемой частоты нв счетный вхоц счегчипервыми вхоцями элементов ИЛИ, вторыевхопы которых соецинецы с выхоцдми элементов И, вторые входы дополнительныхэлементов И соединены с тактовым вхоцом блока считывания и поцключецы к выхоцу инвергора, вход которого соединен с первым выхоцом генератора и с установкой "О счетчике, а выхоц блока считывания поцключен ко входу блока индикации.На чертеже приведена схела прецла Огаемого устройства.Оно соцержит преобразователь 1 "аналог-частота", блок 2 синхронизации, генератор 3 импульсов, счетчик 4, инвертор5, элементы И 6, 7, 8, 9, 10 и 11, 15элемец ты ИЛИ .1 2, 1 3 и 14, счвцгаюшиерегистры 15,16 и 17, блок 18 считывания, блок 19 инцикации,В основу работы устройства положенпринцип разбиения периоца усреднения ца 20И равных интервалов; в течение кажцо - , -го интервала производится цдкоплецие информации, в конце кажцого интервала цроизвопится запись накопленной ицформациив счвигвюшие регистры, сброс ицфорл 1 дции в накопителе (счетчике) после чегоначинается нэвый период цакэплеция и т, д. ка 4 цо момента снятия сигцялв с-.первого выхода генератора 3,Сигналы ца первом выходе являются,по сути пела, строб-импульсами, поэтомускввжцосгь этих сигналов выбирают максимально возможной.Этот же сигнал поступает на вход сбрсд в "О" счетчика 4,Тдким образом, в счетчике 4 происхоцит накопление импульсов усрецняемой частоты межцу пвумя каждыми сигналами с первого выхопа гецердгора 3.Периоч поступления сигналов с первого выхода генератора 3 равец 1, прицелгче )( - количество разряцов кджцогоиз счвигаюших регистров 15, 16 и 17;Т - период усрецненля.оПериоц поступления сигналовЬг со второго выхоца генератора 3, связанного с тактирующими входами сцвигаюших регистров 15, 16 и 17, опрецеляется соотношениемФи 1Следовательно, за периоц 1,ц происходит сдвиг информации в регистрах 15, 16 и 17 ца ( й + 1 ) разрядов.Быхоч каждого иэ этих регистров связан со входом через соответствующие элементы И 9, 10 и 11 и эпеменгы ИЛИ 12, 13 и 14.Когда и первом.выходе генератора 3 сигнал отсутствует, то с выхоца инвертора 5 ца вторые входы элементов И 9, 10 и 11 подается разрешение, и информация с выхода последнего разряда квжцого сцвигаюшего регистра записывается в первый разряп счвигаюшего регистра, По окончании кажчого периоцв 1короткий сигналцмпульс появляегся на первом выходе гецерагоря 3, тем самым ицвертор 5 и элементы И 9, 10 и 11 запрещают прохождение информации с выхоцов сцвигающих регистров ца их вхоцы, Теперь информация в первые рвэряцы сцвигаюших регистров 15, 16 и 17 записывается с выхоцов счетчиков 4 через элементы И 6, 7 ц 8 и элементы ИЛИ 12, 13 и 14 соогветстврнно. Эта информация сцвигается тактирующими импульсами со второго выхода генератора 3, импульс на первом выхоче генератора 3 здканчиваегся, обнупяя тем самым счетчик 4, и вновь разрешается цосгуплецце информации с выхоцд кджцого сцвигающего регистра ца его вход.Выход каждого сцвигяюшего регистра 15, 16 и 17 соединен со входами блока 18 считывания.624235 гор ян-Чтенк Коррект Сосгявитепь Техреч Н. А яктор Л. Тюрина Гврасиня рей 9 Тираж 8261 ИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Ряушск яз 5189 о пни сновСовета Моткрытийя набц. истров ССС пияп ППП "Патет, г. Ужгород, уп,: Проектная, 4.Блок 18 считывания производит спожение парвппепьных коцов чисеп, поступающих из счвигающих регистров 15, 16 и 17; причем командой выполнения сложения является импупьс со второго выхопа генератора 3, поступающий ця блок 18. Тяк, с выхода регистов 15 поступает ицоформация 2, с выхоця регистра 17 поступает. информация 2. Бпок 18 выдает ця вхоц блока 19 иццикации резупьгяг спожецця по импульса с первого выхоця генератора 3; этот розупьтаг ц препстявпяег собой скользящее усредненное значение эпекгрического сигнала . Это значение зяпом.цается в блоке 19 индикации по посгупленя следующего значения.Технико-экономический эффект предлагаемого изобретения заипючяегся в знячигепьном сокрашении оборудования дпя вь- О попцения скользящего усреднения эпектрического сигнапя за счет того, что цякоппение информации производится це з весь периоц Т усреццения как в известном устройстве, в зв игервап .о 25 форлу па изобретения Устройство цдя скопьзяшего устранения электрического сигнапв, соцержяшее преобразователь анапог-частота, генератор импульсов, счетчик, кажцый разряд которого соепинец с первыми входами элементовИ, вторые вхопы которых соединены с первым выхоцом генератора, сцвигвюшие регистры по чиспу разрядов счетчика и бпоксчитывания, о гпич вюшееся тем,чго с цепью сокрашения оборудования, внего ввечены блок синхронизации, инвергор, чопопнитепьные эпементы И, эпеменгы ИЛИ и бпок иццикяции, при этом опиивхоц блока синхроцизации.соединен с выходом преобразователя аналог-частота, другой.вхоц - с первым выхоцом генератора им"пульсов, я выхоч блока синхронизации соединен со счетным входом счетчика, тактирующие вхоцы спвигающих регистров и обнупяюший вход бпока считывания соединецы со вторым выхоцом генератора импульсов, выхоцы сцвигающих регистров попкпючецы к информационным входам бпокв считывяцця и к первым вхочам соответсгвуюцих цопопцигепьцых элементов И, выходы которых соединены с первыми вхоцами эпемецтов ИЛИ, вторые вхочы которых соединены с выходами эпемецгов И, вторые входы чопопцитепьцых элементов И соединеныс тактовым вхоцом блока считывания и подключены к выхоцу инвертора, вход которого сое,ицец с первым выходом генератора и с установкой "О счетчика, я выходблока считывания подкпючен ко вхоцу бпока иццикации.