Устройство для определения пло-щадей выбросов

Сфюэ Советск ивСоциалистическиеРеслублии О П И С А Н И Е ( ) 830401ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДЕЙ ВЬБРОСОВИзобретение относится к устройствам для определения вероятности характеристик случайных процессов и может быть использовано при испытаниях радиоэлектронной аппаратуры различно 5 го назначения в условиях действия случайных помех, при ресурсных испытаниях механических объектов, а также в информационно-измерительных системах измерительно-вычислительных комЭ10 плексах, автоматизированных системах контроля и управления.Известно устройство для определения площади выбросов, содержащее входное устройство, формирователь прямоугольного импульса, селектор некоррелированных выбросов, схему задержки прямоугольных импульсов, пиковый детектор, частотно-импульсный модулятор, временной селектор, цифровой дискриминатор 1 11.Наиболее близким по техническому решению к предпагаемому является устройство цпц определения площадей выбросов, содержащее блок эталонных напряжений, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого является входом устройства, выход блока вычитания соединен со входом порогового элемента, выход которого подключен к первым входам регистра и элемента И Г 2.Недостатком этих устройств является ограниченная точность определения площади выбросов, что обусловлено заложенными в их основу алгоритмами (аппроксимация выброса равнобедренным треугольником и использование метода прямоугольников соответственн .Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство дпя опрецеления площадей выбросов введены экстраполятор нулевого порядка, буферный регистр, сумматор, секционированная линия задержки, триггер и генератор импульсов, прй этом выход блока вычитания3 83040подключен ко входу экстраполятора нулевого порядка, первый выход которогосоединен со входом секционированнойлинии задержки, первый выход которогоподключен к нулевому входу триггера,единичный вход которого объединенс первым входом буферного регистра иподключен ко второму выходу секционированной линии задержки, второйвыход экстраполятора нулевого порядка 10соединен со вторым входом буферногорегистра, выход которого подключенк первому входу сумматора, второйвход которого соединен с выходом порогового элемента, третий вход сумматора подключен к выходу элемента И,второй вход которого соединен с вы,ходом триггера, третий вход элемента И подключен к выходу генератораимпульсов, а выход сумматора соединен 20со вторым входом регистратора.На фиг.изображена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма,Устройство содержит блок 1 вычитания, блок 2 эталонных напряжений,блок 3 пороговый элемент, экстраполятор 4 нулевого порядка, буферныйрегистр 5, накапливающий сумматор 6,регистратор 7, секционированную линию 8 задержки, триггер 9, эле-,мент И 1 О, генератор 1 импульсов.Сущность изобретения заключаетсяв том, что для. определения площадивыброса используется алгоритм экстра- З 5поляции нулевого порядка (квантованиепроцесса по уровню), При этом измеренное значение площади выбросапредставляется следующим соотношени"ем (Фиг. 2):40-,. -1-,интервалы между отсчетами;Н 1х - заданный уровень, выше которого измеряются площади выбросов.Принимая во внимание, что приэкстраполяции нулевого порядка соседние значения процесса х могут отличаться друг от друга только на величину шага квантования Ь 6, равного 1 4в данном случае апературной погреш"ности имеем:Хф = 5Лбвгде п, : 1, с, 1 с - число уровнейанализа.Следовательно, значение х прямо7пропорционально коээфициенту а;, совпадающему с номером уровня в 1-ый момент времени. Временные отрезки междуотсчетами Ь 1 целесообразно измерятьпутем заполнения их импульсами с меньшим периодом следования Д С. В этомслучаеЬй = 1 и, (3)где 1 - число импульсов заполнения1-ого интервала.С учетом (2) и (3) выражейие (1)принимает вид:в"в =ьв ьв,3 13 "АЗр,1, (в)где А = ь 6 Ай - постоянный коэффициент,Устройство работает следующим образом.Напряжение исследуемого процессах (/ поступает на первый вход блоа 1 вычитания, на второй вход котоого подается напряжение с блока 2,соответствующее установленному уровнюанализа хО. Влок вычитания смещаетвыброс к нулевому уровню на величинух , т,е. на его выходе действует напряжение 01(й) = х(й) - хо,Сигнал О (й) поступает на экстраполя 1 ор нулевого порядка (ЭНП) 4,который осуществляет квантование процесса по уровню. С кодовых выхЬдовблока 4 значения тподаквтся на бу ферный регистр 5, В моменты .6 , когда апертурная погрешность достигаетзаданного значения д 1, экстраполяторперестраивается на новые уровни и вырабатывает импульсы, поступающие насекционированную линию 8 задержки,Дляопределенности рассмотрим измерениеплощади выброса, изображенного нафиг. 