DD141875A1

DD141875A1 - DEVICE FOR DETERMINING STATIONARY VALUES OF ANALOGUE SIGNALS

Info

Publication number: DD141875A1
Application number: DD20947078A
Authority: DD
Inventors: Vladimir I Skurikhin; Leonid S Fainzilberg; Leonid S Zhitetsky
Original assignee: Inst Kib Akademii Nauk Uk Ssr
Priority date: 1978-12-01
Filing date: 1978-12-01
Publication date: 1980-05-21

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Digitalrechentechnik und hat zum Ziel, die Meßgenauigkeit des stationären Wertes des Analogsignals in einem Störungshintergrund zu erhöhen. Die Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem Umsetzer, einem Impulsgenerator, einem Frequenzteiler und einem Zahlanzeigeteil. Die Einrichtung enthält weiterhin Nullzustandsdechiffratoren, deren Eingänge entsprechend an Schwellwertzähler angeschlossen und deren Ausgänge mit den Eingängen der Berechnungsblockierung bei der Subtraktion entsprechend der Schwellwertzähler sowie mit den Eingängen des Reversierzählers und dem Steuereingang des Zahlanzeigeteils verbunden sind. Die Überlaufsausgänge der Schwellwertzähler sind an die Eingänge der Anfangseinstellung des Zeitintervalldiskriminators angeschlossen. Der Informationsausgang des Zeitintervalldiskriminators ist mit dem Eingang des letzten sowie mit den Eingängen der Schwellwertzähler, des Reversierzählers und dem Steuereingang des Zahlanzeigeteils verbunden. Die Einrichtung besteht weiterhin aus UND-Schaltungen sowie NICHT-Schaltungen zur Steuerung der Baugruppen. Die erfindungsgemäße Einrichtung wird in Systemen zur Vorverarbeitung von Information parametrischer Geber, insbesondere zur Temperaturbestimmung flüssigen Stahls verwendet. -The invention relates to the digital computer technology and has to the goal, the measurement accuracy of the steady state value of the analog signal to increase in a fault background. The facility consists in essentially from a converter, a pulse generator, a Frequency divider and a number display part. The device contains furthermore zero-state decoders whose inputs correspond connected to threshold counters and their outputs with the Inputs of the calculation blocking in the subtraction accordingly the threshold counter and the inputs of the Reversierzählers and the control input of the number display part are connected. The Overflow outputs of the threshold counters are connected to the inputs of the Initial setting of the time interval discriminator connected. The information output of the time interval discriminator is with the input of the last and the inputs of the threshold counters, of the reversing counter and the control input of the number display part connected. The device continues to consist of AND circuits and NOT circuits for controlling the assemblies. The Inventive device is used in systems for preprocessing of information parametric encoder, in particular for Temperature determination of liquid steel used. -

Description

Einrichtung zur Bestimmung stationärer Werte von AnalogsignalenDevice for determining stationary values of analog signals

Anwendungsgebiet der Erfindung Anlegegebgebi et the invention

Die Erfindung bezieht sich auf die Digitalrechner« technik und betrifft insbesondere digitale Einrichtungen zur Bestimmung des stationären Wertes eines Analogsignals«The invention relates to digital computer technology and relates in particular to digital devices for determining the steady-state value of an analog signal.

Die Erfindung kann in Systemen zur Vorverarbeitung von Information verwendet werden, in denen die Information von technologischen Vorgängen mit parametrischen Gebern aufgenommen wird# Insbesondere wird sie zur Bestimmung der Temperatur eines flüssigen Stahls in Digitalform, die mit einem Tauchthermoelement gemessen wird, verwendet .The invention can be used in information preprocessing systems where the information is captured by technological processes with parametric encoders. In particular, it is used to determine the temperature of a liquid steel in digital form measured with an immersion thermocouple.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bei informationsverarbeitenden Systemen gibt es eine Reihe von Aufgaben, bei denen es erforderlich ist, den ' stationären Wert eines Analogsignals in einem Störungshintergrund zu bestimmen und das Ergebnis in Digitalform darzustellen.In information processing systems, there are a number of tasks where it is necessary to determine the steady-state value of an analog signal in a noise background and display the result in digital form.

Eine solche Aufgabe entsteht insbesondere bei der Temperaturmessung flüssigen Metalls (z. B. Stahl) durchSuch a task arises in particular in the temperature measurement of liquid metal (eg steel)

-2- 15.6.1979-2- 15.6.1979

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einen Temperaturgeber, der kurzzeitig ins Metall getaucht wird. Der vom Geber abgelesene Signalwert, der sich nach der Beendigung des durch das Trägheitsverhalten des Temperaturgebers hervorgerufenen Übergangsvorgang einstellt, ist zu digitalisieren»a temperature sensor, which is briefly immersed in the metal. The signal value read by the encoder, which occurs after the end of the transient caused by the inertial behavior of the temperature sensor, must be digitized »

Es ist eine digitale Recheneinrichtung bekannt, die zur Parameterkontrolle flüssigen Metalls dient*A digital computing device is known which is used for parameter control of liquid metal *

Diese Einrichtung kann zur Bestimmung des stationären Wertes des Analogsignals (z. Be zur Temperaturmessung flüssigen Metalls) mit einem Tauchthermopaar verwendet werden·This device can be used to determine the steady-state value of the analog signal (eg for measuring the temperature of liquid metal) with a dip thermocouple.

Die angegebene Einrichtung enthält .einenThe specified device contains .a

-Umsetzer zur Umwandlung des Analogsignals in Zählimpulskode* der einen Ausgang für Kodeimpulse mit positivem Zuwachs des Analogsignals und einen Ausgang für Kodeimpulse, mit negativem Zuwachs des Analogsignals aufweist,Converter for converting the analog signal into count code * having an output for code pulses with positive increase of the analog signal and an output for code pulses, with negative increase of the analog signal,

- Impulsgenerator,Pulse generator,

- Synchronisierteil, der die Zeitverteilung von Kode-und-Taktimpulsen bestimmt und dessen Eingänge an die Ausgänge des Umsetzers des Analogsignals in den Zählimpulskode und an den Ausgajng des Impulsgenerators angeschaltet sind«- Synchronization part which determines the time distribution of code-and-clock pulses and whose inputs are connected to the outputs of the converter of the analog signal in the Zählimpulode and the Ausgajng the pulse generator «

Zur Bestimmung lokalen Ansteigens des Analogsignals dienen der ertste und zweite Schwellwertzähler, deren ötellenausgänge an die Eingänge de$? Nullzustandsdechiffratoren der Schwellwertzähler angeschaltet sind. Die Ausgänge der Deehiffratoren sind dabei an die Eingänge der Berechnungs-To determine the local increase of the analogue signal, the first and second threshold counters whose outputs are connected to the inputs de $? Nullzustandsdechiffratoren the threshold counter are turned on. The outputs of the decouplers are connected to the inputs of the calculation

-3—· O \ k % O 115.6.1979-3- · O \ k% O 1 15.6.1979

. 54 564 /, 54 564 /

blockierung bei oder. Subtraktion der entsprechenden - '-Schwellwertzähler angeschaltet „ Die Einrichtung weist auch einen Zeitintervalldiskriminator .zur Selektion von Intervallen zwischen aufginanderfolgenden'Zeitpunkten auf, wenn ein lokaler Anstieg des Analogsignals eine angegebene Größe erreicht ο Eingänge der Anfangseinstellung' des Zeitintervalldiskriminators sind an die. Überlaufsausgänge der Schwellwertzähler angeschaltet. Mit dem Recheneingangblocking at or. Subtraction of the corresponding - '-Schwellwertzähler turned "The device also includes a Zeitintervalldiskriminator .to the selection of intervals between aufginanderfolgenden'Zeitpunkten when a local increase of the analog signal a specified size reaches ο inputs the initial setting' of Zeitintervalldiskriminators are connected to the. Overflow outputs of the threshold counter switched on. With the arithmetic input

des Zeitintervalldiskriminators ist. der.Ausgang von synchronisierten, Taktimpulsen des Synchronisierteils · elektrisch ,verbunden* Die Ausgänge, von synchronisierten Kodeimpulsen- des Synchronisierteils sind mit den Schwell-.wertzählern und einem Reversierzähler elektrisch verbunden. Letzterer erzeugt einen Parallelkode vom Ergebnis* Bin Register, dessen Informationseingang an die Stellenausgänge des Reversierzählers und dessen.Steüereingang an den-Ausgang des Zeitintervalldiskriminators angeschaltet ist»-gewährleistet die Aufbewahrung des Berechnungser-<^: gebaisseso. Das im Register aufbewahrende Berechnungsergebn-is wird durch einen Digitalanzeigeteil -in der Digitalform abgebildet. . «-..-- ^{: ;} of the time interval discriminator. The output of synchronized clock pulses of the synchronizing section · electrical, connected The outputs of synchronized code pulses of the synchronizing section are electrically connected to the threshold value counters and to a reversing counter. The latter produces a parallel code of the result * Bin register whose information input is connected to the outputs of the points Reversierzählers and dessen.Steüereingang to the output of Zeitintervalldiskriminators "-guarantees storage of Berechnungser- ^<: gebaisseso. The computation result stored in the register is mapped by a digital display part in the digital form. , ^"-..--:;

