Устройство для фиксирования моментов экстремального значения функции

(2) Заявлено 1803,76 (2 с присоединением заяви Зб 38(КУ дарстве ниц ССС делам к ОтОпубликовано 0510.79 ллетень йо 3 ата опубликования описания 051079) Авторыизобретеми А. Г. Сафиуллин и А. Г. Васильев Ордена Трудового и физической химиконструкторс(54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ФИКСИРОВАНИЯ МОМЕНТОВ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ФУНКЦИИ 2 Изобретение автоматики и в ки и может быть циализированных ройствах обрабо частности, в сп числительных ус ки данных хрома лиза. выабоаИзвектороя, суммк 11 влестног он у т емаустр зыва ного с вто- гене- о относится к области ычислительной технииспользовано в спевычислительных усттки информации, в ециализированных тройствах для обр тографического ан ы устройства цифровы содержащие схему упр тор, реверсивный сче Недостаток изве о ой тв состоит в том что ка ет только наличие экс р ль значения функции.Наиболее близким по техническо сущности является устройство для фиксирования моментов экстремального значения функции, содержащее преобразователь напряжения в часто ту, вход которого является входом устройства, а выход подключен к блоку управления, первый и второй выходы блока управления соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, рые входы которых подключены к ратору импульсов, а выходы - к асного Знамени институт органическойим.А.Е.Арбузова и специальное проектнбюро Нефтехимпромавтоматикаф входам счетчиков импульсов, выходысчетчиков импульсов соединены совходами схемы сравнения кодов2 .Известное устройство для фиксирования моментов экстремального значения функции имеет недостаточнуюточность из-за влияния систематической погрешности.Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшениясистематической погрешности. Этацель достигается тем, что в устройство введены элементы задержки, формирователь сигнала запрета, триггер 5 индикации максимума, триггер индикации минимума, дополнительные элементы И, причем выход схемы сравнения кодов соединен со входом первого элемента задержки, а также с пер" 20 вым входом первого дополнительногоэлемента И, а третий выход блокауправления соединен со входом второго элемента задержки, а также совторым входом первого дополнительного элемента И, выход которого подключен ко входу формирователя сигнала запрета, а.выход формирователя сигнала запрета соединен спервыми входами второго и третьего О дополнительных элементов И, вторыевходы которых соединены соответственно с выходами первого и второго эЛементов задержки, Выход второго дополнительного элемента И подклсчен к нулевому входу триггера индикации минимума и единичному входу триггера индикации максимума, аВыход третьего дополнительного элеМЕнта И соединен с единичным Вхоцомтриггера индикации минимума, и снулевым входом триггера индикации 10максимума.На чертеже представлена схемаустройства,По шинеВход на вход преоб"разователя напряжения В частоту 1поступает аналоговый сигнал, соответствующий исследуемой Функции,ВЫход преобразователя напряженияв частоту 1 соединен со Входом блока управления 2, первый и второйвыходы которого соединены соответственно с первыми входами элементовИ 3 и 4, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов 5. Выходы элементов и 3 и 4г25подключены ко входам счетчиков ьи 7 импульсов,Вь 1 ходы счетчиков б и 7 соединенысо входами схемы сравнения Входов8, Третий выход блока управления2 подключен ко входу элемента задерж- оки 9, Выход схемы сравнения кодов8 подключен ко входу элемента за,цержки 10 и первому входу дополнительного элемента И 11, второй Входкоторого подключен к третьему выходу блока управления,Выход элемента И 1 "оединен совходом Формирователя С 5 гнала запрета 12, выход которого подключен кпервым входам дополнительных эле Оментов И 13 и 14. Вторые входы эле -Ментов И 13 и 14 соединены с Выходами элементов задержки 9 и 10,Выход элемента И 13 соединен с нулевым входом триггера индикации мини- )емума 15 и единичным входом триггера индикации максимума 16. Выходэлемента И 4 соединен с единичнымвходом триггера индикации минимума 1 и нулевым входом триг- Огера индикации максимума 16.