DE2423351A1

DE2423351A1 - Verfahren und vorrichtung zur aufzeichnung von sich nicht gleichmaessig aendernden daten in echtzeit mit packung der daten waehrend der perioden verhaeltnismaessig langsamer aenderung

Info

Publication number: DE2423351A1
Application number: DE2423351A
Authority: DE
Inventors: Patrice Abel; Pierre Duverne; Jean-Bernard Elziere; De Reffye Jerome Verchere
Original assignee: Electricite de France SA
Current assignee: Electricite de France SA
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1974-05-14
Publication date: 1974-12-12
Also published as: JPS5022547A; CA1015854A; DE2423351B2; IT1013246B; FR2231972A1; JPS5444420B2; SE7407048L; SE404550B; FR2231972B1; GB1468218A; CH581884A5; ES426754A1; US3943349A

Description

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ELEGTRIGITE DE PRANCE . 0291 74 B

Verfahren und_##Vorrichtung zur Aufzeichnung von sich nicht
gleichmässig ändernden Daten in Echtzeit mit Packung^ der Daten v/ährend der Perioden verhältnismässig langsamer Änderung.

Die Erfindung hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gegenstand, um in Echtzeit Daten mit nicht gleichmassiger Änderung unter Packung der Daten während der Zeiten verhältnismässig geringer Änderung aufzuzeichnen.

Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen

zur Aufzeichnung von Daten bekannt, welche die Speicherung von Daten in numerischer Form vornehmen, welche einen veränderlichen Vorgang darstellen, dessen Änderung ' mit veränderlichen Frequenzen erfolgt, z.B. wenn man sich gleichzeitig für einen Dauerzustand und einen Übergangszustand interessiert.

Wenn man die Verwendung eines Speichers sehr grosser Kapazität vermeiden will, muss eine Packung der Daten während der Zeiten, v/ährend welcher sich der untersuchte Vorgang langsam ändert, vorgenommen werden.

So ist z.B. das Verfahren "fan" bekannt,

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bei welchem die Frequenz, mit v/elciicr die eatnommenen Datenproben gespeichert werden, einem sehr verwickelten Gesetz folgt, was die Kodierung der Probenentnahmezeiten schwierig macht und gleichzeitig erhebliche Fehler zwischen dem gespeicherten gepackten Signal und dem dem untersuchten Vorgang entsprechenden Originalsignal mit sich bringt.

Es ist ferner vorgesehen worden, die Aufzeichnung in einem langsamen Rhythmus für den Dauerzustand und einem sehr schnellen Rhythmus für den Übergangszustand vorzunehmen, es treten aber dann Probleme bei der Steuerung des Übergangs von dem einen Rhythmus auf den anderen und der Synchronisierung zwischen der Aufzeichnung und dem Vorgang auf.

Ferner ist für die Speicherung von Daten

eine magnetische Aufzeichnung in Analogform benutzt worden, ein derartiges Verfahren erfordert aber eine sehr grosse Bandbreite, was in der Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens eine sehr hohe Vorbeilaufgeschwindigkeit des magnetischen Aufzeichnungsträgers (Band oder Scheibe) vor den magnetischen Aufzeichnungsköpfen ergibt, wodurch die Dauer des gespeicherten Vorgangs begrenzt wird, es sei denn, dass sehr sperrige Apparate und Träger benutzt werden, wobei eine derartige magnetische Aufzeichnung ausserdem die Benutzung von sich drehenden Teilen sehr hoher Präzision erfordert, welche im allgemeinen in einer überwachten Umgebung arbeiten müssen.

Die Erfindung hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gegenstand, welche den Nachteilen der früheren Technik abhelfen und eine wirksame Packung und somit die Benutzung eines Speichers geringer Grb'sse für die Aufzeichnung eines Vorgangs von verhältnismässig langer Dauer mit einem kleinen Fehler zwischen dem unter Ausgang von der Aufzeichnung reproduzierbaren Signal und dem durch den zu untersuchenden Vorgang erzeugten Ursprungssignal gestatten.

Die Erfindung hat zunächst ein Verfahren zum

Gegenstand, um in Echtzeit Daten mit ungleichmässiger Änderung unter Packung der Daten während der Zeiten verhältnismässig langsamer Änderung aufzuzeichnen, wobei dieses Verfahren durch folgende aufeinanderfolgende Arbeitsschritte' gekenn-

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zeichnet ist:

- Probenentnahme der' Daten oder Angaben in numerischer Form in einem konstanten Rhythmus ;

- Aufbewahrung der entnommenen Daten in Form

einer Folge, welche eine bestimmte Zahl von aufeinanderfolgenden entnommenen Daten enthält ;

- während des normalen Arbeitens Prüfung

einer Dreiergruppe von drei aufeinanderfolgenden aufbewahrten Daten dieser Folge, um festzustellen, ob die Differenz zwischen der Zwischenangabe oder mittleren Angabe dieser Dreiergruppe und dem arithmetischen Mittelwert der beiden äussersten Angaben dieser Dreiergruppe (welche die Umrahmung dieser Dreiergruppe bilden) dem Absolutwert nach grosser oder kleiner als ein gegebener Grenzwert ist ;