Bei der Temperaturmessung eines Metalls wird im Reversier_v_^zähler ein Kode erzeugt^ der den am Temperaturgeber abgelesenen laufenden Anzeigen des Analogsignals pro- por-tional-ist. Überschreiten positive bzw* negative Sig~ nalzuwächse eine .vorangegebene Unempfindlichkeitsschwelle P₀^ gege.Q die Signa-labweichungen: von einem stationären Wert, die durqh Störungen hervorgerufen sind, so entstehen Impulse an .den Überlaufsausgängen der Schwellwertzähler. Jeder 'solcher Impulse versetzt den Zeitintervalldiskriminator, 'Λο& die synchronisierten Taktimpulse zählt, in, denWhen measuring the temperature of a metal in reversing _v _ ^ counter, a code is generated ^ of por-tional-is to read the temperature sensor current display the analog signal pro-. If positive or negative negative signal gains exceed a predetermined insensitivity threshold P ₀ , the signal deviation deviates from a steady state value caused by disturbances, so pulses are generated at the overflow outputs of the threshold value counters. Each such pulse adds the time interval discriminator, and the synchronized clock counts in

D -4- 15.6.1979D -4- 15.6.1979

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Anyangazustand« Sollte während einer angegebenen Zeit- .spanne 7'_ot die mit dem Zeitintervalldiskriminator eingestellt wird, der Signalzuwachs die gegebene Schwelle Qq nicht überschreiten, so tritt am Ausgang _odes Zeitintervalldiskriminators ein Signal auf. Das zeugt davon, daß das Analogsignal den stationären Wert erreicht hat. Der Parallel kode, der im Reversierzähler in -diesem Zeitpunkt enthalten ist» gestattet den stationären Wert des Analogsignals auszuwerten. Das Signal, das vom.ausgang des Zeitint ervalldiskriminators auf den Steuereingang des Registers gelangt, speichert über den stationären Wert des Analogsignals ein·Anyangazustand "the signal growth If during a specified time .spanne 7 _'o t which is set with the Zeitintervalldiskriminator not exceed the given threshold Qq, a signal occurs at the output _o of the Zeitintervalldiskriminators. This shows that the analog signal has reached the steady state value. The parallel code included in the reversing counter at this time allows the steady state value of the analog signal to be evaluated. The signal which passes from the output of the time interval discriminator to the control input of the register stores via the stationary value of the analogue signal.

Es ist zu beachten, daß sich der im Register gespeicherte Parallelkode von einem Kode des stationären Wertes des Analogsignals um + 0,5$_ö unterscheiden kann. Der Maximalfehler der Bestimmung des stationären Wertes des Analogsignals durch die beschriebene Einrichtung darf somit nicht kleiner als 0,5 ^ seinIt should be noted that the parallel code stored in the register may differ from a code of the stationary value of the analog signal by + 0.5 $ _ö . The maximum error of the determination of the steady state value of the analog signal by the described device must therefore not be less than 0.5 ^

Da man bei einer Störpegelzunahme gezwungen wird, die Unempfindlichkeitsschwelle p_n zu erhöhen, kommt es bei der Bestimmung des stationären Y/ertes des Analogsignals zu einer Maximalfehlerzunahme« Die Genauigkeit der Bestimmung des stationären Wertes des Analogsignals hängt somit bei der Anwendung der beschriebenen Einrichtung wesentlich vom Störpegel ab.Since it is forced to increase the insensitivity threshold p _n at a noise level increase, there is a maximum error increase in the determination of the stationary Y / of the analog signal signal. The accuracy of the determination of the steady state value of the analog signal thus depends substantially on the application of the described device Noise level off.

Bei der Temperaturmessung von flüssigem Stahl durch die bekannten Temperaturgeber, die kurzzeitig in das zu messende Medium getaucht werden, kann der Störpegel eine Abweichung vom Analogsignal von etwa 10 K betragen. In diesem Fall muß man eine Unempfindlichkeitsschwelle^.„ von 10 K einWhen measuring the temperature of liquid steel by the known temperature sensor, which are immersed briefly in the medium to be measured, the noise level may be a deviation from the analog signal of about 10 K. In this case, one must enter an insensitivity threshold of 10 K

0-5- 15.6.19790-5- 15.6.1979

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stellen. Das führt zu einem Fehler der Temperaturmessung von + 5 K. Beim Schmelzen und Gießen von Qualitätsstahl ist ein solcher Temperaturfehler nicht vertretbar.put. This leads to an error of the temperature measurement of + 5 K. In the melting and casting of quality steel, such a temperature error is unreasonable.

'Ziel der Erfindung . ' ' 'Object of the invention. ''

Ziel der Erfindung ist es, den angegebenen Mangel zu beseitigen, insbesondere die Meßgenauigkeit des stationären Wertes des Analogsignals zu erhöhen.The aim of the invention is to eliminate the specified deficiency, in particular to increase the accuracy of measurement of the steady state value of the analog signal.

Darlegung des Wesens der Erfindung ' Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine digitale Einrichtung zur Bestimmung des stationären Wertes des Analogsignals zu schaffen, die es gestattet, den stationären Wert des Analogsignals als Durchschnittswert zwischen den maximalen und minimalen Werten des Analogsignals auszuwerten, dessen Änderungen während einer vorangegebenen Zeitspanne einen angegebenen Wert nicht überschreiten werden.The invention has for its object to provide a digital device for determining the steady state value of the analogue signal, which makes it possible to evaluate the stationary value of the analogue signal as an average value between the maximum and minimum values of the analogue signal whose changes during a given period of time a given value will not be exceeded.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die digitale Einrichtung zur Bestimmung des stationären Wertes des Analogsignals, einen Umsetzer zur Umsetzung des Analogsignals in den Zählimpulskode hat, der einen Ausgang für einem positiven Zuwachs des Analogsignals entsprechenden Kodeimpüls und einen Ausgang für einem negativen Zuwachs des Analogsignals entsprechenden Kodeimpulse aufweist, desweiteren einen Impulstaktgeneratorj einen Reversierzähler zur Erzeugung eines Parallelkodes des Berechnungsergebnisses} einen Zahlanzeigeteil zur Abbildung des Berechnungsergebnisses, der mit Stellenausgängen des Reversierzählers elektrisch verbunden ist, den ersten und zweiten Schwellwertzählern, die zur Bestimmung von lokalen Analogsignalzuwächsen dienen, Hullzustandsdechiffratoren des ersten und zweiten Schvvellwertzählers, deren Eingänge an Stellenausgänge der Schwellwertzähler und derenThis object is achieved in that the digital means for determining the steady state value of the analog signal, a converter for converting the analog signal has in the Zählimpulcode having an output corresponding to a positive increase of the analog signal Kodimpüls and an output for a negative increase of the analog signal Code pulse, further comprising a pulse clock generator j a reversing counter for generating a parallel code of the calculation result} a number display part for mapping the calculation result electrically connected to digit outputs of the reversing counter, the first and second threshold counters for determining local analog signal gains, zero and zero state decoders of the first and second thresholds Schvvellwertzählers whose inputs to the digit outputs of the threshold counter and their

