Устройство для контроля параметров нестационарных измерительных сигналов

(19) (П ТЕНИЯ 37 8) петепьство СССР В 23/02, 1971. пьство СССР 3/14, 1979 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское сви % 459763, кп, Н 052. Авторское свиде Му 669492, кп. Е 04 (прототип) .(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ НЕСТАЦР ОНАРНЫХИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее входной блок задержки, бпок формирования первого вспомогательного сигнала, два бпока формирования опорногосигнала, выходы которых подключены квходам соответствующих блоков сравнения, и лоспедоватепьно соепинешпебпок суммирования и выхопной бпок формирования контрольного сигнапа, о т и ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контропя при увепичениискорости изменения параметров, в неговведены пва бпока формирования дополнительного измерительного сйхнапа, пвабпока оценки математического ожиданиясигнапа, поспеповатепьно соединенныеблок оценки дисперсии сигнапа и бпокформирования второго вспомогательного,сигнапа, бпок формирования третьеговспомогательного сигнала, поспеповатепьно соединенные третий олок формирова 1) Н 04 Т 3/14 // Н 04 В 3/46 ния опорного сигнапа и третий блок сравнения и три усилитепя, причем первый вход первого формиров.тепя попопнитепьного измерительного сигнала соединен с вхопом входного блока задержки, первый выход которого подключен к второму входу первого формировь тепя дополнительного измерительного сигнала, выхоп которого подключен к первому вхопу бпока оценки дисперсии сигнала, второй выход входного бпока задержки попкпючен через поспеповатепьно соединенные второй формирователь дополнительного измерительного сигнапа и первый блок оценки математичес.кого ожидания сигнала к первому входу блока формирования первого вспомогательного сигнала, второй вход которого соединен с вторым вхопом блока оценки дисперсии сигнала непосредственно, а с первым входом - через второй бпок оценки математического ожидания, выход бпока формирования первого вспомогательного сигнапа подключен к другому входу первого блока сравнения и к первому входу блока формирования третьего вспомогательного сигнапа второй вход которого соединен с выходом блока форм- рования второго вспомогательного сигнала и с другим входом второго блока сравнения, выход блока формирования третьего вспомогатепьного сигнала попкпючен к другому входу третьего бпока сравнения а выходы бпоков сравнения через соответствующие усипитепи подключены к входам бпока сум:ировапия,1 1046Изобретение относится к электросвязи и может использоваться с временнымразцепением канадов,Известно устройство цпя контроляпараметров измерительных сигналов, соцержащее поспецоватепьно соециненныеблок эацержки измерительных сигналовна время анализа, бпок сравнения кажцого текущего значения измерительногосигнала, с прецшествующим и блок форми 10рования контрольного сигнала об етклонении соответствующего параметра измерительного сигнала за допуск 11 .Известное устройство не позволяетцостичь высокой точности контроля. 15Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство цпя контроля параметров нестационарных измерительныхсигналов, соцержвщее вхоцной блок эацержки, блок формирования первого вспомогатепьного сигнала цва блока формирования опорного сигнала, выхоцы которыхпоцключены.ко вхоцам соответствующихблоков сравнения, и поспецоватепьносоециненные блок суммирования и выхоцной блок формирования контрольного сигнала 2.Оцнако цанное устройство при контроле высокоцинамичных, быстроменяющихся параметров, а также при напичии в,измерительном сигнале ециничных игрупповых аномальных значений не обеспечивает высокой точности контропя в силу своей бопьшой инерционности, вименно: контрольный сигнал формируется35только после того, как суммарный сигнал,пропорционапьный количеству вспомогательных сигналов, выхоцит эа допуск. На фиг, 1 прецставпена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - таблица, поясняющая алгоритмы работы блоков устройства.