- in Funktion dieses Kriteriums die Vornahme des einen oder des anderen der beiden Arbeitsschritte, von denen der eine, welcher vorgenommen wird, wenn diese Differenz den Absolutwert nach kleiner als dieser Grenzwert ist, darin besteht, die mittlere Angabe der Dreiergruppe zu unterdrücken und in dieser Folge alle Angaben, welche später als diese mittlere unterdrückte Angabe auftreten, um eine Stelle vorrücken zu lassen, während der andere Arbeitsgang, welcher vorgenommen wird, wenn diese Differenz dem Absolutwert nach grosser als dieser Grenzwert ist, darin besteht, die älteste Angabe dieser Folge zu speichern, wobei alle aufbewahrten Angaben der Angabenfolge um eine Stelle vorgerückt werden. ;

- Aufbewahrung einer neuen entnommenen Angabe in der jüngsten Aufbewahrungsstelle, welche gerade in der Angabenfolge durch das Vorrücken eines Teils oder der Gesamtheit der bereits aufbewahrten Angaben freigeworden ist ;

- ferner parallel zu den obigen Schritten

der Aufbewahrung, der Prüfung, des Vorrückens und der Speicherung von aufeinanderfolgenden Daten die aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte der Aufbewahrung und der Speicherung der Zeiträume zwischen den tatsächlich aufbewahrten und hierauf gespeicherten Daten.

Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur .Ausübung des obigen Verfahrens zum Gegenstand, welche durch

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folgende Teile gekennzeichnet ist :

- eine Vorrichtung zur Probenentnahme der Daten in numerischer Form in konstantem Rhythmus ;

- eine erste Kaskade von Schieberegistern,

wobei der Eingang des ersten Registers dieser Kaskade mit dem Ausgang der Probenentnahmevorrichtung zur Aufbewahrung der entnommenen Daten verbunden ist ;

- eine Rechen- und Vergleichseinheit mit

drei Dateneingängen, welche die Differenz zwischen dem Signal an ihrem zweiten Eingang und dem arithmetischen Mittelwert der Signale an ihrem ersten und ihrem dritten Eingang bildet und den Absolutwert dieser Differenz mit einem in Form eines Signals an ihren vierten Eingang angelegten Grenzwert vergleicht ;

- Umschaltmittel, deren Eingänge mit den Ausgangen der Schieberegister der ersten Kaskade verbunden sind, wobei diese Mittel an ihren drei mit den drei Eingängen der Vergleichseinheit verbundenen Ausgängen drei aufeinanderfolgende Ausgänge umschalten können, welche unter den Ausgängen dieser Register ausgewählt sind}

- eine zweite Kaskade von Schieberegistern,

deren Zahl gleich der der Register der ersten Kaskade, vermindert um eine Einheit,ist, um die Zeiträume zwischen in den Registern der ersten Kaskade aufbewahrten Daten aufzubewahren ;

- Addiereinheiten, welche zu dem an ihren

Eingang angelegten Signal eine Einheit hinzufügen und zwischen zwei aufeinanderfolgenden Registern der zweiten Registerkaskade sowie vor dem ersten Register dieser Kaskade angeordnet sind ;

- Subtrahiereinheiten, welche von dem Wert

der Ausgangsgrösse eines jeden Registers der zweiten Kaskade den Wert der Eingangsgrösse der vorausgehenden Addiereinheit abziehen ;"

- eine logische Einheit, deren Eingänge mit

den Ausgängen der Subtrahiereinheiten verbunden sind, und welche die drei aufeinanderfolgenden Register der ersten Kaskade bestimmt, deren Ausgänge über die Umschaltmittel mit der Rechen- und Vergleichseinheit verbunden werden ;

- eine Steueranordnung, welche die Entscheidungen der obigen logischen Einheit auf die Umschaltmittel, die

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Register der ersten und die Register der zweiten Kaskade und auf die Addiereinheiten überträgt ; und

- einen Speicher mit einem ersten Abschnitt,

dessen Eingang mit dem Ausgang des letzten Registers der ersten Kaskade verbunden ist, und einem zweiten Abschnitt, des«- sen Eingang mit dem Ausgang des letzten Registers der zweiten. Kaskade verbunden ist. ·

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Pig. 1 und 2 zeigen schematisch die'bei dem

erfindungsgemassen Verfahren benutzte Packungsmethode und die erfindungsgemässe Vorrichtung·

Pig. 3 ist ein Blockdiagramm der Gesamtheit einer erfindungsgemassen Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemassen Verfahrens.

Pig. 4 zeigt schematisch die Umschaltmittel der Vorrichtung der Pig. 3.

Pig. 5 zeigt schematisch die Rechen- und Vergleichseinheit der Vorrichtung der Pig. 3.

Pig. 6 zeigt schematisch eine Zelle einer

logischen Einheit der Vorrichtung der Pig. 3, sowie die zugeordnete Zelle der Steueranordnung.

Unter Bezugnahme auf Pig. 1 und 2 soll zunächst die bei dem erfindungsgemassen Verfahren mittels der erfindungsgemassen Vorrichtung ausgeübte Packungsmethode erläutert werden.

Der angestrebte Zweck ist, die geringste Zahl

an Daten gespeichert zu halten, welche gestattet, mit einem unterhalb eines gegebenen Grenzwerts liegenden Pehler die Änderungen des untersuchten Vorgangs wiederzugeben. Hierfür werden in einem Speicher die aufeinanderfolgenden Daten in einem veränderlichen Rhythmus aufgezeichnet, welcher umso grosser ist, je schneller sich der Vorgang ändert.