" -6- 15.6.1979"-6- 15.6.1979

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Ausgänge an Eingänge der Berechnungsblockierung bei der Subtraktion des ersten und zweiten Schwellwertzählers angeschaltet sind; einen Zeitintervalldiskriminator zur Selektion von Intervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, wenn der lokale 'Zuwachs des'Analogsignals eine angegebene Größe erreicht, die Eingänge dessen Anfangs eins teilung an Überlauf sauagänge der Schwel^erct zähler angeschaltet sind und einen Synchronisierteil zur Zeitverteilung von Kode-und-Taktimpulsen hat· Die zwei Eingänge des Synchronisierteils sind an die Ausgänge des Umsetzers des Analogsignals in den Zählimpulskode angeschaltet, und der dritte Eingang des Synchronisierteils ist an einen Eingang des Impulstaktgenerators angeschaltet· Die Ausgänge des Synchronisierteils mit synchronisierten Kodeimpulsen sind mit den Schwellwertzählern und dem Reversierzähler elektrisch verbunden. Ein Ausgang des Synchronisierteils mit synchronisierten Taktimpulsen ist mit dem Zeitintervalldiskriminator elektrisch verbunden. Erfindungsgemäß hat ein frequenzteiler im Verhältnis 1 s2, drei MCHT-ScHaltungenj' sieben UND-Schaltungen und ein Zeitintervalldiskriminator vorgesehen, der einen Informationsausgang aufweist, welcher an die ersten Ausgänge der ersten, zweiten, dritten und vierten UND-Schaltungen und über die erste NIGHT-Schaltung an den ersten Eingang der fünften UND-Schaltung angeschaltet ist. Der Ausgang der synchronisierten Taktimpulse des öynchronisierteils ist an. den zweiten Eingang der ersten UND-Schaltung angeschaltet, die Schwellwertzähler weisen zusätzliche Subtraktionseingänge auf, an die der Ausgang der ersten UND-Schaltung angeschaltet ist. Elektrische Kopplung der Ausgänge der synchronisierten Kodeimpulse des Synchronisierteils mit den Schwellwertzählern und dem Reversierzähler wird durch die sechsten und siebenten UND-Schaltungen entsprechendOutputs are connected to inputs of the calculation block in the subtraction of the first and second threshold counter; a time interval discriminator for selecting intervals between two consecutive times when the local increase of the analog signal reaches a specified magnitude, the inputs of its initial division are connected to the overflow code of the threshold counter, and synchronizing the time distribution of code and frequency; Clock Pulses · The two inputs of the synchronizer are connected to the outputs of the converter of the analog signal in the count code, and the third input of the synchronizer is connected to one input of the pulse clock · The outputs of the synchronizer with synchronized code pulses are electrical with the threshold counters and reversing counter connected. An output of the synchronizing part with synchronized clock pulses is electrically connected to the time interval discriminator. According to the invention, a frequency divider in the ratio 1 s2, three MCHT circuits j 'has seven AND circuits and a time interval discriminator having an information output which is connected to the first outputs of the first, second, third and fourth AND circuits and via the first NIGHT Circuit is connected to the first input of the fifth AND circuit. The output of the synchronized clock pulses of the synchronization part is on. the second input of the first AND circuit turned on, the threshold counter have additional subtraction inputs, to which the output of the first AND circuit is turned on. Electrical coupling of the outputs of the synchronized code pulses of the synchronization part with the threshold counters and the reversing counter is effected by the sixth and seventh AND circuits

0 -7- 15.6.19790 -7- 15.6.1979

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durchgeführt, wobei der Ausgang der synchronisierten Kodeimpulse, die einem positiven Zuwachs des Analogsignale entsprechen, an den ersten Eingang der sechsten UND-Schaltung, der Ausgang der synchronisierten Kodeimpulse, die einem negativen Zuwachs des Analogsignals entsprechen, an den ersten Eingang der siebenten UND-Schaltung angeschaltet ist. Die zweiten.Eingänge der sechsten und siebenten UUD-Schaltung sind mit dem ers-ten Eingang der fünften UND-Schaltung zusammengeechaltetj der Ausgang der sechsten UND-Schaltung ist an Additionseingänge des Reversierzählers und des ersten Schwellwertzählers sowie an einen Subtraktionseingang des zweiten Schwellwertzählers angeschaltet und der Ausgang der siebenten UND-Schaltung ist an Subtraktionseingänge des Reversierzählers und des ersten Schwellwertzählers sowie an einen Additionseingang des zweiten ochwellwertzählers angeschaltet. Die elektrische Kopplung des Ausgangs der synchronisierten Taktimpulse des Synchronisierteils mit dem Zeitintervalldiskriminator erfolgt durch die fünfte UND-Schaltung, an deren zweiten PJingang der angegebene Ausgang des Synchronisierteils angeschaltet ist. Der Ausgang der fünften UND-Schaltung ist an den Recheneingang des Zeitintervalldiskriminators angeschaltet, die zweiten Eingänge der zweiten und der dritten -UND-Schaltung sind über den .Frequenzteiler 1%2 an den Ausgang der synchronisierten Taktimpulse des Synchronisierteils angeschaltet* JJer Ausgang des Nullzustandsiechiffrators des ersten Schwellwertzählers ist an den dritten Eingang der dritten UND-Schaltung, an den zweiten-Eingang aer vierten UlfD-Schaltung und über die zweite NICHT-Schaltung an den dritten Eingang der zweiton UND-Schaltung angeschaltet. Der Ausgang des Nullzustandsdechiffrators des zweiten Schwellwertzählers ist an den vierten Eingang der zweiten UND-Schaltung, an_ den dritten Eingang der vierten UND-Schaltung und über die dritte NIGHT-wherein the output of the synchronized code pulses corresponding to a positive increment of the analog signal to the first input of the sixth AND gate, the output of the synchronized code pulses corresponding to a negative increment of the analog signal to the first input of the seventh AND gate is turned on. The second inputs of the sixth and seventh UUD circuits are connected to the first input of the fifth AND circuit; the output of the sixth AND circuit is connected to addition inputs of the reversing counter and the first threshold counter and to a subtraction input of the second threshold counter; Output of the seventh AND circuit is connected to subtraction inputs of the Reversierzählers and the first threshold counter and to an addition input of the second ochwellwertzählers. The electrical coupling of the output of the synchronized clock pulses of the synchronization part with the time interval discriminator is effected by the fifth AND circuit, at whose second P input the specified output of the synchronization part is switched on. The output of the fifth AND circuit is connected to the arithmetic input of the time interval discriminator, the second inputs of the second and third AND circuits are connected via the frequency divider 1 % 2 to the output of the synchronizing clock synchronizing pulses first threshold counter is connected to the third input of the third AND circuit, to the second input aer fourth UlfD circuit and the second NOT circuit to the third input of the zweiton AND circuit. The output of the zero state decoder of the second threshold counter is connected to the fourth input of the second AND circuit, to the third input of the fourth AND circuit, and via the third NIGHT circuit.

?09^7'Ö ~⁸~ 15.6.1979? 09 ^ 7'Ö ~ ⁸ ~ 15.6.1979

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Schaltung an den vierten Eingang der dritten UND-Schaltung angeschaltet» Die Ausgänge der zweiten und dritten UND-Schaltungen sind entsprechend an einem zusätzlichen Subtraktionseingang und einem zusätzlichen Additionseingang des fteversierZählers angeschaltet, der Zahlanzeigeteil weist einen Steuereingang auf, der an den Ausgang der vierten UND-Schaltung angeschaltet ist.Circuit connected to the fourth input of the third AND circuit »The outputs of the second and third AND circuits are respectively connected to an additional subtraction input and an additional addition input of the fteversier counter, the number display part has a control input which is connected to the output of the fourth AND gate. Circuit is turned on.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: 'The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show: '

Fig. 1 ί eine Strukturschaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung j · ^ä Fig. 1 ί a structure circuit of the device according to the invention j · ^ä

Fig. 2: einen charakteristischen Kurvenabschnitt der Analogsignaländerung für den Fall, wenn der Punkt des charakteristischen Kurvenabschnitts, in dem das Ansprechen des Zeitintervalldiskriminators erfolgte, in der Mitte zwischen den Punkten des maximalen und minimalen Wertes des Analogsignals auf dem Abschnitt liegt; /Fig. 2 is a characteristic curve section of the analog signal change in the case where the point of the characteristic curve section in which the response of the time interval discriminator is located midway between the points of the maximum and minimum values of the analog signal on the section; /

Fig. 3i wie Fig. 2, aber für den Fall, wenn der Punkt des charakteristischen Kurvenabschnitts, in dem das Ansprechen des Zeitintervalldiskriminators erfolgt, oberhalb der Mittellinie zwischen den Punkten des maximalen und minimalen Wertes des Analogsignals auf dem Abschnitt liegt} ·Fig. 3i like Fig. 2, but in the case when the point of the characteristic curve section in which the response of the time interval discriminator is located above the center line between the points of the maximum and minimum value of the analog signal on the section}

-9~ 15.6.1979-9 ~ 15.6.1979

54 564./ Η54 564./ Η

Pig. At wie Pig« 2, aber für den Pall, wenn der Punkt, de"s charakteristischen Kurvenabschnitts, in dem das Ansprechen des Zeitintervalldiskriminators erfolgt, unterhalb der Mittellinie zwischen den Punkten des maximalen und minimalen Wertes des Analogsignals auf dem Abschnitt liegt.Pig. At like Pig «2, but for the Pall, when the point of the characteristic curve section in which the response of the time interval discriminator occurs is below the center line between the points of the maximum and minimum values of the analog signal on the section.

