Статический анализатор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 С 06 Р 15/36 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения М.А. Якубон 71) Заявитель 54) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть применено для оценки случайного процесса нагружения деталей машин, например автомобиля, определения ряда статистических характеристик нагружения, а также для составления программ форсированных стендовых испытаний этих деталей. Известно устройство для статистического анализа случайных процессов, содержащее цифровые компараторы, триггеры, счетчики и генератор импульсон 1.Недостаток этого устройстна - ачпаратурная сложность.Наиболее близким к предлагаемому ьвляется статистический анализатор, 20держащий генератор импульсов, выход которого соединен со входом первого счетчика, усилитель, выход которого подключен ко входу и каналов, со" держащих пороговый элемент, первый 25 и второй счетчики датчик аналогового сигнала 2 .Недостаток известного устройства заключается в низкой точности при оценке вероятностных характеристик. 30 Цель изобретения - повышение точности,С этой целью в статистическийанализатор введены амплитудный модулятор, и частотно-вычитающих блокови л триггеров, при этом первый входмодулятора соединен с выходом датчика аналогового сигнала, второй входподключен к выходу генератора импульсов, а выход амплитудного модулятора соединен со входом усилителя,выход порогового элемента каждого канала подключен к первому входу частотно-вычиЪающего блока этого канала,второй вход каждого частотно-вычитающего блока соединен с выходом порогового элемента последующего канала,а выход подключен ко входу первогосчетчика и к первому входу триггерасоответствующего канала, второй входтриггера соединен с выходом частотно.вычитающего блока предыдущего канала,выход триггера подключен ко входувторого счетчика соответствующегоканала. На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство содержит датчик аналогового сигнала 1, амплитудный моду 74295345 50 55 60 б 5 лятор 2, усилитель 3, генератор 4импульсов, счетчик 5 выборок, пороговйе элементы б -бп, частотно-вычитающие блоки и 7 -7 П, первые счетчики 8 оп, триггеры 9 оп и вторыесчетчики 10 оп,Выход датчика 1 соединен с однимиз входов модулятора 2, выход которого соединен со входом усилителя 3.(Ко Второму входу модулятора 2 подсоединен выход генератора 4 и к этомуже его выходу - вход счетчика 5 выборок. К выходу усилителя 3 подключены входы пороговых элементов б, число которых определяется количествомфиксируемых уровней случайного сигнала. Выход каждого порогового устройства, например бп, соединен с однимиз входов частотно-вычитающего блокапредыдущего канала.Каждый частотно-вычитающий блок,например 7 О предыдущего канала, своимвыходом соединен со счетчиком 8 импульсов этого канала, с одним извходов триггера 9 о этого же каналаи другим входом триггера 9 последующего канала. Выход триггера каждогоканала, например 9 О предыдущего канала, соединен со входом счетчикаимПульсов 10 о этого канала.Работает .устройство следующимобразом.Аналоговый случайный, сигнал, выра.батываемый датчиком 1, поступаетна модулятор 2, на который от генератора 4, также как и на счетчик 5,на протяжении всего времени существования случайного, сигнала поступаютимпульсы постоянной частоты. Счетчик 5 ведет отсчет этих импульсов,а На выходе модулятора образуетсядиокретный сигнал в виде повторяющих ся через равные интервалы времени,но случайно модулированных по уровню импульсов, Эти импульсы поступаютна усилитель 3 импульсов, которымдоводятся до уровня срабатыванияпоРоговых устройств.Пороговые устройства с фиксированными уровнями срабатывания формиРуют выходные импульсы, но толькополе превышения входными импульсами уровня срабатывания устройства.Позтому с превышением случайнымсигналом уровня, зафиксированного,например предыдущим каналом, т.е.с переходом случайного сигнала впрЕдыдущий Фиксированный интервалурфней, с выхода порогового элемента бо поступают импульсы постоянной частоты на один из входов частотно-вычитающего блока 7 о, а с выхода этого в-блока - на счетчикимйульсов 8 , на один из входов триггера 9 О и другой вход триггера 9 ттпоследующего канала.