Erfindungsgemäss wird eine Methode benutzt,

welche darin besteht, systematisch den Hittelwert der beiden äussersten Daten einer Dreiergruppe von drei aufeinanderfolgenden Daten, welche durch zwei untereinander gleiche Zeiträume getrennt sind, mit der mittleren Angabe oder Zwischenangabe

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dieser Dreiergruppe zu vergleichen. Wenn die Differenz zwischen diesem Hittelwert und der mittleren Angabe klein ist (d.h. kleiner als ein vorbe stimmter Grenzwert), ist die Änderung während der Dauer der Dreiergruppe praktisch linear, und die Speicherung der Zwischenangabe liefert kaum eine zusätzliche Information. Wenn dagegen der Unterschied zwischen dem Kittelwert der beiden äussersten Angaben und der mittleren Angabe gross ist (d.h. wenn er den vorbestimmten G-rezwert übersteigt), ist eine schnelle Ä*nderung während der Dauer der Dreiergruppe vorhanden, so dass es wichtig ist, den mittleren Wert zu speichern.

In Pig. 1 sind zwei aufeinanderfolgende Dreiergruppen dargestellt, nämlich die Dreiergruppe A mit den Daten oder Angaben a, b und c, und die Dreiergruppe JB mit den Daten c, d und e. Ein erster Vergleich kann an der Dreiergruppe c, d, e vorgenommen werden, und wenn die Angabe d wenig von dem Mittelwert der Angaben c und e abweicht, wird die Angabe d ausgeschieden. Ebenso wird bei dem nächsten, an der Dreiergruppe A vorgenommenen Vergleich die Angabe b ausgeschieden, wenn sie von dem Mittelwert der Angaben a und c wenig verschieden ist. Es bleibt dann die durch die Angaben a, c und e gebildete Dreiergruppe C übrig (da die Angaben d und b ausgeschieden wurden) und man nimmt den Vergleich der mittleren Angabe c mit dem Mittelwert der äussersten Angaben a und e vor, wobei die Angabe c beibehalten oder ausgeschieden wird, je nachdem, ob sie von dem Mittelwert der Angaben a und e sehr oder wenig verschieden ist.

Es ist zu bemerken, dass der Vergleich zwischen drei aufeinanderfolgenden Daten c, d, e oder a, b, c, oder schliesslich a, c, e vorgenommen v/ird, wobei die Zeiträume zwischen der ersten und der zweiten Angabe sowie zwischen der zweiten und der dritten Angabe der Dreiergruppe gleich sind, an welchen der Vergleich vorgenommen wird (wobei Δι der konstante Zeitraum zwischen a und b, b und c, c und d, d und e ist).

In Pig. 2 ist (vollausgezogen) eine einen Vorgang darstellende Kurve D gezeigt, wobei die Zeit t als Abszisse und die Amplitude E als Ordinate aufgetragen ist. In diese Kurve D sind drei aufeinanderfolgende Daten a, b, c einer Dreiergruppe eingetragen, wobei die beiden Zeiträume

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zwischen den Angaben b und a einerseits und den Angaben c und b andererseits gleich den ElementarZeiträumen At der Probenentnahme sind. Der Kittelwert zwischen den Amplituden a -a und c -c der Daten a und c ist b -b¹, wobei dieser Wert in der Nähe der Amplitude b_Q-b der Angabe b liegt. Wie man sieht, ist, wenn b¹ in der Iiähe von b liegt, die Änderung zwischen a und c praktisch linear, so dass der Informationsverlust durch Unterdrückung der Angabe b vernachlässigbar ist.

Bei der (strichpunktierten) Kurve D' mit den aufeinanderfolgenden Daten a, b" und c, mit einer Differenz b'-b",welche erheblich grosser als die Differenz b'-b ist, ist es dagegen zweckmassig, die Angabe b" beizubehalten, da sonst ein erheblicher Informationsverlust entstehen würde, da die Änderung zwischen den Angaben a und c durch—aus nicht linear ist (da die Amplitude des Mittelwerts b_o-b'_von der Amplitude b_o-b" der Angabe b" stark verschieden ist).

Nach Erläuterung der Packun^smethode unter

Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 ist nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis 6 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben, wobei Fig· 3 eine Gesamtansicht der Vorrichtung ist, während Fig. 4, 5 und 6 gewisse Blocks der Fig. 3 mit mehr Einzelheiten zeigen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sieht man, dass

die Vorrichtung zunächst eine Anordnung 1 enthält, welche zur Probenentnahme dient und einen Analog-Digital-Wandler bildet, wobei diese Anordnung an ihrem Signaleingang 2 das den zu untersuchenden Vorgang darstellende Analogsignal f empfängt, welches z.B. von einem geeigneten Fühler ausgesandt werden kann, welcher ein zu der Amplitude des zu untersuchenden Vorgangs unmittelbar proportionales elektrisches Signal liefert. Dieser Wandler 1 wandelt die Amplitude des Analogsignals f in eine Zahl von η Bits in dem reinen binären Oode um, d.h. in . eine Zahl mit η binären Ziffern (nur die Ziffern "0" und ¹M¹¹)'. Auf der Zeichnung ist die Gesamtheit der η Leiter zur übertragung von η Bits durch einen einzigen Leiter mit einem schrägen Strich und den Bezugszeichen η dargestellt.

Der Wandler 1 besitzt ferner einen S'teuereingang 3, v/elcher von einem Zeitgeber 98 Impulse g in regel-

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massigen Zeitabstanden At empfängt, welche die Probenentnahme der Daten aus dem Signal f in einem konstanten Rhythmus und unter numerischer (tatsächlich binärer) Form erzeugen. Der Rhythmus der Impulse g kann z.B. 10 Hz betragen (ein Impuls g jede KikrοSekunde: At = 10" Sekunden).

