Анализатор длительностей выбросов случайных процессов

СОКИ СОВЕТСКИХСЩМЛЮНИ СнаРЕСПУБЛИК А ои ав 80Зб 9 С 06 С 7/52 г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ гооудю стюннцй комитет сссеПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ. (46) 15,11.84. Бюл, У 42 (72) А.А,Зеленков и О.Г.Мирошниченко (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации(56) 1.Авторское свидетельство СССР У 436359, кл. С 06 С 7/52, 1973.2. Авторское свидетельство СССР В 734718, кл. С 06 Г 15/36, 1979 (прототип).(54) (57) АНАЛИЗАТОР ДЛИТЕЛЬНОСТЕЙ ВЫБРОСОВ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащий пороговый блок, первый и второй вхбды которого являются соответственно информационным входом и выходом блока задания уровня, а выход порогового блока подключен к входу первого формирователя импульсов и первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения, он содержит первый и второй генераторы ступенчатого напряжения, триггер, усилитель, фотоэлектрическийг -источник напряжения, второй элементИ, второй формирователь импульсови блок регистрации, состоящий изкоординатного самописца и устройствауправления, содержащего первый, второй и третий шаговые двигатели,вход первого из которых объединен спервым входом триггера и подключен кпервому выходу второго формирователя импульсов, второй и третий выходыкоторого подключены соответственнок управляющим входам генераторовступенчатого напряжения, информационные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, а выходы подключены соответственно к входам первого ивторого шаговых двигателей устройства управления блока регистрации,при,этом второй вход триггера подкпючен к выходу первого формирователяимпульсов, а выход триггера соединенс первым входом второго элемента И,второй вход которого объединен с входом второго формирователя импульсови подключен к выходу усилителя, входкоторого соединен с фотоэлементом,третий вход второго элемента И подключен к выходу генератора импульсов, 1124341 2Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения характеристик случайных процессов.5Известно устройство для определения оценки плотности распределениядлительностей выбросов, содержащеегенератор импульсов, канальные элементы И, формирователи импульсов,накопительные счетчики, пороговыйблок, сдвигающий регистр, пересчетное устройство 13Недостатком данного устройстваявляется большое число накопительныхсчетчиков.Наиболее близким к предлагаемомуявляется анализатор длительностей,случайных процессов, содержащий пороговый блок, формирователь, элементИЛИ, регистр сдвига, генератор импульсов, счетчик интервалов, дешифратор,. две группы элементов И и накопительные.счетчики. Сигнал с выходарегистра сдвига открывает соответству 25ющий столбец матричного накопителя,а сигнал с выхода дешифратора открывает соответствующую строку накопителя. В результате этого импульс с выхода формирователя, соответствующийзаднему фронту выброса, попадает внужный канал анализатора и в накопителе накапливаются ординаты гистограммы 2 3.Недостатком известного устройстваявляется сложность анализатора принаглядном представлении гистограммы,которая вызывается необходимостью использования значительного числа канальных счетчиков либо ОЗУ большогообъема. 40Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в анализатор длительностейвыбросов случайных процессов, содер 45жащий пороговый блок, первый и второйвходы которого являются соответственно информационным входом и выходомблока задания уровня, а выход порогового блока подключен к входу первого 50формирователя импульсов и первомувходу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, введены первый и второй генераторы ступенчатого напряжения, триггер, усилитель, фотоэлектрический источник напряжения, второй .элемент И, второй формирователь импульсов и блок регистрации, состоящий из координатного самописца и устройства управления, содержащего первый, второй и третий шаговые двигатели, вход первого из которых объединен с первым входом триггера и подключен к первому выходу второго формирователяимпульсов, второй итретий выходы которого подключены соответственно к управляющим входам генераторов ступенчатого напряжения, информационные вхоДы которых соедйнены соответственно с выходами первого и второго элементов И, а выходы подключены соответственно к входам первого и второго шаговых двигателей устройства управления блока регистрации, при этом второй вход триггера подключен к выходу первого формирователя импульсов, а выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого объединен с входом второго формирователя импульсов и подключен к выходу усилителя, вход которого соединен сфотоэлементом, третий вход второгоэлемента И подключен к выходу генератора импульсов.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого анализатора.Анализатор содержит пороговый блок 1, элемент И 2, генератор 3 импульсов, генератор 4 ступенчатогонапряжения, блок 5 регистрации, формирователь 6 импульсов, триггер 7, элемент И 8, фотоэлемент 9 (фотоэлектрический источник питания), усилитель 10, генератор 11 ступенчатого напряжения, формирователь 12 импульсов, блок 13 управления, содержащий двигатели 14-16, координатный самописец 17ФАнализатор работает следующим образом.