.Die Einrichtung zur Bestimmung des stationären Wertes des Analogsignals, wie sie in Pig. 1 dargestellt ist, enthält einen Umsetzer 1 zur Umsetzung des Analogsignals in den Zählimpulskode, einen Impulsgenerator 2, einen Synchronisierten 3» der für die Zeitverteilung der Kode-und« Taktimpulse vorher bestimmt ist, Schwellwertzähler 4, 5» einen liullzustandsdechiffrator 6 des Schwellwertzählers 4, einen liullzustandsdechiffrator 7 des SchwellwertZählers 5, einen Zeitintervalldiskriminator 8, einen Reversierzähler 9, einen Zahlanzeigeteil 10, drei NICHT-Schaltungen 11, 12, 13, sieben UHD-Schaltungen 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 und einen Prequenzteiler 21 im Verhältnis 1 ;2..The device for determining the steady state value of the analog signal, as described in Pig. 1, includes a converter 1 for converting the analog signal into the count pulse code, a pulse generator 2, a synchronizer 3 which is previously determined for the time distribution of the code and clock pulses, threshold counters 4, 5, a zero-state decoder 6 of the threshold counter 4, a zero state decoder 7 of the threshold counter 5, a time interval discriminator 8, a reversing counter 9, a number display part 10, three NOT circuits 11, 12, 13, seven UHD circuits 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 and a frequency divider 21 in the ratio 1; 2.

Der Umsetzer 1 des Analogsignals in den Zählimpulskode enthält einen Eingang 22, einen Ausgang 23, der zur Ausgabe dQr Kodeimpulse dient, die einem positiven Zuwachs des Analogsignals entsprechen, und einen Ausgang 24, der zur Ausgabe der Kodeimpulse dient, die einem negativen Zuwachs des Analogsignals entsprechen. Ausgänge 23 und 24 sind an dem Synchronisierteil 3 angeschaltet. Der Ausgang 25 des Impulsgenerators 2 ist auch an dem Synchronisierteil 3 angeschaltet. Der Ausgang 26 der synchronisierten Taktimpulse des Synchronisierteils 3 ist an den Eingang der UND-Schaltung 14, an den Eingang der UND-Schaltung 15 und an den Eingang des Frequenzteilers 21 im Verhältnis- 1 i2 angeschaltet* Der Ausgang 27 des Synchronisierteils 3, der zurThe converter 1 of the analog signal in the Zählimpulode contains an input 22, an output 23, which serves to output dQr code pulses corresponding to a positive increase of the analog signal, and an output 24, which serves to output the code pulses, a negative increase of the analog signal correspond. Outputs 23 and 24 are connected to the Synchronisierungsil 3. The output 25 of the pulse generator 2 is also connected to the Synchronisierungsil 3. The output 26 of the synchronized clock pulses of the Synchronisierungsils 3 is connected to the input of the AND circuit 14, to the input of the AND circuit 15 and to the input of the frequency divider 21 in the ratio 1 i2 * The output 27 of the Synchronisierungsils 3, the

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Ausgabe des synchronisierten Kodeimpulse dient, die einem positiven Zuwachs des Analogsignals am Eingang 22 des Umsetzers 1 entsprechen, ist an den Eingang der-UND-Schaltung 19 angeschaltet« Der Ausgang 28. des Synchronisierteils 3, der zur Ausgabe der synchronisierten Kodeimpulse dient, die einem negativen Zuwachs des Analogsignale am Eingang 22 des Umsetzers 1 entsprechen, ist an den Eingang der UND-Schaltung 20 angeschaltet. Eingänge 29» 30, 31 der UND-Schaltungen 20, 19»· 14 sind entsprechend zusammengeschaltet. Der Ausgang 32 der UND-Schaltung-14 ist an den Recheneingang des Zeitintervalldiskriminators 8 angeschaltet, Der Ausgang 33 der UND-Schaltung 15 ist an die zusätzlichen Eingänge der Schwellwertzähler 4, 5 angeschaltet. Der Ausgang 34 der UND-Schaltung 19 ist an den Additionseingang des Schwellwertzählers 5, an den Subtraktionseingang des Schwellwertzählers 4 und an den Additionseingang des Reversierzählers 9 angeschaltet. Der Ausgang 35 der UND-Schaltung 20 ist an den Subtraktionseingang des Schwellwertzählers 5, ah den Additionseingang des Schwellwertzählers 4 und an den Subtraktionseingang des Reversierzählers 9 angeschaltet. Stellenausgänge 36 des Schwellv/ertzählers 4 sind an die Eingänge des Dechiffrators 6 angeschaltet* Der überlaufseingang des Schwellwertzählera 4 ist an den Eingang 37 der Anfangseinstellung des Zeitintervalldiskriminators8 angeschaltet« Der Ausgang des Dechiffrators 6 ist an den Eingai g 38 der Bere.chnungsblockierung bei "der Subtraktion des Schwellwertzählers 4_S an den Eingang 39 der UND-Schaltung 16, an den Eingang 40 der NICHT-Schaltung 13 und an den Eingang 41 der UND-Schaltung 18 angeschaltet» Die Stellenausgänge 42 des SchwellwertZählers 5 sind an die Eingänge des Dechiffrators 7 angeschaltet* Der Überlaufseingang des Schwellwertzählers 5 ist an den Eingang 43 der AnfangseinsteilungOutput of the synchronized code pulses, which correspond to a positive increase of the analog signal at the input 22 of the converter 1, is connected to the input of the AND circuit 19. Der Ausgang 28. der Synchronisierungsils 3, which serves to output the synchronized code pulses, the one negative gain of the analog signals at the input 22 of the converter 1 is connected to the input of the AND circuit 20. Inputs 29 »30, 31 of the AND circuits 20, 19» · 14 are connected together accordingly. The output 32 of the AND circuit 14 is connected to the arithmetic input of the Zeitintervalldiskriminators 8, the output 33 of the AND circuit 15 is connected to the additional inputs of the threshold counter 4, 5 is turned on. The output 34 of the AND circuit 19 is connected to the addition input of the threshold counter 5, to the subtraction input of the threshold counter 4 and to the addition input of the reversing counter 9. The output 35 of the AND circuit 20 is connected to the subtraction input of the threshold counter 5, ah the addition input of the threshold counter 4 and to the subtraction input of the Reversierzählers 9. The outputs 36 of the threshold counter 4 are connected to the inputs of the decoder 6. The overflow input of the threshold counter 4 is connected to the input 37 of the initial setting of the time interval discriminator 8. The output of the decoder 6 is connected to input 38 of the computation block at " Subtraction of the threshold counter 4 _S to the input 39 of the AND circuit 16, to the input 40 of the NOT circuit 13 and to the input 41 of the AND circuit 18 is turned on »The digit outputs 42 of the threshold counter 5 are connected to the inputs of the decoder 7 * The overflow input of the threshold counter 5 is at the input 43 of the initial division