An den Ausgang 4 des Analog-Digital-Wandlers 1 ist eine erste Kaskade von Schieberegistern 5q, 5-«, 5₂ ···· **13^J ^14·' ^15 angeschlossen, wobei angenommen ist, dass die erste Kaskade wie bei der dargestellten Ausführungsform sechzehn Register umfasst.

Der Eingang 6_Q des ersten Registers 5q ist mit dem Ausgang 4 des Wandlers 1 verbunden, während der Eingang 6., 6g .... 6.|,, 6.J., 6-|ir eines jeden der anderen Register 5- bis 5-jc mi^ dem Ausgang 7q bis 7 h c des vorhergehenden Registers der - Kaskade verbunden ist (so ist z.B. der Eingang 6- des Registers 5h mit dem Ausgang 7q des Registers 5q verbunden).

Jedes Register 5q bis 5^c der ersten Schieberegisterkaskade besitzt ferner einen Steuereingang 8q bis S-jc» welcher als Antwort auf einen Steuerimpuls hg bis h... p- die Überführung der in diesem Register in binärer Form erhaltenen Angaben auf das nächste Register (nach rechts) durch Herstellung der Verbindung zwischen dem Ausgang 7 dieses Registers und dem Eingang 6 des nächsten Registers (nach rechts) steuert.

Die Vorrichtung enthält ferner eine zweite

Schieberegisterkaskade 9-, 9₂ ···· ^13» ^14» 9-jc zur Aufbewahrung der Zahl von elementaren Zeiträumen At zwischen den Daten, welche sich tatsächlich in den entsprechenden Registern 5q bis 5hc der ersten Kaskade befinden.

Vor jedem Register 9q bis 9h/ ist ein Addierwerk 1<λ|, 1O₂ ···. ·1°13> ¹⁰14» ¹⁰15 angeordnet, welches jedesmal dann eine Einheit zufügt, wenn sein Steuereingang 11 η bis 11^c mit einem Impuls i.. bis i-c beaufschlagt v/ird.

Han hat daher bei Ausgang von einem Eingang

12, welcher normalerweise die Zahl "0" empfängt, nacheinander : eine erste Addiereinheit 10^, deren Eingang 13- mit dem Eingang 12 verbunden ist, ein erstes Register 9«j 1 dessen Eingang 14« mit dem Ausgang 15^ des Addierwerks 10-. verbunden ist, ein

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Addierwerk 10p» dessen Eingang 13p ^mi"k dem Ausgang 16.. des Registers 9* verbunden ist, ein Register 9p» dessen Eingang 14p mit dem Ausgang 15p des Addierwerks 10p verbunden ist, und so fort bis zu dem Register 9^c> dessen Eingang 14^c mit dem Ausgang 15^c des Addierwerks 10^c verbunden ist.

Jedea Register 9 der zweiten Kaskade besitzt auch einen Eingang 1 7h bis 17-jc zur Steuerung der Verschiebung, welcher, wie die Eingänge 8q bis 8,. . der Register 5q bis 5]a, die Verschiebungsimpulse h.Q bi3 h-j* empfangen kann.

Der Ausgang 7^c des Registers 5-c der ersten Kaskade und der Ausgang 16-jc des Registers 9-jc der zweiten Kaskade sind mit dem Dateneingang 18a bzw. dem Zeitraumeingang 18b eines Speichers 18 mit zwei Abschnitten 18c bzw. 18d für die Daten bzw. für die Zeiträume verbunden, wobei dieser Speicher die bezeichnenden Daten, welche bei dem Vergleichsvorgang nicht ausgeschieden wurden, und die Zeiträume zwischen den aufgezeichneten aufeinanderfolgenden Daten aufbewahren soll, und zwar für eine spätere benutzung. Der Speicher 18 empfängt ferner die Schiebeimpulse h- c zur Auf zeichnungjäer Daten von aufeinanderfolgenden Zeiträumen.

Diesem Speicher 18 ist eine Speicheradressiereinheit 19 zugeordnet, welche gestattet, durch die leitung 20 die aufeinanderfolgenden Zellen des Speichers auszuwählen, in welchen die Aufzeichnung erfolgt , und durch die Leitung eine Einheit zu der Adresse der Impulse j zur Löschung der Adresse hinzuzufügen, welche an den Eingang 22 der Einheit 19 angelegt werden können.

Die Wahl der Dreiergruppe, welche dem Vergleich unterworfen wird, um festzustellen, ob eine Packung vorgenommen werden soll oder nicht, erfolgt durch Umschaltmittel, welche durch drei Datenübertragungssteuereinheiten oder Iiultiplexgeräte , 23a, 23b, 23c gebildet werden, welche einerseits Dateneingänge, z.B. 24, und andererseits einen Steuereingang 25a, 25b, 25c aufweisen. Es sind (q - 1) Eingänge 24 für jedes Hultiplexgerat vorhanden, wenn die erste Kaskade q Gatter und die zweite Kaskade (q - 1) Gatter aufweist.

Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt das Kultiplexgerät 23a fünfzehn Dateneingänge 24, von denen

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der erste mit dem Ausgang 4- des V/andl ers 1 und die anderen mit dem Ausgang 7q bis 7-·, der Register 5q bis 5^v verbunden sind. Die fünfzehn Dateneingange 24 des Hultiplexgeräts 23b sind mit den Ausgangen 7_Q bis 7- , der Register 5q bis 5«, verbunden. Schliesslich sind die fünfzehn Eingänge 24 des Ilultiplexgeräts 23c mit den Ausgängen 7^ bis 7^ ^der Register 5^ bis 5^c verbunden. Es ist in der Tat ohne weiteres klar, dass die erste, von dem Kultiplexgerät 23a übertragene Angabe einer Dreiergruppe nicht durch die beiden letzten Daten der Register 5** und 5.1 ς gebildet werden kann, welche der Aufzeichnung in dem Speicher (bei 18c) vorausgehen, dass die durch das Kultiplexgerät 23b übertragene zweite Angabe der Dreiergruppe weder die erste aus dem Wandler 1 austretende noch die letzte das Register 5-je vor der Aufzeichnung in dem Speicher verlassende Angabe sein kann, und dass schliesslich das Hultiplexgerät 23c nicht als letzte Angabe einer Dreiergruppe die beiden ersten Angaben des Wandlers 1 oder des Registers 5q behandeln kann.

Die Kontrolleingänge 25a, 25b und 25c werden von einer Adressiereinheit 26 der Multiplexgeräte gesteuert, welche der gesamten Steueranordnung angehört, wie dies weiter unten erläutert ist.

In Fig. 4 ist der Aufbau einer Einheit der bei 23a, 23b oder 23c vorhandenen Art mit mehr Einzelheiten dargestellt.

Jede dieser Einheiten enthält fünfzehn UMD-

Gatter 27-j bis 27.Ji, allgeaieiner ( q - 1) Gatter mit zwei Eingängen, von denen der eine, 24, die Angabe von einem Ausgang des £yps 4 oder 7q bis 7-jr (Pig· 3) und der andere, 25, den Wahlbefehl von einer Decodiervorrichtung 28 empfängt, './eiche vier Eingänge 29 und fünfzehn Ausgänge 30^ bis 3C^c besitzt, nämlich einen Ausgang je Gatter 27* bis 27-jr· Diese Decodiervorrichtung empfängt an ihren vier Eingängen 29 die Kennung der zu übertragenden Angabe und somit des arbeitsfähig zu machenden UMD-Gatters 27 in paralleler binärer Form (die fünfzehn Ordnungszahlen der durch die siebzehn Ausgänge 4, 7_Q, 7-, 7o ···· ?13> ^iA> 7-jtr bestimmten fünfzehn Dreiergruppen können mit Hilfe einer binären Zahl mit vier Bits dargestellt werden, da 2⁴=16).

Entsprechend der an den Eingängen 29 durch

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vier Leitungen 31 von der Einheit 26 ankommenden Ordnungszahl speist die Decodiervorrichtung 28 einen und nur einen einzigen dieser Ausgänge 30, nämlich denjenigen, welcher durch die Leitung 32- bis 32-,,- den Eingang 25 des dieser Ordnungszahl entsprechenden TJKD-Gratters 27 speist. Hur der Eingang 25 dieses Gatters 27 der fünfzehn Gatter 27-j Ms 27-jc wird gespeist und überträgt daher auf seinen Ausgang 33-j bis 33-jc das an dem Eingang 24 ankommende Signal. Me Ausgänge 33-i bis 33.4c sind mit den Eingängen 34^ bis 34^c eines OOER-Gatters 36 verbunden. DaG ODER-Gatter 36 überträgt daher auf seinen Ausgang 37 das Bit "1" oder "0", je nachdem, ob der Eingang 24 des UliD-Gatters 27, dessen Eingang 25 gespeist wird, d:j.e Ziffer "1" oder "0" empfängt.

Da die Daten η Bits enthalten, sind in Wirklichkeit für jedes Kultiplexgerät 23 η Anordnungen der in Pig. 4 dargestellten Art vorhanden. Tatsächlich wird jede in Pig. 4 dargestellte Anordnung z.B. durch eine steckbare Karte 38 gebildet, so dass in diesem Fall η Karten 38 zur Bildung einer Einheit 23a vorgesehen werden. Das gleiche gilt für die Einheit 23b und 23c. Es sind daher drei Anordnungen der in Pig· 4 dargestellten Art vorhanden, um die Gesamtheit der rxultiplexgeräte 23a, 23b und 23c zu bilden, welche die Umschaltmittel bilden, welche einer Rechen-' und Yergleichseinheit 39 drei eine Dreiergruppe bildende aufeinanderfolgende Daten von dem Wandler 1 und den Registern 5q bis 5<\a zuführen...,

Die Rechen- und Vergleichseinheit 39 ist im einzelnen in Pig. 5 dargestellt, in v/elcher man zunächst die drei Ausgänge 37a, 37b und 37c der Iiultiplexgeräte 23a bzw. 23b bzw. 23c wiederfindet, wobei 37a und 37c die beiden äussersten Daten (z.B. die Daten a und c) der Dreiergruppe und 37b die mittlere Angabe oder Zwischenangabe (z-.B. die Angabe b) der Dreiergruppe übertragen (siehe Pig. 1 hinsichtlich der/baten a, b und c).

Die in einzelnen in Pig. 5 dargestellte Einheit 38 enthält zunächst ein Addierwerk 40, welches die Addition der an seinen Eingängen 40a und 40c von den obigen Ausgängen 37a und 37c ankommenden Daten vornimmt, wobei es wohlverstanden ist, dass jedes dieser Daten η Bits enthält.