ЕДИНИЧНЫЕ ЗЫХОДЬ 1 ТРИГГЕРОВ ИНДИ-кации максимума. к минимума подключе"ны ко входу Формирователей сигналамаксимума и минимума 1, и 18 соот 55ветственно.Выходы элементов задержки соединены со входами элемента ИЛИ9,выход которого подключен к шинеустановки в исходное состояниесхемы управления и к шине Обнуления счетчиков.устройство работает следующимобразом.В начальный момент блок управле -ния 2, счетчики б и 7 находятся в 65"нулеВОМ состоянии тО есть на первом и втором выходах схемы управле" ния нулевые потенциалы, а счетчики 6 и 7 обнулены, Триггер индикацииминимума 15 и триггер индикации максимума 16 находится В единичном состоянии - высокий потенциал на единичном выходе. Сигнал исследуемой Функции по шине Вход подается на Вход преобразователя напряжения В частоту 1,. с выхода которого 5 В 5-. пульсы поступают на Вход блока управления 2. Посл прихода первого импульса на первом выходе блока управления 2 появляется потенциал, который разрешает прохождение импульсов от генератора импульсов 5 на счетчик б, За время Т, до прихода Второго импульса на блок управления 2, В счетчике 6 записывается число импульсов, прошедших с генератора 5, равное И,После прихода Второго импульса на блок управления, потенциал наего первом выходе становится равнымнулю, а разрешающий потенциал появляется ка, вторОМ ВЫХОДЕ После Это го импульса с генератора 5 поступают через элемент И 4 на счетчик 7, в котором записывается число ЧЕсли Функция возрастает, то естьчастота импульссв " выхода преобразоВателя напряжения в частоту 1 повышается, что соответствует уменьше" нию периода между поступающими на блок управления 2 импульсами, то МИ и на выходе схемы сравненйя кодов 8 импульс отсутствует,Третий импульс, пришедший на вход блока управления 2, появляется на третьем Вьжоде блока управления и через элемент задержки 9 поступает на элемент И 14, на другой вход которой подается ра.зрешающий потенциал с Формирователя сигнала запрета 12, а через элемент И 14 на вход триггера 15 и на вход триггера 16. Ссстояние (исходное)фтриггера индикации минимума 15 подтверждается, а триггер индикации максимума 16 Опрокидывается В нулевое состояние. Одновременно с выхода элемента задержки 9, третий импульс через элемент ИЛИ 19 устанавливает блок управления 2 В исходное состояние, а также обнуляет счетчики б и 7. Если по-прежнему последующая Функция возрастает, то устройство работает аналогично вышеизложенному.Допустим, что с некоторого момента времени Функция начнет убывать, тогда И, ( 8 , то есть прежде, чем на вход блока управления 2 поступит третий импульс на выходе схемы сравнения кодов й появится импульс совпадения чисел И, и Нкоторый, пройдя через элемент за 690401,держки 10 и элемент И 13, на второй вход которой подается разрешающий потенциал с выхода Формирователя сигнала запрета 12, переворачивает триггер индикации минимума 15 в нулевое состояние, а триггер индикации максимума 16 в единичное состояние, при этом на единичном выходе триггера 16 появляется положительный перепад напряжения,который запускает формировательсигнала максимума 18 и на выходепоследнего появляется импульс, соот,ветствующий моменту прохождения,.исследуемой функции через максимальное значение,Одновременна, импульс после элемента задержки 10 паоходит черезэлемент ИЛИ 19 и устанавливает блокуправления 2 в исходное состояниеи обнуляет счетчики 6, 7.При дальнейшем убывании Функцииустройство работает аналогичнымобразом.Если исследуемая функция не изменяется за время анализа, то Я =И,при этом момент появления третье,го импульса на третьем выходе блока управления 2 совпадает с моментом появления импульса на выходесхемы сравнения кодов 8, Оба импульса одновременно поступают на входыэлемента И 11, на выходе которогопоявляется импульс, запускающийформирователь сигнала запрета 12.При срабатывании, Формирователь сигнала запрета 12 дает запрещающийсигнал на элементы И 13, 14, Длительность запрещающего сигнала формирования сигнала запрета Тз, больше времени задержки элементов 9,10, но меньше периода последовательности импульсов с выхода генератора 5.