Статистический анализатор

Союз Советскик Социалистическнн РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ оц 860081(54) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР Изобретение относится к статистическому анализу и может быть использовано при ускоренных испытаниях динамической нагруженности транспортных средств, двигателей, буровых установок и других механических устройств, а также в ряде области информационно-измерительной и контрольной техники.Известно устройство для анализа размахов, содержащее амплитудно-временной модулятор, вычитающее устройство, схему задержки, накопитель, амплитудно-временной преобразователь, усилитель-ограничитель, временной анализатор, триггер генератор тактовых импульсов, схему антисовпадений 1 1. Наиболее близок к предлагаемому статистический анализатор для определения функциЯ распределения размахов, содержащий преобразователь ана лог-код, ключи записи максимумов, регистр максимумов, блок вычитания, блок задержки, регистр минимумов, ключи записи минимумов, блок выделения экстремумов, ждущий мультивибратор, элемент задержки, дешифратор, блок схем И, регистратор 2 . Общий недостаток укаэанных устройств - регистрация всех размахов,обусловленная алгоритмом их работы,что приводит к завышению погрешности определения искомых характеристик.Цель изобретения - повышение точности измерений за счет сокращенияизбыточности регистрируемой инфор О мации.Поставленная цель достигаетсятем, что в статистический анализатор, содержащий элемент задержки,переключатель, блок регистрации,аналого-цифровой преобразователь, информационный вход которого является-входом анализатора,а выход соединенс информационными входами регистрамаксимумов, регистра минимумов иблока выделения экстремумов, выхо О ды которого подключены к первымвходам соответственно первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно:к входам.записи регистра максимумов и регистра минимумов, синхронизирующий входблока выделения экстремумов соединенс первым выходом блока синхронизации, второй выход которого подключенк синхронйэирующему входу аналого- ЗО цифрового преобразователя, введеныформирователь импульсов, блок формирования кода, дискриминатор разности и блок установки уровня ограничения, выход которого соединен с первым информационным входом дискриминатора разности, вход опроса которого подключен к выходу элемента задержки, вход которого соединен с первым подвижным контактом переключателя, первые размыкающий и замыкакщий контакты которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока выделения экстремумов, При этом первый выход дискриминатора разности соединен со вторым подвижным контактом переключателя, вторые размыкающий .и замыкающий контакты которого подключены к вторым входам соответственно первого и второго элементов И, второй выход дискриминатора разности через формирова" тель импульсов соединен с первым входом блока регистрации, второй вход которого соединен со вторым информационным входом дискриминатора разности и выходом блока формирования кода, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно регистра максимумов и регистра минимумов.Структурная схема анализатора изображена на чертеже. Анализатор включает аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 выделения экбтремумов, регистр 3 максимумов, регистр .4 минимумов., блок 5 формирования кода (текущего размаха),блок 6 регистрации, дискриминатор 7разности, блок 8 установки уровня ограничения, элементы И 9 и 10, переключатель 11, элемент 12 задержки,",:формирователь 13 импульсов и блок14 синхронизации. Источник исследуемого сигнала подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя 1, выходы которого соединены с входами блока 2 выделения экстремумов, регистра 3 максимумов и регистра 4 минимумов. Выходы регистров 3 и 4 подсоединены к блоку 5 формирования кода, причем выходы последнего соединены с блоком б регистрации и с дискриминатором 7 разности, который подключен также к блоку 8 установки уровня ограничителя, Выходы блока 2 выделения экстремумов соединены непосредственно с одними из входов элементов И 9 и 10, а через переключатель 11, а и элемент 12 задержки - с входом дискриминатора 7 разности. Один выход последнего через формирователь 13 подключен к блоку 6 регистрации, а другой через переключатель 11, Ю - ко вторым входам элементов И 9 и 10, выходы которых соединены с регистрами 3 и 4 Максимумов и минимумов соот- ветственно. Выходы блока 14 синхро 0 15 20 25 ЭО 35 40 45 59 55 60 65 низации подключены к аналого-цифровому преобразователю 1 и блоку 2 .выделения экстремумов.