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Diese Summe enthält normalerweise (η + 1) Bits, nämlich η an den Ausgängen 41^ bis 41_n verfügbare Bits und ein Bit an dem tJbertra^'ausgang 41^₁₊-J y. Die Division durch zwei zur Bildung des Hittelwerts der bei 40a und 40c ankommenden Daten erfolgt unter Unterdrückung des letzten Bits (Bit mit dem geringsten Gewicht), welches normalerweise durch den Ausgang 41^ austritt, welcher kein Signal liefert. Der Ausgang der höchsten Ordnung 41 /„.-· \ liefert den Übertrag (wenn ein solcher vorhanden ist). VIenxi Y und Y die Zahlenwerte der Amplituden Ea und Ec der Daten a und c (Fig. 2) genannt werden, bildet das Addier-

·· X + Y

werk 40 unter Unterdrückung des bei 4I₁ austretenden Bite a c

¹ 5

d.h. den arithmetischen Kittelwert von Y und Y .

ei O

Die Einheit 42 ist ebenfalls ein Addierwerk, welches einerseits an seinen Eingängen 43 die von den

Ausgängen 41 _o bis 41/„..ι λ des Addierwerks 40 kommenden Bits, γ + γ * \n-r ι;

d.h. —-»und andererseits an seinem Eingang 44 die η Bits empfängt, welche von dem Ausgang 45 einer Umkehrschaltung 46 kommen, deren Eingang 47 mit dem Ausgang 37b des Kultiplexgeräts 23a verbunden ist, d.h. den Zahlenwert Y, der Amplitude Ec (Fig. 2)der Angabe b, so dass der Ausgang 45 -Y^ liefert.

Das Addierwerk 42 nimmt also die Addition

+ Y des von der Einheit 40 kommenden Wertes s und des

von 46 kommenden Wertes -Y, vor. Es nimmt also die Rechenope-

^Ya ^{+ Y}c
ration * - Y- vor, d.h. es bildet die Differenz zwischen

dem arithmetischen Mittelwert der beiden äussersten Werte Y und Y der Dreiergruppe und dem Hittelwert Y^ der gleichen Dreiergruppe.

Es ist zu bemerken, dass der an dem Ausgang

48 verfügbare übertrag des Addierwerks 42 auf einen zusätzlichen Eingang 49 dieses Addierwerks geschickt wird. Es handelt sich hierbei um einen bei de,r besonderen Ausführungsform vorgesehenen Kunstgriff, um die Umkehrung und die algebraische Summe in den Einheiten 46 und 42 zu erhalten. In der Einheit 46 erfolgt die Umkehrung durch Komplementbildung zu 1, durch Umkehrung eines jeden Bits (wobei die Ziffern "1" in "O" und die Ziffern "0" in "1" umgewandelt werden) mit Hilfe von für die

η Bits von Y , in der Einheit 46 vorgesehenen elementaren b

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HEIN-Gattern, während in der Einheit 42 die algebraische Summe, in Wirklichkeit die Differenz, durch Komplementbildung zu 2 gebildet wird, indem in den Falle eines Übertrags ein Bit hinzugefügt wird, weshalb die Verbindung durch die Leitung 50 zwischen dem Ausgang 48 und dem Eingang 49 der Einheit 42 vorgesehen ist.

Der Ausgang 51 "der Einheit 42 ist mit dem

ersten Eingang 52 einer Einheit 53 verbunden, welche an ihrem zweiten Eingang 54 den durch den Ausgang 48 der Einheit 42 austretenden Übertrag nach Durchgang durch eine Umkehrschaltung empfängt. Die Einheit 53 bestimmt den Absolutwert der von dem

Y +Y

Ausgang 51 der Einheit 42 gelieferten Differenz a c - Y-

y D

mit Hilfe der folgenden Maßnahme : die Einheit 53 bildet ein "exklusives ODER-Gatter", dessen Ausgang 56 nur gespeist wird, wenn ein Eingang, und zwar ein einziger, 52 oder 54 gespeist wird.

Bekanntlich ist, wenn α und β die Eingangssignale eines "exklusiven ODER-Gatters" genannt werden, die Ausgangsgrösse gleich α β + οΓ β. In dem uns interessierenden Sonderfall stellt β z.B. dar, was an den Eingang 52 angelegt wird, d.h. jedes Bit der obigen Differenz a c - Y>,, während α

das Zeichen dieser bei 54 ankommenden Differenz darstellt. \Iena das Zeichen positiv ist, wird es durch die Ziffer ""1" an dem Ausgang 48 dargestellt, und durch die Ziffer "0" bei 54 nach Umkehrung in der Umkehrschaltung 55. Das Ausgangssignal der Einheit 53, welches gleich α ß" + et β ist, ist dann 0 + β (da α = 0 und cc = 1). Man erhält daher bei 56 ein ß, welches positiv ist. Wenn dagegen das Zeichen negativ ist, erhält man am Ausgang von 48 das Bit "0" und somit bei 54 das Bit "1". Man erhält also bei 56 α β" + α β = -β + 0 (da α = 1 und α = 0), d.h. den Absolutwert von β, da β negativ ist.

Man erhält also tatsächlich bei 56 am Ausgang

Y₊Y

der Einheit den Absolutwert der Differenz a c - Y_v , d.h.

Y + Y, 2 °

a b ,, y

Schliesslich ist die Einheit 57 ein eigentlicher komparator, welcher einerseits bei 58 durch die Anordnung

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von bei 59 dargestellten η leitungen die η Bits des Absolutwerts der obigen Differenz und andererseits bei 60 durch die Anordnung von η Leitungen 61 die η Bits des Grenzwerts k empfängt, welcher zur Diskriminierung der auszuscheidenden Daten dient« Wenn die Differenz dem Absolutwert nach kleiner als der Grenzwert k ist, wird die betreffende Angabe ausgeschieden. Wenn diese Differenz dem Absolutwert nach grosser als k ist, wird sie beibehalten (wobei je nachdem die Beibehaltung oder die Ausscheidung im Falle der Gleichheit zwischen dem Absolutwert der Differenz und k gewählt wird).

