Устройство для предварительной обработки информации

1633385 гер 8. Положительный эффект достигается эа сч т приведения показаний автономных измерительных блоков к единому моменту времени и эа счет соответИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано н многоканальных информационно-измерительных системах, состоящихиз двух разнесенных автономных измерительных блоков,Цель изобретения - расщирецие области применения устройства эа счетобеспечения возможности примененияего в системах с двумя разнесеннымиавтономными измерительными блокамидля приведения их показаний к единому моменту времени и повышение точности измерения.На фиг,1 представлена блок-схемаустройства; нл фиг.2 - временная диаграмма работы измерительной системы; на фиг.3 - блок-схема алгоритмаработы устройства.Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 регистры, арифметический блок 4, счетчик 5 и элемент 6задержки, генератор 7 образцовой частоты, триггер 8, элемент И-НЕ 9,четвертый 10 и пятый 11 регистрыи инвертор 12.35Арифметический блок 4 содержитпервый 13, второй 14 и третий 15 сумматоры, делитель 16 и узел 17 умножения.40На фиг,1 обозначено: первый 18и второй 19 информационные входы устройства, первый 20 и второй 21 управляющи е входы уст р ой ст на, п ерный 22 ивторой 23 информационные выходы устройства, управляющий выход 24 устропства.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии нл выходетриггера 8 присутствует нулевой потенциал, который поступает на управляющий вход счетчика 5 и тем самымудерживает его в нулевом состоянии,запрещая переключение счетчика импульсами генератора 7, поступающими на55его счетный вход. Нл первый 18 ивторой 19 информационные входы устройства поступает соответственно инствующего вычисления и учета поправок, вычисленных н текущем и предыдущих циклах измерения, 1 э.п.ф-лы, 3 ил. формация от первого и второго измерительных блоков (це показаны), которая сопровождается стробирующими сигналами соответственно цл первом 20 и втором 21 управляющих входах, В исходном состоянии информация нл входах 18 и 19 це определена, а нд нходах 20 и 21 и выходе 24 присутствуют нулевые (цердбочие) уроцци,На входы 18 и 19 устроцстнд поступает информация с двух идентичных измерительных блоков, рлботлюгих автономно, Каждое слово информации сопровождается стро 6 ирующим сигца - лом на своем управляющем входе 20 и 21. Стробирующие сиг цдлы поступают через равные промежутки времени, н течение которых в измерительных 6 локах происходит накопление прцрлщг ций измеряемой величины. Вследствие того, что оба блока полцостью лнтономцы их стробирующие сигналы могут быть цроиэнольно сдвинуты но времени один относительно другого фиг.2), Задачей устройства является приведение показаний измерительных блоков к единому моменту времени, в длцномслучае - к моменту прихода второгостробцрующего сигналя цд вход 21,В процессе работы измерительныйблок устанавливает ца вход 19 устройстнд информацию, которую сопровождает стробирующцм сигналом по входу 21устройства. По сигналу стробд информация записывается но второй регистр2, а триггер 8 устанавливается в единичное состояние, тем самым рлзрещаясчетчику 5 отсчет временного интервала,Нл блок-схеме алгоритма (фиг,8)момент ожидания второго стробирующего сигнала по входу 21 изображенблоком а. Затем одновременно выполняются блоки б и в.Работа счетчика5 времени отражена блоками г, д и еи осуществляется циклически до техпор, пока устанавливается в единичное состояние триггер 8, т.е. доприхода стробируищего сигналя нл16333 10 20 5первый управляющий вход 20 устройстваПоложительным Фронтом стробана входе 20 происходит, перезапись содержимого первого регистра 1 и третий регистра 3, а и первый регистр1 записывается информация с первогоинформационного входа 18 устройства(блоки ж и з). Этот же сигнал поступает на элемент И-НЕ 9, на выходекоторого но время поступления импульса от генератора 7 Формируется отрицательный импульс, в момент окончаниякоторого, т.