Анализатор имеет два режима работы, определяемые переключателем 11. В положении 1 переключателя анализируются размахи от минимумов (- ) к максимумам 1,+) Я -, а в положении П - размахи Я,+ - . Рассмотрим работу анализатора в первом режиме. В исходном состоянии регистры 3 и 4 и блок б регистрации обнулены. Исследуемый процеСс х(+) с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 1 непрерывно с периодом выборки, определяемым блоком 14 синхронизации, преобразуется в код. Кодовые значения процесса анализируются в блок 2 выделения экстремумов. Для исключения влияния переходных процессов моменты аналого-цифрового преобразования и формирования импульсов экстремумов разнесены во времени (шины блока 14). При достижении процессом минимума на выходеблока 2 формируется импульс, который, пройдя через открытый элемент И 10, осуществляет запись минимального значения Н в регистр минимумов 4. Импульсом максимума, снимаемым с выхода "+" блока 2 и прошедлим через элемент И 9, максимальное значение Н+ записывается в регистр максимумов 3. Значения мак. симума и минимума поступают на блок 5 формирования кода, на выходах которого действует код разности Й +=Н+-Н . Блок 5 может быть выполнен, например, на потенциальных полусумматорах. Импульсом максимума, прошедшим через переключатель 11, д и элемент 12 задержки, опрашивается ъ дискриминатор 7 разности, который сравнивает код текущего размаха Я + с кодом Йо, поступающим с выходов блока 8 установки уровня ограничения. При превышении кода текущего размаха уровня ограничения ( Я .7 ЯО) по шине дискриминатора 7 вырабатывается импульс, который, пройдя через формирователь 13, осуществляет запись значения размаха Я о в блок б регистрации. Если %Яо , то регистрации размаха не происходит, а на шине дискриминатора 7 разности появляется потенциал, который, пройдя через переключатель 11, Ю закрывает элемент И 10. В результате следующее минимальное значение в регистр 4 не записывается, т.е. пропускается, Очередным импульсом максимума новое значение Н+ записывается в регистр 3 и производится опрос дискриминатора 7 разности. В случае, если новое значение я + ) Но , то оно регистрируется, и запрет с элемента И 10 снимается. Если же вновь Я-+йото пропускается еще один86 ОО 81 Формула изобретения Заказ 7549/35 Подписное минимум и т.д. В результате за время анализа в памяти блока 6 регистрации накапливается информация о плотности распределения размахов, превышающих уровень йо, т.е. Ф(Я-+,О). Изменяя уровень ограничения Яо , можно получить семейство кривых распределения размахов.4Аналогично осуществляется анализ размахов от максимумов к минимумам, В + . . При этом переключатель 11 йаходится в положении П, а опрос диск-. риминатора 7 разности осуществляется импульсами минимумов.Таким образом, в результате реа-.лизации метода укрупненных размахов анализатор позволяет получать плотности распределения размахов %1 Я-,йо) и Ю ( К -, я о), превышающих заданный уровень Я. Это дает возможность повысить точность определения характеристик качества испытываемых объектов 20 25Статистический анализатор, содержащий элемент задержки, переключатель, блок регистрации, аналогоцифровой преобразователь, информационный вход которого является вхо- Зо дом анализатора, а выход соединен с информационными входами регистра максимумов, регистра минимумов и блока выделения экстремумов, выходы которого подключены к первым входам соответственно первого и второго35 элементов И, выходы которых подключены соответственно к входам записи регистра максимумов и регистра минимумов, синхронизирующий вход блока Выделения экстремумов соединен 40 .с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого подключен к синхронизирующему входу аналого-цифрового преобразователя, о т -л и ч а ю,щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, он содержит формирователь импульсов, блокформирования кода, дискриминаторразности и блок установки уровняограничения, выход которого соединенс первым информационным входом дискриминатора разности, вход опроса ко"торого подключен к выходу элементазадержки, вход которого соединен спервым подвижным контактом переключателя, первые размыкающий и замыкающий контакты которого соединенысоответственно с первым и вторымвыходами блока выделения экстремумов,при этом первый выход дискриминатораразности соединен со вторым подвижным контактом переключателя, вторыеразмыкающий и замыкающий контактыкоторого подключены к вторым входамсоответственно первого и второгоэлементов И, второй выход дискриминатора разности через формировательимпульсов соединен с первым входомблока регистрации, второй вход которого соединен со вторым информационным входом дискриминатора разности н.выходом блока формирогания кода,первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно регистра максимумов и регистра минимумов Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1. Блохин Ь,В. Измерение характеристик экстремумов случайных процес" сов. - "Приборы и техника эксперимента", 1970, Р 3.2. Авторское свидетельство СССР Ф 408317, кл. С 06 Г 15/36, 1973 (прототип). ППП "Патентф, ужгород, ул, Проектная, 4