B -11- 15.6.1979B -11- 15.6.1979

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des Zeitintervalldiskriminators 8 angeschaltet. Der Ausgang des Dechiffrators 7 ist an den Eingang 44 der Berechnungsblockierung bei der Subtraktion des Schwellwertzählers 5,- an den Eingang 45 der NICHT-Schaltung-12, an den Eingang 46 der UND-Schaltung 17 und an den Eingang 47 der UUD-Schaltung 18 angeschaltet* Der Informationsausgang des Zeitintervalldiskriminators 8 ist an den Eingang 48 der NICHT-Schaltung 11 und an die Eingänge 49, 50, 51 der UND-Schaltungen 16, 17; 18 entsprechend angeschaltet« Der Ausgang der NICHT-Schaltung 11 ist an den Eingang 31 der UND-Schaltung 14 angeschaltet 5 der Ausgang der NICHT-Schaltung 12 ist an den Eingang 52 der UND-Schaltung 16 angeschaltet, und der Ausgang der NICHT-Schaltung 13 ist an den Eingang 53 der UND-Schaltung 17 angeschaltet» Der Ausgang des Frequenzteilers 21 im Verhältnis 1j2 ist an die Eingänge 54, 55 der UND-Schaltungen 16, 17 entsprechend angeschaltet. Der Ausgang 56 der UND-Schaltungen 16 ist an den zusätzlichen Subtraktions· eingang des Reversierzählers 9 und der Ausgang 57 der UND-Schaltung 17 ist an den zusätzlichen Additionseingang des Reversierzählers 9 angeschaltet. Der Ausgang 58 der UND-Schaltung 18 ist an den Steuereingang des Zahlanzeigeteils 1Oj die Stellenausgänge 59 des Reversierzählers 9 sind an den Informationseingang des Zahlanzeigeteils 10 angeschaltet.of the Zeitintervalldiskriminators 8 turned on. The output of the decoder 7 is connected to the input 44 of the calculation block at the subtraction of the threshold counter 5, - to the input 45 of the NOT circuit 12, to the input 46 of the AND circuit 17 and to the input 47 of the UUD circuit 18 switched on * The information output of the Zeitintervalldiskriminators 8 is connected to the input 48 of the NOT circuit 11 and to the inputs 49, 50, 51 of the AND circuits 16, 17 ; The output of the NOT circuit 11 is connected to the input 31 of the AND circuit 14 5, the output of the NOT circuit 12 is connected to the input 52 of the AND circuit 16, and the output of the NOT circuit thirteenth is connected to the input 53 of the AND circuit 17. »The output of the frequency divider 21 in the ratio 1j2 is connected to the inputs 54, 55 of the AND circuits 16, 17, respectively. The output 56 of the AND circuits 16 is connected to the additional subtraction input of the reversing counter 9 and the output 57 of the AND circuit 17 is connected to the additional addition input of the reversing counter 9. The output 58 of the AND circuit 18 is connected to the control input of the number display part 10j, the digit outputs 59 of the reversing counter 9 are connected to the information input of the number display part 10.

Schwellwertzähler 4, 5 sind als Zählschaltungen ausgeführt, die auf·'dem, Zählfakt or eingestellt sind, der der angegebenen Uiierapfindlichkeitsschwelle ^ gegen die durch Störungen hervorgerufenen Signalabweichungen vom stationären Wert entspricht.Threshold counters 4, 5 are implemented as counting circuits which are set to the "count factor" which corresponds to the specified sensitivity threshold gegen against the stationary value signal deviations caused by disturbances.

Der Zeitintervalldiskriminator 8 ist in der Form einerThe time interval discriminator 8 is in the form of a

Q -12- , 15.6.1979 Q -12-, 15.6.1979

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Zählschaltung ausgeführt, deren Zählfaktor einer angegebenen Zeitintervalldauer entspricht.Counting executed whose count factor corresponds to a specified time interval duration.

Die digitale Einrichtung zur Bestimmung des stationären Viertes des Analogsignals arbeitet wie folgt» Ein Analogsignal gelangt auf den Eingang 22 des Umsetzers 1 de3 Analogsignals in den Zählimpulskode. Je nach dem Zeichen " des Analogsignalzuwachses werden die Kodeimpulse entweder am Ausgang 23 oder am Ausgang 24 des Umsetzers 1 des Analogsignals in die Zählimpulskode erzeugt· Die Anzahl der Kodeimpulse ist dabei einem Zuwachs des Analogsignals proportional. Die Kodeimpulse gelangen von den Ausgängen 23 und 24 auf den ersten und zweiten Eingang des Synchronisierteils 3· Auf den dritten Eingang des-Synchronisierteils 3 gelangen die Taktimpulse vom Ausgang 25 des Impulsgenerators 2. Im Synchronisierteil 3 erfolgt die Zeitverteilung der Kode--und-Taktimpulse. Die synchronisierten (zeitlich verteilte) Kode-und-Taktimpulse werden entsprechend an den Ausgängen 26, 27 und am Ausgang 28 des Synchronisierteils 3 erzeugt.The digital means for determining the stationary fourth of the analogue signal operates as follows. An analogue signal enters the input 22 of the converter 1 of the analogue signal into the counting pulse code. The code pulses are generated in the counting pulse code either at the output 23 or at the output 24 of the converter 1 of the analog signal, depending on the sign "of the increase in the analog signal. The number of code pulses is proportional to an increase in the analogue signal.The code pulses arrive from the outputs 23 and 24 the first and second inputs of the synchronizing section 3 arrive at the third input of the synchronizing section 3 from the output 25 of the pulse generator 2. The time distribution of the code and clock pulses ensues in the synchronizing section 3. The synchronized (time-distributed) code and clock pulses Clock pulses are generated in accordance with the outputs 26, 27 and the output 28 of the synchronization part 3.

Im Ausgangszustand wird der Zeitintervalldiskriminator 8 in den. Anfangs zustand mit dem Knopf der .Anfangseinstellung (auf der Zeichnung nicht gezeigt) oder automatisch eingestellt. Infolgedessen wird am Informationsausgang des Zeit int ervallditikriminators 8 ein niedriges Verhinderungspotential erzeugt, das die UND-Schaltungen 15» 16, 17 und 18 sperrt und über die NICHT-Schaltung 11 die UMD-Schaltungen 14, 19 und 20 entsperrt«In the initial state, the Zeitintervalldiskriminator 8 in the. Initial state with the button of the initial setting (not shown on the drawing) or set automatically. As a result, a low inhibit potential is generated at the information output of time int ervallditikriminators 8, which blocks the AND circuits 15 »16, 17 and 18 and unlocks the UMD circuits 14, 19 and 20 via the NOT circuit 11«

Die synchronisierten Kodeimpulse gelangen vom Synchronisierteil 3 über die geöffneten UliD-SchaJtungen 19, 20 aufThe synchronized code pulses arrive from the synchronizing section 3 via the opened UliD circuits 19, 20

?4 / V. -13- 15.6.1979? 4 / v. -13- 15.6.1979

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den Additionseingang oder auf den Subtraktionseingang des Reversierzählers S· Infolgedessen wird in ihm der Parallelkode eines Augenblickswertes des Analogsignals erzeugt. Die selben Kodeimpulse gelangen auf die Additions-und-Subtraktionseingänge der Schwellwertzähler 4, 5e Ist dabei der Zuwachs des Analogsignals positiv, gelangen die Kodeimpulse vom Ausgang 34 der UND-Schaltung 19 auf den Additionseingang des Reversierzählers 9 und den Subtraktionseingang des Schwellwertzählers 4. Ist der Zuwachs des Analogsignals negativ, so gelangen die Kodeimpulse vom Ausgang 35 der UND-Schaltung 20 auf den Subtraktionseingang des Reversierzählers 9» den Subtraktionseingang des Schwellwertzählers 5 und den Additionseingang · des Schwellwertzählers 4«. Wenn im Schwellwert zähler 4 eine UuIl erzeugt wird, wird eine weitere Subtraktionsrechnung in diesem Zähler mit Hilfe des Dechiffrators 6 blockiert. Gleicherweise, wenn im Sehwellwertzähler 5 eine Null erzeugt v/ird, so wird eine v/eitere Subtraktionsrechnung in diesem Zahler mit Hilfe des Dechiffrators 7 blockiert. Im Sehwellwertzähler 5 entsteht somit ein Kode, der einem lokalen positiven Zuwachs des Analogsignals einem lokalen Minimum des Signalsverlaufs entspricht. Im Sehwellwertzähler. 4 wird ein Kode erzeugt, der einem lokalen negativen Zuwachs einem lokalen Maximum des Signalsverlaufs ent~ spricht» Wenn von den genannten lokalen Zuwächsen die angegebene Schwelle ^₀ überschritten wird, entsteht am Überlaufsausgang eines entsprechenden Schwel.lwertzählers ein Impuls, der den Zeit int ervalldisicriminator 8 in den Anfangszustand versetzt. Dem Recheneingang des Zeitintervalldiskriminators 8 werden über die geöffnete UND-Schaltung 14 synchronisierte Taktimpulse zugeführt. Auf dem Informations-As a result, the parallel code of an instantaneous value of the analogue signal is generated in the input of the addition or the subtraction input of the reversing counter S. If the increase in the analog signal is positive, the code pulses from the output 34 of the AND circuit 19 reach the addition input of the reversing counter 9 and the subtraction input of the threshold counter 4. If the As the analog signal increases to a negative extent, the code pulses from the output 35 of the AND circuit 20 reach the subtraction input of the reversing counter 9, the subtraction input of the threshold counter 5 and the addition input of the threshold counter 4. If a value is generated in the threshold counter 4, a further subtraction calculation in this counter is blocked with the aid of the decoder 6. Likewise, if a zero is generated in the Sehwellwertzähler 5, a v / eitere subtraction calculation is blocked in this Zahler using the decoder 7. In Sehwellwertzähler 5 thus creates a code corresponding to a local positive increase of the analog signal to a local minimum of the signal waveform. In the visual threshold counter. 4, a code is generated which corresponds to a local negative increase to a local maximum of the signal profile. If the specified threshold ^ _{0 is} exceeded by the stated local gains, a pulse arises at the overflow output of a corresponding threshold value counter, the time interval ericriminator 8 in the initial state. The arithmetic input of the Zeitintervalldiskriminators 8 are supplied via the open AND circuit 14 synchronized clock pulses. On the information

