Устройство для контроля параметров

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ оц 849152 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 040779 (21) 2791687/18-24с присоединением заявки Мо(51)м, к,зС 05 В 23/02 6 06 Г 15/46 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытиИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ Изобретение относится. к централизованному контролю и может быть использовано при цифровой обработке сигналов датчиков измеряемых параметров.Известно устройство для контроляпараметров, содержащее запоминающийблок, умножитель, сумматор и блок задания корректирующих коэффициентов,позволяющее проводить цифровую обработку сигналов Г 1,Недостаток такого устройства - невысокая точность контроля. Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является циф ровой фильтр, содержащий запоминающий блок, умножитель, первый накапливающий сумматор, блок задания корректирующих коэффициентов и первый блоксравнения, причем умножитель первым 20входом соединен с выхрдом блока задания корректирукщих коэффициентов, авыходом - с первым входом первогоблока сравнения 23,Однако известное устройствоне 25учитывает случайный характер помех,что приводит к недостаточной достоверности получаемой информации.Цель изобретения - повышение достоверности результатов. контроля.30 Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров, содержащее запоминающий блок, умножитель, входом соединенный с выходом блока задания корректирующих коэффициентов, а выходом - со входом первого блока сравнения, и первый сумматор, введены счетчик, последовательно соединенные блок выбора минимального значения и первый блок вычитания, последовательно соединенные первый ключ, блок выбора максимального значения, второй блок вычитания, второй блок сравнения и второй ключ, последовательно соединенные первый квадратор, второй сумматор и первый делитель и последовательно соединенные второй делитель, второй квадратор, третий блок вычитания и блок вычисления квадратного корня, причем выходы первого сумматора и первого блока сравнения подключены соответственно к первым входам второго делителя и первого ключа, входы счетчика, блока выбора минимального значения, первого сумматора и первого квадратора, и второй вход первого ключа соединены с выходом запоминающего блока, выход счетчика подключен ко входу блока задания корректирующих коэффи.циентов и ко вторым входам первого и 1второго делителей, вторые выходы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первому ивторому входам запоминающего блока,выход первого блока вычитания подключен ко второму входу первого блокасравнения, а второй вход - к выходуВторого делителя и ко вторым входамвторого блока вычитания и второгоключа, вторые входы,умножителя и третьего блока вычитания подключены соответственно к выходам блока вычисленияквадратного корня и первого делителя, а второй вход второго блокасравнения подсоединен к выходу умножителя,На чертеже представлена блок-схема.предлагаемого устройства.Устройство содержит запоминающийблок 1, счетчик 2, блоки выбора минимального 3 и максимального 4 значений, первый 5 и второй 6 сумматоры(накапливающие), первый 7 и второй 8делители, блок 9 задания корректирующих коэффициентов, первый 10 и второй 11 квадраторы, первый 12, второй 2513 и третий 14 блоки вычитания, блок15 извлечения квадратного корня, умножитель 16, первый 17 и второй 18блоки сравнения, первый 19 и второй20 ключи.30Устройство работает следующим образом.На вход устройства подаются измеренные через определенный интервалвремени оцифрованные значения х ;7сигнала датчика измеряемого параметра, которые фиксируются в блоке 1.Полученная исходная выборка из блока1 поступает на счетчик 2, где опре.деляется ее объем и, на блок 3, гдеопределяется минимальное значение из 40полученной выборки х .; Гп 3 насумматор б, в котором определяется сумма всех значений выборких ГсД, наквадратор 10, где значения х Гй 1" возводятся в квадрат, и на ключ 19.Полученная суммах Ь 7 с выхода сумматора 5 подается на вход делителя 8, на другой вход которого подается значение объема выборки и с выхода счетчика 2. С выхода делителя 8 50среднее значение выборкив п 7 =х с 17 /ичерез квадратор 11 подается на входблока 14,С,выхода квадратора 10 значения 55х Щ 2 подаются на сумматор б, гдеопреДеляется ; х Д 2 . Полученная1=1сумма поступает на вход делителя 7,на другой вход которого подается значение объема выборки и с выхода счетчика 2, С выхода делителя 7 второйначальнпый статистический момент выборкиР 2 Ц1 х с 112 /п подается на входблока 14 в котором определяется оценУ2 2ка дисперсии выборки о 2 п 1=в Гп 7-,б 2 Гп 1 . Полученная оценка 62 Гп 7 свыхода блока 14 подается на блок 15,где вычисляется оценка среднего квадратичного отклонения выборки 6 п 7,Блок 9 в зависимости от значенияобъема выборки и, поступающего с выхода счетчика 2, и уровня доверительной вероятности с 1, задает значениякорректирующего коэффициентаГп;11,поступающее на вход умножителя 16,на другой вход которого подается оценка среднего квадратичного отклонения6 Гп( с выхода блока 15.