Исследуемая реализация х(1) поступает на информационный вход порогового блока 1, на второй вход которого подается напряжение О с входа задания уровня анализатора, пропорциональное допустимому уровню анализа. На выходе блока 1 образуются прямоугольные импульсы длительностью которые, поступая на первый вход элемента И 2, квантуются импульсами генератора 3.:Ширина дифференциального коридора определяется периодом следования импульсов генератора. Импульсы с3 1124 выхода элемента И 2 поступают на ин- формационный входпервого генератора ступенчатого напряжения, на выходе которого получается ступенчатое нарастающее напряжение, поступающее на вход шагового двигателя 14 в бло". ке. 13 управления. Шаговый двигатель 14 сдвигает каретку координатного самописца 17 вдоль направляющей по оси Х на соответствующее расстояние. По 1 О окончании действия выброса (по заднему фронту) формирователь 6 импульсов формирует короткий импульс,поступающий на второй вход триггера 7 и перебрасывающий его в состояние, 15 при котором на его выходе появляется высокий (разрешающий) потенциал. Этот потенциал подается на первый вход элемента И.8.В исходном состоянии подвижной 20 части координатного самописца 17 фотоэлемент 9 (фотоэлектрический источник напряжения), закрепленный на конце направляющей оси У, находится над освещенной прорезью поля 25 регистрации, из-под которой поступает световой поток от источника, расположенного над полем регистрации.Прорезь в поле регистрации необходима для задания начального движения направляющей вдоль оси У.Таким образом, при остановке каретки напротив соответствующего коридора по оси Х фотоэлемент 9 находится под воздействием светового по 35 тока и на его выходе возникает напряжение, которое усиливается усилителем 10 и поступает на второй вход элемента И 8. В результате этого импульсы генератора 3 начинают поступать на информационный вход генератора 11 ступенчатого напряжения. С цриходом каждого импульса напряжение на еговыходе увеличивается на одну ступеньку и поступает на вход шагового двигателя 15.С приходом первого импульса шаговый двигатель 15 в блоке 13 управления сдвигает направляющую в каретке из нулевого положения на один шаг по оси У . Если под .пробником, находящимся на конце этой направляющей, имеется отверстие в поле регистрации блока 5, через которое проходит световой поток, то на выходе фотоэлек трического источника напряжениявозникает напряжение, открывающее элемент И 8 для прохождения импуль 34 4сов от генератора 3, и направляющая сдвигается еще на один шаг по оси г, Движение направляющей по оси ,1 осуществляется до тех пор, пока не исчезнет напряжение на выходе фотоэлемента 9, Момент останова соответствует отсутствию отверстия в поле регистрации блока 5 на очередном шаге. В результате элемент И 8 закрывается и направляющая остается в этом положении. В момент исчезновения напряжения на выхоце усилителя 10 (задний фронт напряжения) срабатывает формирователь 12 импульсов, в результате на его первом выходе появляется импульс, который, во-пер-вых, вызывает срабатывание шагового двигателя 14 в блоке управления (и пробойник пробивает отверстие в поле регистрации), и во-вторых, сбрасывает триггер 7 в исходное состояние.Усилитель 10 содержит на выходе фильтр низкой частоты для устранения высокочастотных помех, вызываемых, переходом направляющей с фотоэлементом 9 на очередной шаг.Далее на третьем выходе формирователя 12 возникает импульс, формируе-мый по заднему фронту импульса с первого выхода, который сбрасывает генератор 11 ступенчатого напряжения в исходное состояние, в результате чегонаправляющая сдвигается по оси У в нулевое состояние. После этого на втором выходе формирователя 12 возникает импульс, формируемый по заднему фронту импульса с третьего выхода, который сбрасывает генератор 4 ступен- чатого напряжения в исходное состояние., в результате чего каретка сдви- . гается по оси Х в нулевое положение.С приходом следующего выброса цикл работы повторяется.1Таким образом, ось Х соответствует длительностям выбросов, ось У соответствует частоте повторяемости длительностей выбросов, т.е. на поле регистрации формируется гистограмма распределения длительностей выбросов.Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство, позволяющее наглядно представлять гистограмму распределения выбросов, существенно проще: не содержит канальных счетчиков либо ОЗУ большой памяти. Кроме того, при увеличении точности анализа в прототипе растет.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, дпис 5 П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фили необходимое число каналов и вместес этим существенно растет элементнаябаза. В предлагаемом устройстве уве"личение числа каналов вызывает лишьувеличение размаха движения по координатным осям. Подключение же к прототипу координатного самописца вместо счетчиков без введения в предлагаемое устройство блоков и связей непозволяет осуществить построение гистограммы. Это связано с тем, что прототип может осуществлять лишь последовательную во времени региСтрацию выбросов, что приводит к хаотичному расположению точек. в поле регистрации, и не может осуществлять последовательную регистрацию выбро" сов в каждом дифференциальном коридоре, что осуществляется предлагаемым 16 устройством.