-14- 15.6.1979-14- 15.6.1979

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ausgang des Zeltintervalldiskriminators 8 kann ein Auslösungspotential nur dann erzeugt, werden, wenn er während einer angegebenen Zeitspanne HT₀ mit einem Impuls, der vom Überlaufsausgang eines der Schwellwertzähler 4, 5 ankommt, in den. Anfangszustand nicht eingestellt wird· Im Verlauf der Änderung des Analogsignals wird somit der Zeitintervalldiskriminator 8 in den Anfangszustand jedesmal eingestellt, sobald der Zuwachs des Analogsignals während einer angegebenen Zeit spannung¹^ eine Größe P''. überschreitet» Nachdem das Analogsignal den statio-output of the tent interval discriminator 8, a trip potential can be generated only when it arrives during a specified time period HT ₀ with a pulse arriving from the overflow output of one of the threshold counters 4, 5 in the. In the course of the change of the analog signal, the time interval discriminator 8 is thus set to the initial state every time the increment of the analog signal during a specified time voltage ¹ ^ becomes a magnitude P ". exceeds »After the analogue signal

nären Wert erreicht hat, überschreiten seine positiven und negativen Zuwächse nicht die Größe % ' , Nach dem Verlauf einer Zeitspanne (^ , gemessen von der letzten Einstellung des Zeitintervalldiskriminators 8 in den Anfangszustand, entsteht auf seinem Informationsausgang das Auslösungspotential. Das Verhinderungspotential, das am Ausgang der NICHT-Schaltung'11 erzeugt wird, blockiert dabei die UND-Schaltungen 14, 19» 20, infolgedessen gelangen die Kodeimpulse zum Reversierzähler 9 und den Schwellwert zählern 4, 5 nicht» Gleichzeitig bricht die Ausgabe der Taktimpulse auf dem Recheneingang des Zeitintervalldiskriminators 8 ab, wodurch das Auslösungspotential an seinem Informationsausgang bis zum nächsten !«ießzyklus des stationären Wertes des Analogsignals erhalten bleibt. Das auf dem Informationsausgang des Zeitintervalldiskriminators 8 erzeugte Auslösungspotential entsperrt die UND- · Schaltung 15o Die synchronisierten Takt impulse gelangen dabei vom Ausgang 26 des Synchronisierteils 3 über die UHD-Schaltung 15 auf die zusätzlichen Subtraktionseingänge der Schwellwertzähler 4 und 5»Its positive and negative increments do not exceed the quantity % '. After the passage of a time interval (^, measured from the last setting of the time interval discriminator 8 to the initial state, the triggering potential arises at its information output the NOT circuit '11 is generated, it blocks the AND circuits 14, 19 »20, as a result, get the code pulses to the reversing counter 9 and the threshold counter 4, 5 not» At the same time, the output of the clock pulses on the arithmetic input of the Zeitintervalldiskriminators 8 aborts The triggering potential generated on the information output of the time interval discriminator 8 unlocks the AND circuit 15o, whereby the synchronized clock pulses pass from the output 26 of the S, so that the trigger potential at its information output is maintained until the next cycle of the steady state value of the analog signal 3 via the UHD circuit 15 to the additional subtraction inputs of the threshold counters 4 and 5 »

D94 7 0 ~¹⁵~ 15.6.1979D94 7 0 ~ ¹⁵ ~ 15.6.1979

54 564 /54 564 /

Liegt der Wert des Analogsignals, bei dem die Blockierung des Reversierzählers 9 und der Schwellwerk zähler 4 und durch ein Signal des Zeitintervalldiskriminators 8 erfolgte, in der Mitte zwischen den Punkten des maximalen 'und minimalen Wertes des Analogsignals auf dem charakteristischen Abschnitt der Kurve, die die Zeitabhängigkeit des Signals darstellt (Pig.- 2), so ist der Inhalt Λ X- des Schwellwertzählers 5 bei der Blockierung gleich dem Inhalt Δ ^xp ^{des Scn}wellwertzählers 4·If the value of the analog signal at which the reversing counter 9 and the threshold counter 4 were blocked and by a signal of the time interval discriminator 8 lies in the middle between the points of the maximum and minimum values of the analog signal on the characteristic section of the curve which is the time dependence of the signal representing (Pig.- 2), the contents of Λ x is Schwellwertzählers 5 in blocking equal to the content ^{of the} p Δ ^x ^Scn well value counter 4 ·

Die Taktimpulse, die über die UND-Schaltung 15 auf die zusätzlichen Subtraktionseingänge der Schy/ellwertzähler 4 und 5 gelangen, verändern den Inhalt dieser Schwellwertzähler. Sobald in den Schwellwertzählern eine Null erzeugt v/ird, blockieren die Null'zustandsdechiffratoren 6 und. 7 der Schwellwertzähler 4 und 5 die Subtraktionseingänge dieser "Zähler und führen gleichzeitig Auslösungspotentiale den Eingängen 41 und 47 der UND-Schaltung 18 zu. Da dem Eingang 51 dieser Schaltung auch ein Auslösungspotential vom Informationsausgang des Zeitintervalldiskriminators 8 zugeführt wird, 00 wird am Ausgang 58 der UND-Schaltung 18 ein Auslösungspotential erzeugt, das die Übertragung der Information vom Reversierzähler in das Zahlanzeigeteil 10 zustande bringt, indem es auf den Steuereingang des Zahlanzeigeteils 10 gelangt. Im letzten v/ird in der Digitalform eine Größe des stationären Wertes des ^nalogsignals abgebildet, die der Durchschnitt sgröße zwischen den Punkten des maximalen und minimalen Wertes des ^Analogsignals auf dem genannten charakteristischen Abschnitt der Kurve der Änderung dieses Signals entspricht *The clock pulses, which arrive via the AND circuit 15 to the additional subtraction inputs of the yaw rate counters 4 and 5, change the contents of these threshold counters. As soon as a zero is generated in the threshold counters, the zero state decoders block 6 and. 7 of the threshold counters 4 and 5 supply the subtraction inputs of these counters and simultaneously apply triggering potentials to the inputs 41 and 47 of the AND circuit 18. Since the input 51 of this circuit is also supplied with a triggering potential from the information output of the time interval discriminator 8, 00 is applied at the output 58 of FIG AND circuit 18 generates a triggering potential which brings about the transmission of the information from the reversing counter to the number display part 10 by passing to the control input of the number display part 10. In the last case, a magnitude of the stationary value of the analog signal is mapped in the digital form. the average sgröße between the points of maximum and minimum values of the ^A nalogsignals on the said characteristic portion of the curve of the change of this signal corresponds *

Falls der Punkt auf der Kurve der Änderung des Analog«If the point on the curve is the change of the analog «

[J -16- 15*6.1979[J-16-15 * 6.1979

• 54 564 /• 54 564 /

signals (Pig. 3),in dem die Blockierung des Reversierzählers 9 mit dem Potential auf dem Informationsausgang des Zeitintervalldiskriminators 8 zustande gekommen ist, oberhalb der Mittellinie zwischen den Punkten des maximalen und-minimalen Wertes des Analogsignals auf dem charakteristischen Abschnitt dieser Kurve liegt, so wird bei der Signalerzeugung auf dem Informationsausgang des Zeitintervalldiskriminators 8 der Inhalt Δ X-j des Schwellwertzählers 5 größer des Inhalts A X„ &^es Schwellwertzählers sein, wobei die Abweichungsgröße ΔX' des Blockierungspunktes in bezug auf die Mitteilins zwischen den Punkten des maximalen und minimalen Wertes des Analogsignals auf dem charakteristischen Abschnitt dieser Kurve mit der folgenden Beziehung bestimmt werden kann?3, in which the blocking of the reversing counter 9 with the potential on the information output of the time interval discriminator 8 has taken place, lies above the center line between the points of the maximum and minimum value of the analog signal on the characteristic section of this curve In the signal generation on the information output of the time interval discriminator 8, the content ΔXj of the threshold counter 5 will be greater than the contents AX "& ^it threshold counter, and the deviation amount ΔX 'of the blocking point with respect to the message between the points of the maximum and minimum values of the analog signal the characteristic portion of this curve can be determined with the following relationship?

