Устройство для определения статических моментов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЮТВЛЬСТВУ Союз СоеетскмнСоциалистммесминРеспублик и 658576(51) М. Кл. О 06 С 7/52 Гаеудврстеенный квинтет СССР ее денем нэееретеннй н етнрмтнйия 30.04.79 72) Авторы изобретения А. Г нин и В. И. Гу Киевскийимени 50 ена Ленина политехнический институттия Великой Октябрьской социалистическреволюции) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ МОМЕНТ В Изобретение относится к области определения комплексных математических характеристик,и может быть использовано для широкого круга задач исследования нестационарных случайных процессов, в частности, в измерительной технике.Известны устройства для определения статистических моментов случайных процессов, но такие усчойства не обеспечивают высокой точности вычисления моментоввысоких порядковЯ 2 1Из известных устройств, определяющих . статистические моменты наиболее близким по технической сущности является вычислитель моментов, содержащий масштабный усилитель, первый вход которого соединен с первым выходом автоматического регулятора масштабов, второй выход которого через блок переключения переходных процессов подключен к первым входам соответствующих усредняющих усилителей, выходы которых являются соответствующими выходами устройства, при этом выход первого усредняюшего усилителя соединен со входом автоматического регулятора масштабов, второй вход первого усредняюшего усилителя подключен к выходу первого квадратора, к первому входу блока умножения и через второй квадратор - ко второму входу второго усредняюшего усилителя, при этом выход блока умножения соединен со вторым входом третьего усредняюшего.усилителя 2 1 .В процессе измерения статистических ф моментов для уменьшения погрешностиумножения квадрирования, коэффициент передачи масштабного усилителя изменяется так, чтобы величина сигнала на входах квадраторов и блока умножения находит 5лась в заданном диапазоне. При этом погрешность блока умножения, квадраторов и усредняюших усилителей можно сделать сколь угодно малыми и основной их вклад в погрешность измерения. статистических моментов вносит масштабный усилитель.Кроме того, аддитивная погрешность масштабного усилителя воспринимается как нестационарность исследуемого процесса.Выходную величину устройства можнозаписать как:1К х+ ьх)где К - "идеальноезначение коэффициоента масщтабного, усилителя,Х - входная величина,ЬХ - погрещность, приведенная ковходу масштабного усилителя.Или по каждому выходу устройства: 6у "Ко(х ах) К х 1+ й)ц К, х2 хдхдх ) к,"иД 12 УЙ),и =х(х 4 зх ьх Ф ахахм ) = 13 2 3=К х 438+38+К),44(хаз Х хЛХ 2,аХ+ дхох (1 Ф 48+б 8" +46 +Р ),20где о - аддитивная погрещность масштабного усилителя.Таким образбм, погрешность масщтабного усилителя полностью входит в результат измерения и все более влияет на результат измерения при возрастании номера( 1 ) измеряемого момента ( ц ), чтозначительно снижает точность измерениястатистических моментов.Целью настоящего изобретения являеч.ся повйщение точности устройства изме.Рения статистических моментов.Поставленная цепь достигается тем,что в него введены входной и выходнойпереключатели, первый и второй инверторы и дополнительный усредняющий усй"житель, вход которого соединен с первымвходом входного переключателя и является входом устройства, а выход дополнительного усредняюшего усилителя черезпервый инвертор соединен со вторым входом входногойереключателяд выход которого соединен со вторым входом масштабного усилителя, выход которого подключен ко входу выходного перекшочателя,первый выход которого соединен со входомвторого инвертора, выход которого соединен со вторым выходом выходного переключателя, со вторым входом четвертогоМусредняюшего усилителя, со входом первого квадратора и со вторым входом блокаумножения.На чертеже представлена блок-схемаустройства.Устройство содержит входной перЬключатель 1, на вход которого подаетсявходной сигнал непосредственно, а на второй вход - через последовательно соединен,ные дополнительный усредняюший усйлитель 2 и первый инвертор 3, Выход входного переключателя 1 подключен черезмасщтабный усилитель 4 ко входу выходного переключателя 5, выходы которогоодин через второй инвертор 6, а другойнепосредственно подключены ко входамусредйяюшего усилителя 7, квадратора8 и блока умножения 9, Выхол квадратора 8 подключен ко входам усредняющего усилителя 10, блока умножения 9и квадратора 11, выход которого подключен ко. входу усредняюшего усилителя 12. Выход блока 9 подключен ко входу усредняюшего усилителя 13, а выходусредняюшего усилителя 10 подключен ковходу автоматического регулятора масщтабов 14, один выход которого подключенна управляющий вход масштабного усилителя 4, а другой выход через блок исключения переходного процесса 15 подключенк управляюшим входам усредняюших усилителей 7, 10, 12 и 13. Работа устройства для определения статистических моментов осуществляется в два такта: в первом такте переключатели 1 и 5 стоят в-положении (а), при этом входной сигнал Х проходит через переключатель 1 и масштабный усилитель 4 с коэффициентом передачи, приводится к диапазону, необходимому.для выполнения операций умножения и квадрирования с высокой точностью, далее проходит через переключатель 5 и усредняется в усредняющих усилителях 7 10, 12,д 13, пред варительно возведенный в степени с пер вой по четвертую с помощью квадраторов 8 и 11, а также блока умножения 9. Автоматический регулятор масщтаба 14 позволяет поддерживать выходную величину масщтабного усилителя 4 в требуемом диапазоне, а также увеличивает быстродействие устройства с помощью блока исключения переходного процесса 15, и при этом на выходах устройства появляются величиныц =К,(х+ах)1а на выходе инвертора 3 величина (-Х ),Во втором такте;переключатели ставятся в положение ( о ) и при этом величина ( -Х ) с выхода инвертора 3 проходит через масштабный усилитель 4, на выходе которого появляется величина (К-х + Ьх ),затем через инвертор 6, принимая значение ( Кх - ЬХ ),далее возводится в степень с первой по четвертую,Составитель Э. СечинаРедактор Э. Губнипкая ТехредМ, Келемеш Корректор Г. НазароваЗаказ 2059/45 Тираж 778 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и. открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4