Устройство для определения моментов времени квантования сигнала

855991 Союз СоветскинСоциалистическюРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет до делати нзоеретеннй н еткрытнй(72) Авторы изобретении с Ленинградский ордена Ленина электротехнфчесеф институтим. В. И. Ульянова (Ленина)т.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ВРЕМ ЕНИ КВАНТОВАНИЯ СИГНАЛАИзобретение относится к юмеритель ным информационным системам и можетбыть использовано, например в телеметрии, системах связи и управления,По основному авт.св. % 456361 известно устройство для определения момен 5тов времени квантования сигнала, содержащее дифференцирующий блок, подключенный ко входу запоминающе-вычитающегоблока, интегратор, вход которого .оеди 1 Онен с выходом запоминающе-вычитающт,го блока, и блок срюнения, один из входов которого подключен к выходу интегратора, а ввтход- ко входу сброса интегратора и к упрюляющему входу запоминающе-вычитающего блока, другой вход блока сравнения подключен к шине задания величины допустимой погрешности,в котором заданная допусттегая погрешность аппроксимации неизменная но шкале сигнала.Однако в ряде случаев высокая точность необходима только при измеренияхвблизи номинального значения сигнала,2и по мере удаления от этого значения допустимая погрешность аппроксимации может значительно увеличиваться. 1 ри этом известное устройство с неизменной пог решностью аппроксимации вносит большое количество нзбыточнвтх отсчетов сигнала,Бель изобретения - повыш ение точности устройства при измерениях вблизи номинального значения сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определента моментов времени квантования сигнала введены блок вычитания, формирователь модуля разности сигналов, сумматор, шина опорного напряжения и шина напряжения смещения, входьг блока вычитания соединены соответственно со входом устройства и шиной опорного напражениа, выход блока вычитания через формирователь модуля разности сигналов соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к шине опорного нап 855 о 91ряжения выход сумматора соединен совторым входом блока спавненияНа чертеже изображено структурнаясхема устройства.Устройство содержит дифференци -рующий блок 1 запоминающе-вычитаюшийблок 2, интегратор 3, блок 4 сравнения, блок 5 вычитания формирователь 6модуля разности сигналов, сумматор 7,шину 8 опорного напряжения и шину 9напряжения смещения,Устройство работает следующим образом.Входной сигнал 1 ()диференцирующий блок 1 на выходе которого появляется напряжение, пропорциональное первой производной входного сигнала, Это напряжение подается на блок 2,где происходит заполнение первой производной сигнала в начале интервала дискретизации ( в точке отсчета) и вычисление разности между заполненным значением первой производноМ и текущим еезначением. Эта разность поступает наинтегратор 3,На выходе интегратора 3 образуетсясигнал, пропорциональный текущей погрешности аппроксимации Е ( 1 ),которыйпоступает нв один иэ входов блока4 сравнения. На выходе блока 5 образуется напряжение, равное разностимежду напряжением входного сигналаО ( т. ) и постоянным (опорным)напряжением О, С помощью формирователи 6 вычисляется абсолютное значение этой разности, которое затем сумомируется с напряжением смещения Оо всумматоре 7. Выход сумматора 7 блокаподключен ко второму входу блока 4сравнения, который срабатывает придостижении равенства:)ЯО - О 0) +О,Е( )=Кгде К - коэффициент передачи по напряжению последовательно соединенных блоков 1 и 2 и интегратора 3.При срабатывании блока 4 сравненияна его выходе формируется сигнал дискретизации, Одновременно происходит сброс" интегратора 3 и запоминание первой производной сигнала 0 ( Ф ) в блоке 2, после чего начинается следующий интервал дискретизации, Как следует иэ ( 1), погрешность в конце интервала дискретизации уменьшается при уменьшении модуля разности напряжения сигнала О ( 1 ) и н пряжения О 0, которое выбирается равным номинальномузначению сигнала Р+ ), Наименьшая погрешность иемег место приравенстве сигнала О1 ) его номинальному значению Од н на основании (1) она равна отношению напряжения смещения 0 к коэфрициенту передачи К Наибольшая погрешность достигаетсяпри максимальном отклонении сигнала0 ( 1 ) от своего номинального эначенИЯ 00 15(3) где Ь. - среднеквадратическое отклонение второй производной сигнала,Расчеты, проведенные на основаниипоследнего выражения и формул (1)-(3)описания работы предлагаемого уст -ройства показывают, что если ширина 55 зоны, в которой должна выдерживаться заданная точность измерения сигнала фв 10 раз меньше номинального значениясигнала, то для сигналов с нормальным По заданным значениям минимальнойи максимальной погрешностей аппроксимации ,п иб 1 т 1 у,номинальному значе-. Ю нию сигнала Оо и максимальному отклоненщо 0 (+ ) -ОО/П 1 с 11 на основании(2) и (3) можно нейти нужные значения напряжения смещения Ос и коэффициента передачи 1Из описания работы устройства следует, что по мере удаления измеряемогосигнала от его номинального значенияпогрешность предсказания автоматически увеличивается в соответствии с фор мулой (1), Зго приводит к уменьшению количества отсчетов сигнала на неинтересующих участках и, следовательно, к уменьшению средней частоты дискретизации.В измерительных информационных системах с адаптивной дискретизацией средняя частота адаптивной дискретизацииявляется величиной заданной, и превышение ее приводит к потере существенными 40 отсчетов и к увеличению погрешности восстановления сигнала (1). Лля известного дискретизаторв с постоянной по шкале,сигнала уставкой погрешности предсказания средняя частота дискретизации в со ответствии с (1) рассчитывается по формуле:Подписноеитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5 ак Государственного комелам изобретений иосква, Ж, Раушс ипиал ППП Патент", г. Ужгород, уи. Проектная,5 85 законом распределения точность результата измерения увеличивается в 5 раз по сравнению с точностью, достижимой в известном устройстве. Формул а изобретения Устройство для определения моментов времени квантования сигнала по авт.св. М 456361, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с делью повышения точности устройства, в него введены блок вычитания, формирователь модуля разности сигналов, сумматор, шина опор ного напряжения и шина напряжения смешения, входы блока вычитания соединены соответственно со входом устройства и шиной опорного напряжения, выход блока вычитания через формироватепь модуля разности сигнапов соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подкпючен к шине опорного напряжения, выход сумматора соединен со вторым входом о блока сравнения.Источники информации,принятые во внимание при експертизе1. Авторское свидетепъство СССРИР 456361, кп. Н ОЗ К 13 Ю 2 1973 1 прототип).