350012

ОПИСАНИЕ 35 ОО 2ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Секта Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваявлено 18,П 11.1969 ( 1355742/18-2 Ч, 1 л, С 06 7/18 м заявкис присоедине Приори Косяитет по делаю изобретений и сткрыти при Совете Министров СССР04,1 Х.1972. Бюллетень2вания описания 6.11.1973 УДК 547 405 154107 (088.8) Опубликова Дата опубл Авторизобретени. В, Поляко аявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ИНТЕГРАЛОВ ИЛИ ВЗВЕШЕННЫХ СУММ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВИзобрете тельной те Известнь ралов или налов, соде лельно вкл раторы по сигнала с п шими схем Все извеНахем ние относитсяхники.устройства для сравненвзвешенных сумм аналогржащие ключевую схемуюченные электрохимическчислу исследуемых подключенными к ним регами.стные устройства достато числиия интеговых сиги паралие интеграметров истрируюо слож ны.Предложенное устройство отличается тем, что оно содержит объединенные в группы весовые элементы, например резисторы, точки соединения которых подключены ко входам электрохимических интеграторов, свободные зажимы по одному из резисторов каждой группы присоединены через диоды и общий для всех интеграторов ключ к источнику напряжения опроса, а свободные зажимы остальных резисторов через другие диоды и ключевую схему подключены к источнику исследуемого сигнала, а также тем, что в нем регистрирующие схемы выполнены на составных триодах с самоблокирующимися реле и индикаторами состояния, например лампочками в коллекторных цепях, причем реле регистрирующей схемы канала интегрирования опорного параметра содержит нормально замкнутый ключ в цепи источника напряжения опроса. чертеже изображена принципиальнаяс а устройства.устройство состоит, как минимум, из двуходнотипных каналов, каждый из которых со держит электрохимическнй интегратор 1, соединенный с регистрирующей схемой 2 и через переменные резисторы 8, 4, 5 и диоды 6, 7, 8 подключенный к ключам интегрирования 9, 10, 11 ключевой схемы 12, а через ннх - к полю су источника исследуемых сигналов Ь,. Указанные соединения и элементы образуют цепь интегрирования сигнала. Переменные резисторы 13 через диоды 1415 соединены с нормально замкнутыми контактами 15 реле регистрирующей схемы 2 каналаинтегрирования опорного параметра и черезключ опроса 16 ключевой схемы 12 с минусомисточника напряжения опроса. Указанные эле 20 менты и соединения образуют цепь опроса,Регистрирующая схема выполнена на составном триоде на транзисторах 17 и 18,В коллектор транзистора 18 включена обмотка реле 19 и контакты 20 для самоолокировки25 и индикации на лампочке 21.Число переменных резисторов в цепи интегрирования каждого из каналов в общем случаесоответствует числу ключей интегрированияключевой схемы 12, т. е. числу и анализируе 30 мых компонент сигнала,350012 При полном снятии металла с рабочегоэлектрода возникает резкий скачок напряжения между электродами - до 1 в. Этот скачок напряжения вызывает срабатывание регист рирующей схемы 2 и реле 19 самоблокируется.Таким образом, срабатывание регистрирующей схемы свидетельствует о полном снятии металла с рабочего электрода в интеграторе, т. е. равенстве интегралов токов при осаждении и снятии.В канале А происходит снятие металла сраоочего электрода током: 1 опроса 0 а о сгдех;а,Ча г=11 а с" опр Зо а в канале В: хА Р,ь -1 ь 1 опр Р - значение сопротивлений (весов) в канале А (3, 4, 5); г - номер интегриуемой компоненты сигнала. п - максимальное число исследуемых компонент.А в канале В: 40 а= х,б; 1:1 45 гдех;а; Яхг 0 г Р 1 опр 1 опр) -- регистрирующая схема канала А не сработает; Если ь( -- регистрирующая схема канала А сработает, дахгь; г:гРабота схемы происходит следующим образом,В начальный момент все ключи ключевой схемы 12 разомкнуты, реле регистрирующих схем 2 обесточены и индикаторные лампы горят, На вход устройства от анализатора поступает последовательность меняющихся во времени сигналов одной полярности. Ключевая схема 12, управляемая самим исследуемым сигналом, либо программным устройством, либо механически, последовательно замыкает ключи интегрирования 9, 10, 11 синхронно с поступающими сигналами. При этом происходит интегрирование входного сигнала с весовыми коэффициентами, обратно пропорциональными величинам переменных резисторов в каждой из цепей интегрирования. Происходит перенос металла с одного электрода интегратора (склад) на другой (рабочий). Количество этого металла пропорционально количеству электричества, протекшему между электродами. В канале А последнее равно:.+Ь,.хг --Ус В; Ус(1) - исследуемый сигнал;а,=,; ,. и (,.+Л) - пределы интегри 1рования; По окончании процесса интегрирования всех компонент сигнала ключевая схема 12 замы кает ключ опроса 1 б, При этом в каждом из каналов происходит снятие металла с рабочего электрода интегратора. Напряжение между электродами интегратора в режиме снятия составляет величину порядка несколь ких десятков милливольт. сопротивления резистора 13 Рь - значение сопротивлений резистора И канала В.