Der Ausgang 62 von 57 wird gespeist oder nicht, je nachdem, ob die betreffende Angabe Y^ beizubehalten ist, oder nicht· Der Ausgang 62 des !Comparators 57 wird (3?ig.3) unter der Steuerung durch eine logische Prioritätseinheit 66 durch einen leiter 63 mit der Steuereingeit 64 der Suamierschaltungen 10- bis ΙΟ..,- und mit der Steuereinheit 65 zur Verschiebung sowohl der Register 5q bis 5-jr als auch der Register 9.« bis 9-j c verbunden.

Nachstehend sind unter Bezugnahme auf Pig. 6

die logische Prioritätseinheit 66 und die Steueranordnung (Steuereinheiten 64, 65 und Adressiereinheit 26 der iiultiplexgeräte 23) der E¹Xg. 3 beschrieben. Ss ist zu bemerken,, dass in Fig. 6 nur eine einzige, einem bestimmten Register 9 entsprechende Zelle dargestellt ist (in Wirklichkeit sind (q - 1) derartige Zellen vorhanden).

Zunächst sollen jedoch einige Erläuterungen

über die Methode gegeben werden, welche in der logischen Prioritätseinheit 66 verwendet wird, um die Dreiergruppe auszuwählen, welche in der Rechen- und Vergleichseinheit 39 behandelt wird.

Die logische Prioritätseinheit 66 soll von

den aufeinanderfolgenden gleichen Zeitraumpaaren zwischen drei aufeinanderfolgenden in den Registern 5q bis 5* c der ersten Kaskade aufbewahrten oder aus den: Wandler 1 austretenden Daten diejenigen bestimmen, bei welchen diese Zeiträume aai grössten sind, und falls gleichzeitig mehrere aufeinanderfolgende gleiche Zeitraumpaare unter diesen grössten Zeiträumen vorhanden sind, die am weitesten rechts befindlichen, d.h. die dem Speicher 18 am nächsten liegenden.

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Hierfür wird die Differenz zwischen der

Ausgangsgrösse eines jeden Registers 9* bis 9* u der zweiten Kaskade und der Eingangsgrösse des diesem vorausgehenden Addierwerks 1O^ bis 10^c in Subtraktionseinheiten 67^ bis 67^ bestimmt· Da, wie weiter unten erläutert, jedes Addierwerk 10 eine Einheit im Falle der Unterdrückung der in dem entsprechenden Register 5 aufbewährten Angabe hinzufügt, enthält jedes Register S die Zahl von Elementarzeiträumen At, bei welchen die Angabe des entsprechenden Registers 5 gegenüber der Angabe des unmittelbar links davon liegenden Registers 5 verschoben ist.. Jede Einheit 67 bestimmt daher die Zahl von Elementarzeiträumen At zwischen den Angaben von zwei aufeinanderfolgenden Registern 5. Die logische Prioritätseinheit soll die durch die Einheiten 67 bestimmten Zahlen von Zeiträumen At vergleichen.

Die logische Einheit 66 (Fig. 6) enthält zunächst ein UND-Gatter 68, dessen Eingang 69 mit dem Ausgang der zugeordneten Subtraktionseinheit 67 verbunden ist, während sein zweiter Eingang 71 mit dem Ausgang 72 der identischen Zelle der Einheit 66 verbunden ist, welche sich rechts davon befindet, wobei die am weitesten rechts liegende Zelle, deren Eingang 70 mit dem Ausgang 70^c der Einheit 67-jc verbunden ist, an ihrem Eingang 71 das Bit· "1" zur Startvorbereitung empfängt.

Das UND-Gatter 68 speist seinen Ausgang 73»

wenn seine beiden Eingänge 69 und 71 gleichzeitig die Ziffer "1" empfangen.

Jede Elementarzelle der Einheit 66 enthält

ferner eine Umkehrschaltung 74 und ein zweites UND-Gatter 75, dessen erster Eingang 76 das gleiche Signal wie der Eingang 71 des Gatters 68 empfängt, da er mit dem Ausgang 72 der unmittelbar rechts davon liegenden Zelle verbunden ist, während sein zweiter Eingang 77 das gleiche Signal wie der Eingang 69 des Gatters 68 empfängt, jedoch nach Umkehrung in der Umkehrschaltung 74, da er mit dem Ausgang 70 über diese Umkehrschaltung verbunden ist.

Das UND-Gatter 75 ist durchlässig, wenn seine beiden Eingänge 76 und 7.7 gleichzeitig die Ziffer "1" empfan-

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gen, d.h. wenn 72 eine Ziffer "1" und 70 eine Ziffer "0" liefert. Man sieht daher, dass, wenn das Gatter 68 durchlässig ist, der Ausgang 70 eine "1" liefert, so dass 77 eine'O" empfängt, so dass das Gatter 75 nichts an seinem Ausgang 72 liefert (in der Figur ist angenommen, dass es sich um die Zelle der Ordnung "13" handelt, weshalb den beiden dargestellten Ausgängen 72 die Indizes "13" und "14" gegeben wurden).