2, В исходном состоянии буферныйрегистр 5, накапливающий сумматор 6и регистратор 7 обнулены, на выходетриггера 9 установлен нулевой потенциал, при котором элемент И 1 О закрыт, В момент 1 впервые срабатываетЭНП 4, при этом йа его кодовых выходах появляется значение щ 1 = 1, а насекционированную линию задержки 8поступает первый запускающий импульс.После небольшой задержки (для исключения влияния переходного процессав ЭНП) с первого выхода линии задержФормула изобретенияУстройство для определения площадей выбросов, содержащее блок эталонных напряжений, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого являетсявходом устройства, выход блока вычитания соединен со входом пороговогоэлемента, выход которого подключенк первым входам регистратора и элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности, внего введены экстраполятор нулевогопорядка, буферный регистр, сумматор,секционированная линия задержки,триггер и генератор импульсов, приэтом выход блока вычитания подключенко входу экстраполятора нулевого порядка, первый выход которого соединенсо входом секционированной линии задержки, первый выход которого подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого объединен с первым входом буферного регистра и подключен 1 ко второму выходу секционированной линии задержки; второй выход экстраполятора нулевого порядка соединен совторым входом буферного регистра, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которогосоединен с выходом порогового элемента, третий вход сумматора подключен к выходу элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, третий вход элемента И подключен к выходу генератора импульсов, а выход сумматора соединен со вторым входом регистратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 326521, кл. 6 06 Г 15/36, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР У 422011, кл. 6 06 Г 15/36, 1972,и583040ки снимается импульс, подтверждающийисходное состояние триггера 9, затемимпульсом со второго выхода значениев из ЭНП записывается в буферный регистр 5. Тем же импульсом триггер 9переводится в единичное состояние,открывая элемент И О. В результатеэтого на тактовый вход накапливающегосумматора 6 начинают поступать импульсы с генератора 11, следующие с периодом Д С. На информационных входахсумматора установлено значение в.За время действия первого интервалаЬС =С - С через элемент И 10 про 1ходит 1 импульсов. При этом в сумма1торе число а сложится само собой 1раз. Тем самым осуществляется операция умножения ш. В момент С,когда разность х(й) - х= Ь, осущест.вляется перестройка ЭНП. На его вы оходах появляется значение н, = 2и вырабатывается импульс, поступающийна линию 8 задержки, Сигнал с выхода 1 устанавливает триггер 9 в нулевое состояние, закрывает элемент 25И 10. После этого импульсом со второго выхода линии задержки значениезаписывается в регистр 5, изменяетсясостояние триггера, вновь открывается схема совпадения, пропускающая 62 ЗОимпульсов. К концу действия второгоинтервалав накапливающем сумматоре фиксируется число в 1 + щ 1,и т.д. За время действия выбросаЬ =й, -й в сумматоре накопится чис- З 5б и 0ло, пропорциональное его площадиМ - = 3 в соответствии с выражени 8ем (4),К выходу вычитающего блока 1 подключен пороговый элемент 3, который 40осуществляет сравнение, сигнала 0(й)с нулевым уровнем и формирование прямоугольного импульса (П-импульса)с длительностью, равной длительности.выброса. Задним фронтом П-импульса 45значение Н из накапливающего сумма 2тора переписывается в регистратор 7.При следующем выбросе передним фронтом П-импульса сумматор 6 обнуляетсяи схема тем самым подготавливается 50к новому измерению. Для того, чтобыимпульсы заполнения не поступали нанакапливающий сумматор в паузах междувыбросами элемент И 10 по третьемувходу открывается только на время действия П-импульсов. Если в качествеблока регистрации используется многоканальный регистратор с предваритель 1 оной дешифрацией поступающих кодов, то в результате анализа в его памяти хранится информация о плотности распределения Ч(5 ,х ) площадей выбросов, превышающих установленный уровень хо.Таким образом, устройство позволя.ет по сравнению с известным при одном и том же числе отсчетов существенно повысить точность измерения площадей выбросов.830401 Хс) Составитель Л.Григорьян-ЧтенцРедактор И, Касарда Техред И.Асталош Корректор Е.Рошко лиял ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна аказ 3804/87 Тираж ВНИИПИ Государственнопо делам изобретен113035, Москва, ЖРа 5 Подписное комитета СССР и открытийб р,3