Устройство для вычисления текущей оценки среднего значения

(511.С 0 ЕНИЯСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 488213, кл. С 06 Г 15/36, 1973.2. Авторское свидетельство СССР У 858002, кл. С 06 Р 15/36, 1981 (прототип) .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТЕКУЩЕЙ ОЦЕНКИ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ, содержащее генератор импульсов, последовательно соединенные первый счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, второй счетчик импульсов, первый и второй элементы И, первый информационный канал, состоящий из счетчика импульсов и компаратора, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения информативности устройства, в него введены дополнительные информационные каналы, каждый из которых содержит дифференциальный усилитель, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, компаратор, счетчик импульсов и регистр памяти, в первый информационный канал введены дифференциальный усилитель, первый и второй цифроаналоговые преобразователи и регистр памяти, выходы второго счетчика импульсов соединены непосредственно с соответствующими первыми входами первых цифроанало" говых преобразователей информационных каналов и через первый элемент И - с синхронизирующим входом генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами счетчиков импульсов информационных каналов и с входом первого счетчика импульсов, выходы которого соединены через второй элемент И с входом второго счетчика импульсов и с первыми входами регистров памяти информационных каналов, первые входы компараторов дополнительных информационных каналов объединены и соединены с выходом цифроаналогового преобразователя, в каждом информационном канале выход дифференциального усилителя соединен с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом компаратора, выход компаратора соединен с вторым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом регистра памяти, выход регистра памяти соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен .с первым входом дифференциального усилителя, вторые входы дифференциальных усилителей информационных каналов являются входами устройства, выходы регистров памяти информационных каналов являются первыми выходами устройства, выходы вторых цифроаналоговых преобразователей информационных каналов являются втоыми выходами устройства.11619Изобретение относится к автома-.тике и информационно-измерительнойтехнике и предназначено для использования в контрольно-измерительныхсистемах, системах оптимального управления и экспресс-обработки сигналов.Известно следящее усредняинщееуСтройство, содержащее компаратор,первый и второй элементы И, реверсивный счетчик, преобразователь коднапряжение, блок управления и гене"ратор тактовой частоты 1 .Недостаток этого устройстванизкое быстродействие при определе- Инии среднего значения,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемой являетсяустройство, содержащее компаратор,первцй выход которого соединен с 26первыми входами первого и второгоэлементов И, второй выход соединенс первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы первого итретьего элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами первого счетчика импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами цифроаналоговогопреобразователя, выход которого соединен с первым входдм компаратора,второй вход которого является входом устройства, выходы второго ичетвертого элементов И соединенысоответственно с первьв и вторымвходами счетчика импульсов, выходыкоторого являются выходами устройства, генератор импульсов, выход которого соединен с вторыми входамипервого и третьего элементов И и с ,щпервым входом блока управления,содержащего первый и второй счетчикиимпульсов, дешиФратор, блох элементов И, элемент ИЛИ, третий выход.компаратора соединен с вторым вхо- щдом блока управления, выход которого соединен с вторыми входами вто"рого и четвертого элементов И 21.Недостатком данного устройстваявляется низкая информативность, авследствие невозможности одновременного вычисления текущих оценок среднего значения нескольких исследуемыхпроцессов.Цель изобретения - повышениеинформативности устройства.1Поставленная цель достигаетсятем, что, в устройство для вычис 78 2ления текущей оценки среднего значения, содержащее генератор импульсов, последовательно соединенныепервый счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, второйсчетчик импульсов, первый и второй элементы И, первый информационный канал, состоящий из счетчикаимпульсов и компаратора, первийвход которого соединен с выходомцифроаналогового преобразователя,введены дополнительные информационные каналы, каждый из которых содержит дифференциальный усилитель,первый и второй цифроаналоговыепреобразователи, компаратор,счетчикимпульсов и регистр памяти, в первыйинформационный канал введены дифференциальный усилитель, первый ивторой цифроаналоговый преобразователи и регистр памяти, выходы второго счетчика импульсов соединенынепосредственно с соответствующимипервыми входами первых цифроаналоговых преобразователей информационных каналов и через первый элемент И - с синхроннэирующим входомгенератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами счетчиков импульсов информационных каналов и с входом первого счетчикаимпульсов, выходы которого соединены через второй элемент И с входомвторого счетчика импульсов и с первыми входами регистров памяти ин- .