Умножитель 16 вычисляет произведение 6 Гпп,ц 1, которое подается навходы блоков 17 и 18.Полученное блоком 3 минимальноезначение иэ выборки х,Гп 1 подаетсяна вход блока 12, на другой вход которого поступает среднее значениев Гл 7 с выхода делителя 8. Абсолютноезначение разности /хи 1;и Ги 1 -вГп 7/ поступает на вход блока "7.если /хГп 1 -в Гп 3/МГпЛ Х Гп 07то блок 17 вырабатывает сигнал "1",идущий с его выхода на вход блока 1,в котором стирается значение х ; ГпЛкак недостоверное. Над оставшимйся(п)-им значением повторяются всеописанные операции до тех пор, покане будет выполнено условие/ Г.-Е 1- Г.-Ю/дГ-Ю КГ-Е, 13,где В - количество удаленных минимальных значений в исходной выборке, 1 =- О, 1, 2,При выполнении последнего условияблок 17 вырабатывает сигнал "1", идущий с его выхода на вход ключа 19,который пропускает выборку объема(п), оставшуюся в блоке 1 черезсвой вход на блок 4, где определяетсямаксимальное значение х,Гп Значение х и- Ц -подается навход блока 13, на другой вход которого подается среднее значение в Гп с выхода делителя 8. Абсолютное значение разности /хГп-в (ппосту- .пает на вход блока 18, на другой входкоторого поступает произведением (и"11 й,ц с выхода умножителя 16.Если х псч Гп - 17 - вп - 17 ъ 6 Ги - Ц хХ дп-,ц 7, то блок 18 вырабатываетсигнал "1", идущий с его выхода навход блока 1, в котором стираетсязначение хик Гикак недостоверное.Над оставшймйся (и-1)-им значениемповторяются описанные операции до техпор, пока не будет выполнено условие1 х тсхГп-17 -в Гп-ц 7)45 и- 1 хХЗГп-1,(17,где х - количество удаленных максилальных значений в исходной выборке,.= О, 1, 2,При выполнении данного условияблок 18 вырабатывает сигнал "1", идущий с его выхода на вход ключа 20, надругой вход которого подается среднее значение в п-1 с выхода делителя 8. Ключ 20 пропускает среднеезначения в п-Ц на выход устройства,которое принимается эа истинное значение измеряемого параметра.Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет последовательнуюпроверку измеренных значений сигналадатчика на достоверность с учетом статистических свойств полученной выборкии удаление недостоверных значений,искаженных помехами,0формула изобретенияУстройстводля контроля параметров, содержащее запоминающий блок, умножи-тель, входом соединенный с выходом блока задания корректирующих коэффициентов, а выходом - со входом первого блока сравнения, и первый сумматор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 26 что, с целью повышения достоверности результатов контроля, в устройство введены счетчик, последовательно соединенные блок выбора минимального значения и первый блок вычитания,последовательно соединенные первый ключ, блок выбора максимального значения, второй блок вычитания, второй блок сравнения и второй ключ, последовательно соединенные первый квадратор, ЗО второй сумматор и первый делитель и последовательно соединенные второй ,делитель, второй квадратор, третий блок вычитания и блок вычисленияквадратного корня, причем выходы первого сумматора и первого блока сравнения подключены соответственно кпервым входам второго делителя и первого ключа, входы счетчика, блокавыбора минимального значения, первого сумматора и первого квадратора, ивторой вход первого ключа соединеныс выходом запоминающего блока, выходсчетчика подключен ко входу блока задания корректирующих коэффициентов ико вторым входам первого и второгоделителей, вторые выходы первого ивторого блоков сравнения подключенысоответственно к первому и второмувходам запоминающего блока, выходпервого блока вычитания подключенко второму входу первого блока сравнения, а второй вход - к выходу второго делителя и ко вторым входам второго блока вычитания и второго ключа,вторые .входы умножителя.и третьегоблока вычитания подключены соответственно к выходам блока вычисленияквадратного корня и первого делителя, а второй вход второго блока сравнения подсоединен к выходу умножителя.Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3703672,кл. 235-152, опублик. 1972.2Авторское свидетельство СССРЗаказ 6090/60 ПодписноВН омитета СССРоткрытий1130 кая наб. д, 4/5 Тираж 940 ИИПИ Государственного к по делам изобретений и 35, Иосква, Х, Раушс нт" жгород, ул. Проектная,илиал ППП "П