X V = Ä^X1 " A^X2 (1)XV = A ^X 1 "A ^X 2 (1)

Die synchronisierten Taktimpulse, die auf die zusätzlichen Subtraktionseingänge der Schwellwertzähler 4 und 5 vom Ausgang 33 der UND-Schaltung ..15 gelangen, werden ebenso, wie es oben beschrieben wurde, den Inhalt der Schwellwertzähler 4 und 5 verändern, jedoch Null wird zuerst im Schwellwertzähler 4 erzeugt, im Schwellwertzähler 5 wird dagegen ein Kode vorhanden sein, der der Differenz von /j X- und /\ Xp entspricht. Beim Erscheinen von Null im Schwellwertzähler 4 blockiert der NullzustandsdechiffratorThe synchronized clock pulses which arrive at the additional subtraction inputs of the threshold counters 4 and 5 from the output 33 of the AND circuit 15.sub.15 will, as described above, also change the contents of the threshold counters 4 and 5, but zero will first be in the threshold counter 4 generates, in the threshold counter 5, however, a code will be present, which corresponds to the difference of / j X- and / \ Xp. When zero appears in threshold counter 4, the zero state decoder blocks

6 den Schwellwertzähler 4 und führt Auslösungspotentiale den UND-Schaltungen 16, 18 zu. Der Nullzustandsdechiffrator6, the threshold counter 4 and leads trigger potentials to the AND circuits 16, 18 to. The zero state decoder

7 des SchwellwertZählers 5 führt mit Hilfe der NICHT-Schaltung 12 das Auslösungspotential dem Ein-gaa g 52 der7 of the Schwellwertzähler 5 leads with the help of the NOT circuit 12, the triggering potential of the on-gaa g 52 of

-17- 15.6.1979-17- 15.6.1979

54 564- /54 564- /

UND-Schaltung -16 zu* Da auf dem Eingang 49 dieser UND-Schaltung "auch ein Auslosungspotential vorhanden ist, das auf dem Informationsausgang des Zeitintervalldiskriminators 8 erzeugt wurde, gelangen die synchronisierten Taktimpulse, deren Frequenz im Frequenzteiler 21 im Verhältnis 2:1 geteilt worden ist, über die UND-Schaltung 16 auf den zusätzlichen Subtraktionseingang des Reversierzählers 9« Diese- Impulse v/erden auf den genannten zusätzlichen Subtraktionseingang des Reversierzählers 9 gelangen, bis Null im Schwellwert zähler. 5 ebenso wie im Schwellwertzähler 4 erzeugt wird. Das Auslösungspotential am Ausgang des Dechiffrators 7 sperrt dabei über die NICHT-Schaltung 12 die UND-Schaltung 1.6. In den Reversierzähler 9 wird also eine solche Anzahl von Impulsen gelangen, die der nach der Beziehung (1) zu "berechnenden Größe Λ ZX entspricht, infolgedessen wird der Inhalt des Reversierzählers 9 automatisch bis auf einen erforderlichen Wert berichtigt, der dem Durchschnittswert zwischen dem maximalen und minimalen V/ert des Analogsignals auf dem chrakteristischen Abschnitt des Analogsignalverlauf s gleich ist. Beim Erscheinen von Null im Schwellwertzähler 5 wird die UND-Schaltung 18 geöffnet _t die die Übertragung der Information über den Analogsignal wert in den Zahlanzeigeteil 10 zustande bringt.AND circuit -16 to * Since on the input 49 of this AND circuit "also a draw potential is present, which was generated on the information output of the Zeitintervalldiskriminators 8, get the synchronized clock pulses whose frequency in the frequency divider 21 in the ratio 2: 1 divided is, via the AND circuit 16 to the additional subtraction input of the Reversierzählers 9 "These pulses v / earth reach the said additional subtraction input of the Reversierzählers 9 until zero in the threshold counter 5 is generated as well as in the threshold counter 4. Die Auslösungspotential am The output of the decoder 7 thereby blocks the AND circuit 1.6 via the NOT circuit 12. The reversing counter 9 will thus receive a number of pulses corresponding to the quantity Λ ZX to be calculated according to the relationship (1), as a result Reversing counter contents 9 are automatically corrected to the required value, which is the average value is equal between the maximum and minimum values of the analog signal on the characteristic portion of the analog waveform s. Upon the appearance of zero in the threshold counter 5, the AND circuit 18 is opened _t which brings the transmission of the information about the analog signal value in the number display part 10.

In dem Fall, wenn der Punkt, in dem die Blockierung des Reversierzählers 9 mit dem Potential auf dem Informationsausgang des Zeitintervalldiskriminators 8 zustande gekommen ist, unterhalb der Mittellinie zwischen den Punkten des maximalen und minimalen Wertes des Analogsignals auf dem charakteristischen Kurvenabschnitt (Fig. 4) liegt, so wird der Inhalt Δ X₁ des Schwellwertzählers 5 bei der ErzeugungIn the case where the point at which the blocking of the reversing counter 9 with the potential on the information output of the time interval discriminator 8 has occurred is below the center line between the points of the maximum and minimum values of the analog signal on the characteristic curve section (FIG. 4). is the content Δ X _{1 of} the threshold counter 5 in the generation

4 7 0 ~¹⁸~ " 1-5.6.19794 7 0 ~ ¹⁸ ~ "1-5.6.1979

' 54 564 / 17'54 564/17

des Signals auf "dem Informationsausgaig des Zeitintervalldiskriminators 8 kleiner als der Inhalt £\ ^p Schwellwertzählers 4 sein. Die Abweichung ./\ X'' dieses Blockierungspunktes von der Mittellinie zwischen den Punkten des maximalen und minimalen Wertes des Analogsignals auf dein charakteristischen Kurvenabschnitt wird in diesem Pail nach der folgenden Beziehung bestimmt:be the signal on "the Informationsausgaig of Zeitintervalldiskriminators 8 is smaller than the content of £ \ ^ p Schwellwertzählers. 4 The deviation ./ \ X '' of this blocking point of the center line between the points of maximum and minimum values of the analog signal to your characteristic curve portion is in This Pail is determined by the following relationship:

" Δ ^Χ1 (2)"Δ ^Χ 1 (2)

Die synchronisierten Taktimpulse, die auf die zusätzlichen Subtraktionseingänge der Schwellwertzähler 4 und 5 gelangen, ändern ihren Inhalt. Sobald im Schwellwertzähler. 5 Null erzeugt wird, entsteht im Schwellwertzähler 4 ein Kode, der einer Differenz von ^ Xp und .Δ X. entspricht. Der Dechiffrator 7 blockiert dabei den Subtraktionseingang des Schwellwertzählers 5 und öffnet die UND-Schaltung 17» Die synchronisierten Taktimpulse gelangen über den Frequenzteiler 10 im Verhältnis 1 j2 und die UND-Schaltung 17 auf den zusätzlichen Additionseingang des Reversierzählers 9< Sie werden auf den genannten zusätzlichen Additionseingang des Reversierzählers 9 gelangen, bis im Schwellwertzähler ebenso wie im Schwellwertzähler 5 Null erzeugt wird. Der. Dechiffrator 6, der den Subtraktiönseingang des Schwellwertzählers 40 blockiert, sperrt.über die NICHT-Schaltung 13 die UND-Schaltung 17» Derselbe Dechiffrator 6 öffnet gleichzeitig die UND-Schaltung 18* In den Reversierzähler 9 wird also eine Anzahl von Impulsen gelangen, die einer Größe Z\X'' entspricht, die sich nach der Beziehung (2) berechnet wird, infolgedessen wird der Inhalt des Reversierzählers 9 automatisch bis auf eine erforderlicheThe synchronized clock pulses entering the additional subtraction inputs of the threshold counters 4 and 5 change their contents. Once in the threshold counter. 5 zero is generated, in the threshold counter 4 a code corresponding to a difference of ^ Xp and .Δ X. The decoder 7 blocks the subtraction input of the threshold counter 5 and opens the AND circuit 17 »The synchronized clock pulses pass through the frequency divider 10 in the ratio 1 j2 and the AND circuit 17 to the additional addition input of the Reversierzählers 9 <You are on the above additional Addition input of Reversierzählers 9 get until 5 zero is generated in the threshold counter as well as in the threshold counter. The. Decryptor 6, which blocks the subtraction input of the threshold counter 40, blocks the AND circuit 17 via the NOT circuit 13. The same decoder 6 simultaneously opens the AND circuit 18. The reversing counter 9 will therefore receive a number of pulses which will be sent to the reversing counter 9 Size Z \ X \ "which is calculated by the relationship (2), as a result, the content of the reversing counter 9 automatically becomes a required one