Устройство цпя контроля параметров нествционарных измеритецльных сигнвпов соцержит первый блок 1 формирования цополнитепьного измерительного сигнала, второй блок 2 формирования цопопнитепьного измерительного сигнапа, второй бпок 3 формирования цопопнитепьного и змерительного сигнапа,первый бпок 3 оценки ,математического ожицания сигнана, второй блок 4 оценки математического ожидания сигнала,блок 5 оценки цисперсиисигнапа, блок 6 формирования первого вспомогатепьно,го сигнапв,блок 7 формирования второго вспомогательного сигнала, блок 8 формирования третьего вспомогательного Бель изобретения - повышение точности контроля при увепичении скорости , 0 изменения параметров.Поставленная цепь цостигается тем, что в устройство цпя контропя параметров нестационарных измерительных сигналов, соцержащее вхоцной бпок эа.- 45 цержки, бпок формирования первого вспо могатепьного сигнала, цва блока формирования опорного сигнапа, выхоцы которых поцключены к вхоцам соответствующих блоков сравнения, и поспецоватепьно 50 соециненные бпок суммирования и выхоцной блок суммирования контрольного сигнала, ввецены цва бпока формирования цопопнитепьного иэмеритепьного сигнала, цва блока оценки математического 55 ожицвния сигнала, поспецоватепьно соециненные блок оценки цисперсии сигналв и блок формирования второго вспомога; 957 2 тельного сигнала, бпок формированиятретьего вспомогательного сигнала,послецоватепьно соединенные третий блокформирования опорного сигнапа и третийблок сравнения и три усилителя, причем первый вхоц первого формирователяцопопнитепьного измерительного сигнала соецинен с вхоцом входного блокаэацержки, первый выхоц которого поцключен к второму вхоцу первого формирователя цопопнительного измеритепьногосигнала, выхоц которого поцкпючен кпервому вхоцу блока оценки дисперсиисигнала, второй выхоц вхоцного блоказадержки поцкпючен через поспецоватепьно соециненные второй формировательцополнитепьного измерительного сигналаи первый блок оценки математическогоожидания сигнала к первому вхоцу блокаформирования первого вспомогатепьногосигнала, второй вхоц которого соециненс вторым входом блока оценки дисперсиисигнала непосредственно, а с первымвхоцом - через второй блок оценки математического ожицания, выхоц блокаформирования первого вспомогатепьногосигнала поцключен к другому вхоцупервого блока сравнения и к первомувхоцу блока формирования третьеговспомогательного сигнала, второй входкоторого соецинен с выхоцом блокаформирования второго вспомогательногосигнала и с другим входом второго блока сравнения, выход блока формированиятретьего вспомогательного сигнала подключен к другому входу третьего блокасравнения, а выходы блоков сравнениячерез соответствующие усилители подключены к входам блока суммирования,3 1046сигнала, блок 9 формирования первогоопорного сигнала, бпок 10 формирования второго опорного сигнала, бпок 11формирования третьего опорного сигнала, блок 12 формирования первого раьностного сигнааа, бпок 13 формированиявторого раэностного сигнала, блок 14формирования третьего разностногосигнала, первый усипитепь 15, второйусилитель 16, третий усилитепь 17, 1 Облок 18 суммирования, выхоцной блок 19формирования контрольного сигнала ивходной блок 20 зацержки.Устройство работает спецующим образом. 15Значение сигнала с контропируемымпараметром поступает на вхоц бпока 20и на второй вхоц блока 1 формирования цопопнитепьного измерительногосигнала в контролируемой точке, на пер- щвый вхоц этого блока поступает сигналс второго выхоца блока 20, с выхоцаблока 1 дополнительный измерительныйсигнал в контролируемой точке поцаетсяна вхоц блока оценки математического 25ожицания,в контролируемой точке,также на второй вхоц бпока 5 оценки цисперсии, на первыйвхоц этого бпока поступает,сигнап с выхоца 4, который поступает напервый вхоц бпока 6 формирования первогоОвспомогатепьного сигнапа, на второй вхоцкоторого поступает сигнап с выхоца блока 3 оценки математического ожицания,на вхоц которого поцается цопопнитепьный измеритепьный сигнап в точке, прец- З 5шествующей контропируемой, сформированный блоком 2, на вхоц которого поступаетсигнал с выхоца блока 20, С выхоцаблока 6 сигнал поступает на первый вхоцбпока 8 формирования третьего вспомогатедьного сигнала, на второй вхоцэтого блока поступает второй вспомогательный сигнал с выхоца бпока 7 формирования второго вспомогательногосигнапа, на вхоц которого поступаетсигнал с выхоца бпока 5. С выхоца, блока 6 сигнал поступает на втооойвхоц блока 12 формирования первогоразностного