е. наступления паузы между импульсами генератора 7 (блок и),его положительным Фронтом происходит перезапись содержимого счетчика 5 в четвертый регистр 10 (блок к)и сброс триггера 8 (блок л), Таккак переключение счетчика 5 осуществляется положительным Фронтом импульса генератора 7, а занесение информации со счетчика 5 н регистр происходит в паузе между импульсами, обеспеинается надежная работа схемытак как исключается возможность пере -записи информажи и регистр 10 н момент переключения счетчика 5.Сброс триггера Я (блок л) приводит к сбросу счетчика 5 (блок м) иблокировке элемента И-НЕ 9 так, чтоповторная выработка импульсов на выходе элемента И-НГ 9 н данном циклеизмерения не произойдет,После обновления содержимого первого 1 и третьего 3 регистров (блокиз и ж) на первом суюфторе 13 арифметического блока 4 происходит вычисление разности их содержимого (блокн) по формуле40 856коэффициент определяется делителем16 (блок о) по Формуледкигде и - величина фиксированноговременного интервала, на котором производятся измерения.Значение весового коэффициента поступает на второй вход узла 17 умножения, на первом входе которого находится величина значения интервала времени рассогласования циклов работы измерительных блоков, ранее записанная в четвертом регистре 10,В узле 17 умножения производятся вычисления поправки, которая равна величине измерения показаний первого измерительного блока за время, прошедшее после поступления последнего информационного значения от второго измерительного блока (Фиг,2). Вычиоления производятся н узле 17 (блок и) по формулегде с - время рассогласования междуциклами работы измерительных блоков.Вычисленное значение поправки поступает на первый вход второго сумматора 14, на втором входе которого находится текущее измеренное значение сигнала первого измерительного блока, Во втором сумматоре 14 производится вычитание вычисленной поправки из показания прибора (блок р).Разность определяется по формуле-где Х - текущее измеренное значениесигнала первого измерительного блока, содержащеесяв первом регистре 1;Х - предыдущее измеренное значение, хранячееся н третьем регистре 3.Вычисленная разность поступает на делитель 16, где производится определение текущего весового коэффициента путем деления вычисленной разности на известный заранее фиксированный временной интервал измерения, который поступает на второй вход делителя 16 (не показан), Весовой Х =- Х - Д45 Значение вычисленной разности поступает на первый вход третьего сумматора 15, на второй вход которого поступает значение поправки, хранящейся н пятом регистре 11. В сумма торе 15 выполняется операция сложения (блок с) по ФормулеХ = Х+-где Ь - - значение поправки, вычисленной в предыдущемцикле измерения.Одновременно с выполнением процедуры вычисления приведенного значения сигнала в указанных блоках, происходит отра 1ботка элемента 6 задержки в блокахт и у, Время задержки элемента 6 задается таким, что после окончанияпроцедуры вычисления происходит окончание времени задержки, и на управляющем выходе 24 устройства устанавливается стробируюррй сигнал. Приэтом инФормация нд первом 2 и втором 23 выходах устройства считаетсяприведенной к единому моменту времени.После окончания сигнала на первомуправляющем входе 20 (блок х) пров 15исходит снятие сигнала строба с управляющего выхода 24 устройства(блок ц).При этом данный сигнал своим задним Фронтом, прошедним черезинвертор 12 производит перезапись текущего значения пправки в пятый регистр 11 (блок г),Далее устройство переходит на вы -полнение блока д и описанные процессы повторяются,25Следует отметить, что устройствоне содержит специальных схем для приведения его в исходное состояние,чемзначительно упрощается его структураи работа, но при этом в первых двух 30цикпах измерения содержимое третьегорегистра 3 и пятого регистра 11 несодержат истинных значений измеренного и вычисленного значений параметров, Однако это не требует принятия 35каких-либо мер, поскольку в реальныхизмерительных системах такого типавсегда предусматривается достаточнобольшое время для выхода всего комплекса аппаратуры на рабочие режимы, 4 Ои значения первых циклов измерениядо выхода на рабочие режимы не используются.