D -19- 15.6.1979D -19- 15.6.1979

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Größe korrigiert, die einem Punkt entspricht, der auf der Mittellinie zwischen den'Punkten des maximalen und minimalen Wertes des Analogsignale auf dem charakteristischen Kurvenabschnitt liegt» Der korrigierte Inhalt des Reversierzählers 9 wird in den Zahlanzeigeteil 10 mit einem Signal übertragen, das vom Ausgang 58 der UND-Schaltung 18 ankommt und wird in ihm in der Digitalform abgebildet«Corrected magnitude that corresponds to a point lying on the center line between the 'points of the maximum and minimum value of the analog signals on the characteristic curve section »The corrected content of the Reversierzählers 9 is transferred to the number display part 10 with a signal from the output 58 of AND circuit 18 arrives and is depicted in the digital form in it. "

Die beschriebene konstruktive Ausführung der digitalen Einrichtung zur Bestimmung des stationären Wertes des ^ Analogsignals gestattet es, eine genauere Auswertung des stationären Wertes des Analogsignals zu erreichen. Der Fehler der Bestimmung des stationären Wertes des Analogsignals hängt dabei von einem Störpegel nicht ab, sondern wird ausschließlich durch das'Auslösungsvermögen des Umsetzers des Analogsignals in den Zählimpulskode bestimmt., Die Anwendung von einfachen Elementen und Baugruppen der Digitalrechnertechnik in·, der Einrichtung gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit bei den niedrigen Herstellungskosten und geringen Außenabmessungen»The described design of the digital device for determining the steady state value of the analog signal makes it possible to achieve a more accurate evaluation of the steady state value of the analog signal. The error of determining the steady state value of the analog signal does not depend on an interference level, but is determined exclusively by the resolving power of the converter of the analog signal in the counting pulse code. The application of simple elements and assemblies of digital computer technology in the device ensures high reliability with low production costs and small external dimensions »

Die Anwendung der oben beschriebenen digitalen Einrichtung zur Bestimmung des stationären Wertes des Analogsignals z» B₀ zur Temperaturmessung in der Digitalform des flüssigen Stahls mit einem Thermopaar, das kurzzeitig in den flüssigen Stahl getaucht wird, sichert eine hohe Meßgenauigkeit.The application of the above-described digital device for determining the steady state value of the analogue signal Z B ₀ for measuring the temperature in the digital form of the liquid steel with a thermocouple immersed in the liquid steel for a short time ensures a high measuring accuracy.

So, z. B₀ bei der Anwendung in der Einrichtung des Umsetzers des Analogsignals in den Zählimpulskode mit einem Auslösungsvermögen von 1 C ist der maximale Fehler, der durchSo, z. B ₀ when used in the device of the converter of the analog signal in the Zählimpulode with a triggering capacity of 1 C is the maximum error by

-20- -15.6.1979-20- -15.6.1979

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die Vorrichtung ins Meßsystem hineingebracht wird, nicht größer als + 0,5°C.The device is brought into the measuring system, not greater than + 0.5 ° C.

Es wurde eine bevorzugte Ausfü'hrungsVariante der Erfindung beschrieben; weitere Varianten und Modifikationen der di-.gitalen Einrichtung zur Bestimmung des stationären Wertes des Analogsignals können durchgeführt werden.A preferred embodiment of the invention has been described; Further variants and modifications of the digital device for determining the steady-state value of the analog signal can be carried out.

Claims

-21- 15.6.1979

54 564/17

Erf indungsans pruch . , '

Device for determining stationary values of analog signals "consisting of"

A converter for converting the analog signal into the count code $ which has an output for positive pulse code pulses of the analog signal and another output for negative pulse negative pulses of the analog signal; *

a pulse generator; ·

a reversing counter;

a digit display part electrically connected to the digit outputs of the reversing counter;

a first and a second threshold counter;

Zero-state decoders of the first and second threshold counters whose inputs are connected to the digit outputs of the threshold counters, and whose outputs are connected to the inputs of the computational block in the subtraction of the first and second threshold counters;

- a timeinterval discriminator as well as

Dl · -22- 15.6.1979

54 §64 / 17

- Inputs whose initial setting is connected to overflow outputs of the threshold counters'and

- buzzer Synchronisierungsil whose two inputs are connected to the outputs of the converter of the analog signal in the Zählimpulungskode, the third input of the ^ Synchronisierungsils is connected to the clock pulse generator, "

the outputs of synchronized code pulses of the synchronizing part are electrically connected to the threshold counter and dsm reversing counter, and the synchronizing part synchronized clock output is electrically connected to the time interval discriminator, characterized in that a frequency divider (21) is 1: 2, three NOT Circuits (11, 12, 13), seven AND circuits (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20), the time interval discriminator (8) having an information output connected to the first inputs of the first one , second, third and fourth AND circuits (15, 16, 17, 18) correspondingly and the first NICIIT circuit (11) is connected to the first input of the fifth AND circuit (14), the output of the synchronized clock pulses of the synchronization part (3) is connected to the second input of the first AND circuit (15), the threshold counter (5, 4) have additional subtraction inputs, to which the output (33) of the first n AND circuit (15) is turned on, the electrical coupling of the outputs of the synchronized code pulses (27, 28) of the synchronization part (3) with the ^s chwellwertzählern (5, 4) and the Reversierzähler (9) by the sixth and seventh) Circuit (19, 20) carried out accordingly, wherein

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the output (27) of the synchronized code pulses with positive increment of the analog signal to the first input of the sixth UlJD circuit (19) and the output (28) of the synchronized code pulses with negative increment of the analog signal to the first input of the seventh UHD circuit ( 20), the second inputs of the sixth and seventh UHD circuits (19, 20) are connected together to the first input of the fifth UHD circuit (14), the output (34) of the sixth UED circuit (19) is on the addition inputs of the Reversierzählers (9) and the first threshold counter (5) and to the subtraction input of the second threshold counter (4), the output (35) of the'iebenten AND circuit (20) is connected to the subtraction inputs of Reversierzählers (9) and the first threshold counter (5) and to the addition input of the second threshold counter (4) turned on; the electrical coupling of the output of the synchronized clock pulses (26) of the synchronization part (3) with the time interval discriminator (8) is performed by the fifth MD circuit (14), at the second input of which said output (26) of the synchronization part (3) is turned on is, the output (32) of the fifth UUD circuit (14) is connected to the arithmetic input of the Zeitintervalldiskriminators (8), the second inputs of the second and third UHD circuit (16, 17) via the frequency divider (21) in proportion 1: 2 to the output (26) of the synchronized clock pulses of the synchronization part (3), the output of the zero state decoder (7) of the first threshold counter (5) is connected to the third input of the third UIiD circuit (17), to the second one Input of the fourth UHD circuit (18) and via the second UICHT circuit (12) to the third input of the second UHD circuit (16) turned on, the output of Nullzus-tanddechiffrators (6) of the second threshold "

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Counter (4) is connected to the fourth input of the second AND circuit (16), to the third input of the fourth AND circuit (18) and via the third NOT circuit (13) to the fourth input of the third AND circuit (16). 17.), the outputs (56, 57) of the second and third AND circuits (16, 17) are respectively connected to the additional subtraction input and additional addition input of the Reversierzählers (9), the number display part (10) has a control input, to the output (58) of the? fourth AND circuit (18) is turned on.

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