Если исследуемая Функция вновьначнет возрастать, то частота слеДаваиня имПУльсов с выхода Преобразователя напряжения в частоту 1 увеличивается и ММПри этом третий импульс, поступающий на вход блока управления2 появляется на третьем выходе блока управления и через элемент задержки 9, элемент И 14 переворачивает триггер индикации максимума16 в нулевое состояние, а триггериндикации минимума 15 в единичноесостояние, причем на единичном выходе триггера 15 появляется положительный перепад напряжения, который запускает формирователь сигнала минимума 17 и на вьходе. Формирователя появляется импульс, соответствующий моменту прохожденияфункции через минимальное значение,Необходимо подчеркнуть, что в известном устройстве момент прохожде Устройство для фиксирования моментов экстремальнага значения функции, содержащее преобразователь напряжения в частоту, вход которого является входам устройства, а выход подключен к блоку управления, 50 первый н ВтОрОй ВыхОды блОка Управления соединены соответственна с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к генератору импульсов, а выходы - ко входам счетчиков импульсов, выходы счетчиков импульсов соединены са входами схемы сравнения кодов, а т л и 65 ;нительные элементы И, причем выход 5 10 15 20 30 35,ния функции через максимум определяе ся па неравенству Т +Т ) Т;А+7Инверсия знака неравенства оэйачает перегиб исследуемой функцииОтсюда видно, что неравенство формируется талька после прихода 4 +3импульса.В предлагаемом изобретении момент прохождения функции через максимум определяется точнее. Это объясняется тем, что после преобразова-ния исследуемой функции в частотуимпульсов, измеряют и запоминаютинтервал времени между первым ивторым импульсами, а затем в моментпоявления второго импульса начинают слежение за моментом появления третьего импульса, при этоминтервал слежения равен временному интервалу между первым и вторымимпульсом, и если третий импульспоявляется в течение интервала слежения,.то анализ прекращается иначинается исследование следующейтройки импульсов и эти исследова-ния продолжаются да тех пор, пока,наконец, не будет зафиксированоотсутствие третьего импульса на.интервал слежения, и этот моментокончания интервала слежения и будет являться моментом прохожденияФункции через максичум,Б результате, в предлагаемомизобретении момент прохожденияФункции через максимум будет определяться на время лХ (равное разности между моментам прихода третьего импульса и моментом окончанияслежения) точнее, чем в известномустройстве. Формула изобретения ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения систематической погрешности,В устройства введены элементы задержки, формирователь сигнала запрета, триггер индикации максимума, триггер индикации минимума, допал, Минимум17 Минсимум оставитель С,Беланехред Я.Ковалева Коррект ицкая едакто цен Заказ 5956/4 Тираж И Государс елам изобр осква, ЖПодписномитета СССкрытийнаб д.4 ЦНИ по 113035, нного к тений и о Раушска Патент, г.ужгород, ул.Проектна илал ъйсхемы сравнейия кбдов соединен со входом первого элемента задержки, а также с первым входом первого дополнительного элемента И, а третий выход блока управления соединЕн со входом второго элемента задержки, а также со вторым входом первого;дополнительного элемента И, выход которого подключен ко входу формирователя сигнала запрета, а выход .Формирователя сигнала запрета соединен с первыми входами второго и третьего дополнительных элементов И, вторые входы которых соединены, соответственно с выходами первого и второго элементов задержки, вЫход второго дополнительного элемента И подключен к нулевому входу триггера индикации минимума и единичному входу триггера индикации максимума,а выход третьего дополнительногоэлемента И соединен с един:. нымвходом триггера индикации минимума, и с нулЕвым входом триггераиндикации максимума,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гуревич А,А Коломицев Л.А .,Русинов Л,А. Автоматизация обработки хроматографической информации,М., Энергия, 1973, с, 33-36.2, Автоматизация каталитическихэкспериментов, Узлы блоки системы. Труды Ордена Трудового Красного Знамени института катализаСО АН СССР, вып, 3 Новосибирск 19747с. 65-67.