Таким образом, введение в устройство генератора 7 образцовой частоты, триггера 8, элемента И-НЕ 9, четвертого 10 и пятого 11 регистрови инвертора 12 позволяет за счет соответствующего вычисления и учетапоправок значительно повысить точ Оность измерения при использованииустройства в системах, в которых измеряемая величина задана приращениями, чем существенно расширяется область использования устройства, позволяя использовать его в указанныхсистемах для приведения показанийдвух автономных измерительных блоковк единому моменту времени. Степень повышения точности пропорциональна величине рдс соглас о яд ния циклов и змерения автономных блоков. Так как величина рассогласования млжет бить произвольной и достигать величины целого цикла, то и вели шна поправки может достигать значения измеренной величины на текущем интервале измерения. Поэтому без учета поправки погрешность в предельном случае может достигать почти 1007, нд данном интервале, что равносильно по воздействию на измерительную систему тому, если бы вместо текущего измеряемого значения нд нее подавалось бы предыдущее измеренное значение.Формула из обр ет ения1. Устройство;,пя предварительной обработки инФормдпии, содержащее первый, второй и третий регистры, счетчик, элемент задержки, дриФметический блок, инФормдционные входы третьего регистра соединены с выходами первого регистра, выходы третьего регистра соединены с первыми входами ариФметпческогл блокд, о тл и ч а ю щ е е с я теи, что, с целью расширения области применения устройства за счет обеспечения воз - можности использования его в системах с двумя разнесенными автономными измерительными блоками для приведения их показаний к единому моиенту времени и повышения точности измерений, в него введены генератор образцовой частоты, триггер, элемент И-НЕ, четвертый и пятый регистры и инвертор, выход инвертора соединен с управляющим входом пятого регистра, вход инверторд соединен с выходом элемента задержки и является управляющим выходом устройства, вход элемента задержки соединен с первым входом элемента И-НЕ, с упрдвляюгими входами первого и третьего регистров и является первым управляющнм входом устройства, второй вход элемента И-НЕ соединен с выходом генератора образцовой частоты и со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с инФормационньии входами четвертого регистра, управляющий вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ и с тактовыи входом триггера, вход установки которого соединен с управляющим входом второго ре1633385 25 а) Ьход перОого измерительного босола гистра и является вторым управляюзим выходом устройства, выход триггера соединен с третьим входом элемента И-НЕ и с входом сброса счетчика ин 15 формационные входы первого и второго регистров являются соответственно первыми и вторыми информационными входами устройства, выходы первого регистра соединены с вторыми входами арифметического блока, выходы второго регистра являются вторыми информационными выходами устройства, выходы четвертого регистра соединены с третьими входами арифметического блока, первые выходы которого являются первыми информационными выходами устройства, вторые выходы арифметического блока соединены с информационными входами пятого регистра, выходы кото О рого соединены с четвертыми входами арифметического блока.2. устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что арифметический блок содержит первый, второй итретий сумматоры, делитель и узел умножения, выходы которого являютсягруппой выходов арифметического блока и соединены с группой входов второго сумматора, первые входы узла умножения являются третьими входамиарифметического блока, вторые входыузла умножения подключены к выходамделителя, вход которого соединен свыходом первого сумматора, первые входы которого являются первыми входамиарифметического блока, вторые входыпервого сумматора являются вторымивходами арифметического блока и подключены к вторым входам второго сумматора, выход которого соединен свходом третьего сумматора, группа входов которого является четвертымивходами арифметического блока, выходтретьего сумматора является выходомарифметического бпока.1633385 Составитель С.Кулииактор С.Патруиева Техред М.Дидык Коррек Ш Заказ 6 Подписцо Производственно-издательский комбинат "Патент", г. У)кгор улГаг НИИПИ Государствснного 113035, тирах омитетаМосква,изобретениям и открытиям п5, Раушская наб д, 4/5