формационных каналов, первые входыкомпараторов дополнительных информационных каналов объединены и соединены с выходом цифроаналогового преобразователя, в каждом информационном канале выход дифференциальногоусилителя соединен с вторым входомпервого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен свторым входом компаратора, выходкомпаратора соединен с вторым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым, входом регистра памяти, выход регистра памяти соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя, выходкоторого соединен с первым входомдифференциального усилителя, вторые входы дифференциальных усилителей информационных каналов являются входами устройства, выходы регистров памяти информационных каналов являются первыми выходами уст3 1161 ройства, вьмоды вторых цифроаналоговьм преобразователей информационных каналов являются вторыми выходами устройства.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит в каждом информационном канале дифференциальный усилитель 1, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 2, компара п тор 3, счетчик 4 импульсов, регистр 5 памяти, второй цифроаналоговый преобразователь 6. Устройство содержит также генератор 7 импульсов, первый счетчик 8 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 9, второй счетчик 10 импульсов, первый 11 и второй 12 . элементы И, первый информационный) канал 13, дополнительные информационные каналы 14.Устройство работает следующим образом.Входные величины (сигналы) Х ,Х Х;Х поступают на вторые (прямые) Входы дифференциальньм уси д лителей 1 соответствующих информационных каналов, Генератор 7 импульсовпервый 8 и второй 10 счетчики импульсов, цифроаналоговый преобразователь 9, первый 11 и второй 12 элементы И образуют генератор цикли 30 чески изменяющегося развертывающего напряжения Х 1) поступающего на первые входы коьщараторов 3 информационных каналов. На первые (цифровые) входы, умножающих цифроаналоговых ф 5 преобразователей 2 информационных каналов подается код с выходов второго счетчика 10 циклов. 9784генератора развертывающего напряжения равны нулю.При обнулении второго счетчикаимпульсов 1 О появляются импульсы навыходе генератора 7, меняющие содержимое счетчиков 4 информационньмканалов и уровень развертывающегонапРяжения Хр.В моменты достижения развертывающим напряжением величины Эначение кода определяет коэффициент передачи цифроаналогового преобразователя 2 и меняется при изменении номера цикла усреднения, оставаясь постоянным в течение каждого цикла.45 Число циклов Ь, в течение которых определяются текущие оценки среднего значения входных величии, задается соответствующим подключе нием входов элемента И 11 к выходам второго счетчика 10 импульсов, В начальном состоянии счетчики 4 и регистры 5 памяти информационных каналов, а также первый счетчик 8 55 импульсов обнулены.Выходные напряже" ния цифроаналоговых преобразователей б и 9 информационных каналов и . Хр,:т(а, т;, К, Кц;,где Х, - значение входной величины-го информационного канала устройства в-ом цикле усреднения;- значение выходной,величины 1 -го информационного канала в (1-1) -ом цикле усреднения;1 - коэффициенты передачи дифференциальных уплотнителей 1;ц 1= 1 2) - )- при = 1 1,К =1коэффициенты передачи умножающих ЦАП 2 в-ом цикле усреднения происходит срабатывание одного либо нескольких компараторов 3 и прекращается прохождение импульсов генератора 7 на счетчик 4 соответствую - щего канала. В течение каждого цикла изменения развертывающего напряжения происходит срабатывание компараторов 3 во всех К каналах.В момент достижения развертывающим напряжением Хр максимального значения на выходе второго логического элемента И 12 появляется логическая единица, под воздействием которой изменяется на единицу содержание счетчика 10 циклов и осуществляется запись содержимого счетчиков 4 информационных каналов в соответствующие регистры памяти 5, а следовательно, производится изменение кодов на первых (цифровых) выходах устройства Ц 1, Ц и напряжений на вторых (аналоговых) вьмодах А 1, А. Так/ как в первом цикле усреднение ( 1 щ 1), то ЦАП 6 инфориациокньм каналов формируют аналоговые величины А 1, А, значения которых равны 1;,: Х;,о.втором цикле на вторые входы компараторов 3 воздействуют величины, значение которых в моменты срабатывания компараторов равны /Н;".У; /2, так как К, =1/2.1161978 Х 1 Х Составитель В. ФедотовТехред А.Кнкемезей Корректо актор И. Ковальч Пилипе аказ 3971/5 Тираж 611осударственногам изобретенийква, Ж, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4/ ВНИИПИ 113035, И Филиал ННП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Так как в счетчиках 4 предыдущий результат измерения сохраняется, то в конце второго цикла усреднения содержимое счетчиков 4, регистров 5 памяти, а также значение выходных величин ЦАП б будет равно);:,) .):), ,,Появление 1 -го импульса на выходеэлемента И 12 вызывает появлениена выходе элемента И 11 логической бединицы, под воздействием которойгенератор 7 импульсов прекращаетработу.На этом завершается процессопределения текущих оценок среднего5 значения входных величин в течение1, циклов усреднения,Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет вычисление те кущих оценок среднего значениявходных величин, принадлежащих кклассу монотонных функций времени. При этом информативность устройства выше, чем в известном за 15 счет одновременной обработки входныхвеличин в М информационных каналахусреднения.