сигнапа, на первый вхоцкоторого поступает первый опорный сигнал с выхоца блока 9 формированияпервого спорного сигнала. С выхоцаблока 7 сигнал поступает на второйвхоц блока 13 формирования второгоразностного сигнапа, на первый вхоцкоторого поступает второй опорный сигнал с выхоца бпока 10 формированиявторого опорного сигнапа. С выхоца бпока 8 сигнал поступает на второй вход 957 4бпока 14 формирования третьего разносъ ного сигнала, на первый вхоц которого поступает третий опорный сигнал, сформьмрованный бпоком 11. Сигнал с выхоцабпока 12 поступает на вхоц усилитьпя 15, гце он усипивается в соответствии с выбранным козффипиентом усип ния, а с выхода усипитепя 15 поступает на первый вхоц блока 18 формированиясуммарного сигнапа, на второй вхоц которого поступает усипенный усилителем 16 сигнал с выхоца бпока 13, а на третийвхоц блока 19 поступает усиленный усилитепем 17 сигнал с выхода бпока 14. :С выхода блока 18 сформированыйсуммарный сигнап поступает на вхоц бпока 19 формирования контропьного сигнапа,с выходакоторого снимается контрольный сигнап.При этом амппитуца первого опорного сигнапа выбирается равной поповипецпины цоверительного интервала разностиоценок математического ожидания контропируемого параметра, опрецеденных поцопопнительным измеритепьным сигналам в контролируемой и прецшествующей конте ропируемой точках, амплитуца второго опорного сигнала - равной цпине цоверитепьного интервала оценки цисперсии контропируемого параметра, опрецеленной по цопопнитепьному измеритепьному сигнапу в контропируемой точке, а амппитуца третьего опорного сигнала - равной половине цлины доверительного интервапа отношения разности оценок автома:тического ожицания контропируемого параметра, опрецепенных по цопопнитепьным измерительным сигналам в контропируемой и прецшествующей контропируемой точках, к корню квацратному из оценки цисперсии контролируемого параметра, опрецеленной по цопопнитепьному измерительному сигналу в контролируемой точке. Амппитуца первого раэностного сигнапа выбирается равной раэности первого вспомогатепьного сигнала и первого опорного сигнала, амппитуцавторого разностного сигнала - равнойразности второго вспомогательного скгкала и второго опорного сигнапа, а амплитуца третьего - разности третьего вспомогательного сигнала и третьего опорного сигнала. Коэффициент усиления первого усилителя 15 выбирается из соотнсмшения гце Р и р соответственно цоверитепьная вероятность и цпина доверительногоинтервала разности оценок математичеокого ожицания контролируемого парамеъра, опрецепенных по цопопнитепьным сигналам в контролируемой и прецшесввующей контролируемой точкак. Коэффициент усиления второго усилитепя 16 выбирается иэ соотношения Р -Я,5 эгае Ра 3 и М 2 - соответственно цоверитепьная вероятность, апина цоверитепьного интервала и математическое ожицание оценки цисперсии, опрецепенной по цопопнитепьному измерительному сигналу в контролируемой точке, а коэффициент усипения третьего . усипитепя 17 выбирается из соотношения Р/ КЪ 3гце Р и Э-оверитепьная вероятность и цпийа цоверитепьного интервала отношения разности оценок математического ожиаания контропируемого параметра, опреаепеннык по цопопнительным измерительным сигналам в контролируемой ипреаыествующей контролируемой точках,к корню квадратному их оценки цисперсии контролируемого параметра, опрь целенной по цопопнитепЬному сигналу вконтролируемой точке, причем формирование контрольного .сигнала о выкоцесоответствующего контролируемого параметра измерительного параметра измеритепьного сигнала за допуск осуществ, ляется при цостижении амппитуцой суммарно-,го сигнала положительных зна ц,ний.Использование прецпагаомого устрой"ства цпя контропя параметров нестационарных измерительных сигналов обеспечивЪрт такие преимущества как возможность контроля не только величины контролируемого параметра, нои закона распрецепения контролируемогопараметра, что особенно важно в современной технике связи; выцепение с высокой цоверитепьной вероятностью учасчъков существенного изменения контролируемых параметров измерительных сигнапов 15 а также оциночных аномальных значений конч- ропируемыхпараметров ибмеритепьных сиг-,налов что эначитепьно повышает цостоверность контроля параметров измерительных сигнапов.