Для полного снятия металла с рабочего электрода интегратора в канале А потребуется время: Время 1 ь также является и временем опроса 1 опр, так как при полном снятии металла в интеграторе 1 канала В происходит срабатывание регистрирующей схемы 2, приводящее к размыканию нормально замкнутых контактов 15 реле 19 и разрьгву цепи опроса. Если 1 о(1 ь=опр, то в канале А успеет:произойти полное снятие металла с рабочего электрода, регистрирующая схема 2 сработает и индикатор 21 погаснет, если же о)1 ь=1 опр, то он будет продолжать гореть. Таким образом, осуществляется сравнение:ас=О; а;:= а,; Ж =-Рс -- Р,. 1 с - ать При этом происходит Х,а,или Ь хс с=сравнение отношения: х) ( а с= 25 ас = а = а а 40х;а; ьтогда: преобразуется в 50 Х,) Ьсь ф Хс ( ап 1 Задавая различные значения сопротивленийрезисторов Лс Ксь Р, и Р в том числе и равные со, можно осуществить сравнение сигналов х; между собой. Рассмотрим, например,случай сравнения отношения двух компонентсигнала Х и Хс с заданным зачением С.При этом возможны два варианта реализации.11 вариант,Положим: ас,а=О; ас= а=.аса; Ьсс=О;=Р и отключении остальных Л;.Значение Р может быть люоым. Единственное условие (которое должно быть выполнено) заключается в том, чтобы ток осажденияпри интегрировании был в пределах допустимого для данного типа интеграторов. Отноше 1ние: = С, задается в соответствии с усло- с вием задачи. Выбор Яа, и Р ограничен также вышеизложенным условием.При этом происходит сравнение:хсас х а х 1 аь- ас ас - щ) сс. хсЬс хсЬс хсР" тЕсли - ) С - регистрирующая схема кана- ч 0 ла А не сработает.хтЕсли - (С - регистрирующая схема канахла А сработает,35Очевидно, что С может быть больше или равно 1, а также и меньше 1. 2 вариант.Положим: ас+ -- О; Ьсс - О;Ьс:с = Ь; а 4- Ьт, е. Я + Яс иа ЬЛ.=Р.=Р. раТаким образом, приравняв а =С; где С -ь заданная величина отношения - , получимхт требуемое сравнение. 60Можно показать, что аналогичным образом может быть осуществлено сравнение отношения любой из компонент сигнала (или их сочетания) к общей сумме компонент сигнала, или, иначе говоря, сравнение процентного со держания компонент с заданным. Например,для этого необходимо положить: Я; =Я") Ьс=Ь=соп 81 по всем с, От 1 дои; Таким образом, выбрав отношениеЛ"," =с(1;ат ЯЬгде С - заданное значение процентного состава компоненты, получим требуемое сравнение.Возможен также алгоритм работы, аналогичный изложенному в предыдущем примерепри Р; ФР; выоор того или иного алгоритма работы диктуется условиями эксперимента.Особенностью алгоритма при Ра, =Р, является равенство токов снятия металла в обоих интегр атор ах. Достоинством здесь являютсяодинаковые условия работы интеграторов приопросе и регистрации результатов, что увеличивает точность сравнения. Недостатком -возможность;протекания слишком большоготока интегрирования в канале с малым значением сопротивления резистора при появлениивходного сигнала, во много раз превышающего ожидаемое значение. От этого недостатка в значительной степени свободен алгоритмпри Р;Йь,. Возможно также сочетаниепервого и второго алгоритмов,В заключение следует отметить, что числоканалов сравнения может быть сколь угоднобольшим, и таким образом может быть осуществлено сравнение состава компонент плп ихлюбых сочетаний с заранее заданными значениями.Если в устройстве исключить из цепи опросанормально замкнутые контакты реле регистрирующе 1 схемы канала В, выбранного в качестве опорного, и опрос производить до полного снятия металла во всех каналах, то устройство может выполнять функции классификатора по минимуму расстояний до эталонов Ж. Для этого необходимо в каждом из каналов задать веса, соответствующие значениям эталонов в и-мерном пространстве признаков. Исследуемый сигнал, состоящий изкомпонент, рассматривается как вектор в имерном пространстве аналоговых признаковх, х , х,.При интегрировании в каналах накапливаются значения взвешенных сумм сигнала. Тогдапри снятии происходит вначале срабатываниерегистрирующих схем 2 в каналах с меньшимизначениями этих сумм и в последнюю очередьв канале с максимальным значением этой суммы, т. е. того, в котором расстояние неизвест350012 Канпп Л Ка/ал д Составптслв АЧаслов Корректоры: В. Жоаудева и Н. Нрокуратова Текред А. Камышнпкова Редактор Б, Нанкина Заказ 4407,/9 Изд. ЛЪ 1854 Тираж 406 ПодписноеЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 ного сигнала (Х;) до эталона оказалось минимальным. Предмет изобретения1. Устройство для сравнения интегралов или взвешенных сумм аналоговых сигналов, содержащее ключевую схему и параллельно включенные электрохимические интеграторы по числу исследуемых параметров сигнала с подключенными к ним регистрирующими схемами, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения его функциональных возможностей, оно содержит объединенные в группы весовые элементы, например резисторы, точки соединения которых подключены ко входам электрохимических интеграторов, свободные зажимы по одному из резисторов каждой группы присоединены через диоды и общий для всех интеграторов ключ к источнику напряжения опроса, а свободные зажимы 5 остальных резисторов через другие диоды иключевую схему подключены к источнику исследуемого сигнала.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, чтов нем регистрирующие схемы выполнены на 10 составных триодах с самоблокирующимися реле и индикаторами состояния, например лампочками в коллекторных цепях, причем реле регистрирующей схемы канала интегрирования опорного параметра содержит нормально 15 замкнутый ключ в цепи источника напряженияопроса.