Счетчиком 8 начинается отсчетэтнх импульсов, а триггер 9 о, перейдя от их действия в другое устойчи 5 0 15 20 25 ЗО 35 40 все состояние, сформирует единичныйимпульс, который отсчитывается счетчиком 10,В то же время триггер 9 тт последующего канала от действия иьнульсов свыхода частотно-вычитающего блока7, предыдущего канала переходит вустойчивое состояние - состояниетт тт0 . Счет счетчиком 8 о продолжается, пока не наступит превышениеуровня, зафиксированного последующимканалом, т.е. переход случайногосигнала в последующий интервал уровней. При этом импульсы той же частоты с порогового элемента бт, выхода частотно-вычитающего блока 7,последующего канала, поступают соответственно на другой вход частотновычитающего блока 7 о предыдущегоканала, первый вход триггера 9 п исчетчик 8последующего канала. Первое из этих поступлений приводит кнулевой разностной частоте на выходечастотно-вычитающего блока 7 о предыдущего канала и, следовательно, кпрекращению счета счетчиком 8 о этогоканала, а второе - к счету с. тчиком 8 т последующего канала к переходуего триггера 9 в положение 1,т,е, к единичному отсчету счетчиком10 п последующего канала, С понижениемуровня случайного сигнала ниже уровня, зафиксированного последующим каналом, т.е. переходом случайного сигнала при обратном его изменении в предыцущий интервал уровней, исчезаотимпульсы на выходе порогового элемента бп последующего канала, и, следовательно, вновь появляются импульсына выходе частотно-вычитающего элемента 7 опредыдущего канала, счетего счетчика 8 ои переход под ихдействием триггера 9 и последующегоканала в состоянии 0. Импульсы постоянной частоты посту-пают на один из счетчиков, например счетчик 8 о в предыдущем канале, на промежутке времени пребывания случайного сигнала нагружения в интервале его фиксируемж уровней. Поскольку счетчиком 5 отсчитываются импульсы той же частоты на протяжении всего времени существования случайного сигнала нагружения, то отношение отсчетов счетчиков 8 и 5 определяет относительное время (процен" времени) нагружения в фиксированном интервале уровней (ордината гистограм-. мы плотности распределения).При этом на другой счетчиксчетчик 10 о - импульсы отсчета подаются, только когда сигнал нагружения переходит (пересекает) в одном направлении Фиксируемый данным каналом уровень нагружения. Следовательно, счет другого счетчика определяет абсолютное число таких переходов (метод пересечений).742953 6 оставитель Л.ехред И.Асталош дактор Т, Киселева Тираж 751сударственногом изобретенийва, Ж, Раушс оеР Подпомитетаоткрытийая наб.,Заказ 361 ЦНИИПИ Го по дела 113035, МоскТаким образом, предлагаемый анализатор решает поставленную задачу указанным методом одновременно и обеспечивает при этом более высокую точностьФормула изобретенияСтатистический анализатор, содержа-, щий генератор импульсов, выход которого соединен со входом счетчика выборок,датчик аналогового сигнала,усилитель,выход которого подключен ко входу и каналов, каждый из котооых содеРжит пороговый элемент и первого и второго счетчика, о т л и ч а ющ и й с я тем,что, с целью повы-шения точности, в него введены ампли тудный модулятор, и частотновычитающйх .блоков и и триггеров, при этом первый вход модулятора соединен с выходом датчика аналогового сигнала, второй вход подключен к выходу генератора импульсов, а выход амплитудного модулятора соединен совходом усилителя, вход пороговогоэлемента каждого канала подключен кпервому входу частотно-вычитающегоблока. этого канала, второй входкаждого частотно-вычитающего. блокасоединен с выходом порогового элемента последующего канала, а выходчастотно-вычитающего блока подключен .ко входу первого счетчика и к первому входу триггера соответствующегоканала, второй входтряггера соеди-.нен с выходом частотно-вычитающегоблока предыдущего канала, вьиодтриггера подключен ко входу второго 15счетчика соответствующего канала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 482756 кл. 606 Г 15/Зб, 1974.2 О 2. прйборы и методы статистического анализа для исследований автомобилей. Труды НАМИ, В 90, 1967,с. 54. горьян Корректор В. Синицкая