Dank der Einzufügung von +1 bei jedem Addierwerk 1O.| erhält man in den aufeinanderfolgenden Registern 9^, 9₂ .... 9 , y immer grössere Zahlen. Die aufeinanderfolgenden Subtrahiereinheiten 67* , 67η *»·'^Τ^λι 6*7^ ^ bestimmen die Differenzen zwischen diesen Zahlen und lassen die gleichen Differenzen zwischen den grössten und am weitesten rechts liegenden Zahlen und somit die Dreiergruppe erscheinen, an welcher gegebenenfalls die Packung vorzunehmen ist.

Das an der logischen Einheit 66 ankommende

Ausgangssignal der Gesamtheit der Einheiten 67 ist eine binäre Zahl mit (n - 1) Bits, z.B.(mit η = 16) 010100101100100. Die fellen der logischen Einheit 66 empfangen an ihrem Eingang

69 von rechts ausgehend zunächst Ziffern "O", worauf eine Ziffer "1" erscheint.

Als Folge einer Null an dem Eingang 69 einer Zelle der Einheit 66 ist ihr UND-Gatter 68 nicht durchlässig. Dagegen liefert das am weitesten rechts liegende UND-Gatter ein Signal, da sein Eingang 16 durch die Ziffer "1" startbereit gemacht wurde. Diese von dem Ausgang 72 des am weitesten rechts liegenden Gatters 75 übertragene "1" wird auf die nächste links liegende Zelle übertragen, was sich nach links fortsetzt, solange Zellen vorhanden sind, welche an ihrea Eingang 69 die Ziffer "0" empfangen.

Wenn dagegen diese "1" an einer Zelle ankommt, deren Eingang 69 mit einem eine "1" liefernden Ausgang

70 verbunden ist, wird das UND-Gatter 68 dieser Zelle geöffnet, da seine beiden Eingange 69 und 71 eine "1" empfangen, während das UND-Gatter 75 dieser Zelle geschlossen bleibt, da ihr Eingang 77 infolge der Umkehrung in der Tinkehr schaltung 69 eine "0" empfängt. Diese "0" wird nach links längs der ganzen Zellenkette der Einheit 66 übertragen, da alle Eingänge 76 der Gat-

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ter 75 eine "O" empfangen, so dass die Gatter 6ö dieser Zellen eine "0" an ihrem ilingang 71 empfangen und geschlossen
bleiben.

Hieraus ergibt sich, dass ein einsiges Gatter 68 durchlässig wird, nämlich das der am weitesten rechts
liegenden Zelle, welches eine "1" an seinem Eingang 69 empfangt. Wenn daher die aus den Einheiten 67 durch die Ausgänge 70 austretende Zahl, wie oben angegeben, 010100101100U)O ist, wird nur die unterstrichene 1 (durch die Zelle der Ordnung
"13"» d.U. die dargestellte Zelle) übertragen, wobei der Ausgang 73 der Ordnung "13" von den (n - 1) Ausgängen 73-j bis 73-| c der allein gespeiste ist. Die logische Prioritätseinheit liefert daher 000000000000100. Dies entspricht ein und derselben grössten Zeitdifferenz; zwischen den drei Daten einer Dreiergruppe, welche sich in den Registern 5* ^ , 5-jp ^un& 5-\j befinden, wobei diese Differenz durch die Einheit 67-j * zwischen den Ausgang des Registers 9^* und des Registers 9^ bestimmt wurde·

"-Ss soll jetzt wiederum unter Bezugnahme auf

Pig. 6 erläutert v/erden, wie die von den Ausgängen 73^ bis 73-jc der logischen Einheit 66 gelieferte Wahlangabe in den Einheiten 64, 65 und 26 (Pig. 3) benutzt wird.

Die fünfzehn Ausgänge 73 der logischen Einheit 66 beaufschlagen die Adressiereinheit 26 der Multiplexgeräte 23a, 23b und 23c, welche durch die vier leitungen 31
die Decodiervorrichtung 28 der Pig. 4 speist. Auf diese Weise kontrolliert die logische Vergleichseinheit 66 die Adressierung in den Kultiplexgeräten 23a, 23b und 23c der Dreiergruppe von durch den Wandler 1 und die Register 5q bis 5-jc gelieferten Angaben, an welcher die Einheit 39 den Vergleich vornimmt. In dem dargestellten Sonderfall wird die Dreiergruppe der Register 5-J1» 5-|2» 5^5 behandelt·

Der Ausgang 73 eines jeden TJHD-Gatters 68

bewirkt auch die Steuerung der Einheiten 64 und 65 mittels der anderen in Pig. 6 für eine Zelle der Einheiten 64 und 65 dargestellten Gatter.

Jede Zelle der Einheit 65 zur Steuerung der

Verschiebung enthält ein UND-Gatter 78, dessen erster Eingang 79 mit dem Ausgang 73 des UND-Gatters 68 der gleichen Zelle

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verbunden ist, während der zweite Eingang 80 ein Signal ei durch die Leitung 63 von dem Ausgang 62 der Rechen- oder Vergleichseinheit 39 empfängt. Wenn das UND-Gatter 78 gleichzeitig bei 79 und bei 80 gespeist wird, liefert es an seinem Ausgang 81 ein Signal h, welches gleichzeitig zu dem entsprechenden Register 5 und dem entsprechenden Register 9 geschickt wird. Ein UM)-Gratter 78 überträgt also auf seinen Ausgang 81 den Schiebebefehl der entsprechenden Register 5 und 9, wenn die Einheit 39jentscheidet, dass der Inhalt des entsprechenden Registers beizubehalten ist (Signal m an dem Eingang 80), wobei die Wahl der Register 5 und'9 gerade von der Zelle abhängt, deren Gatter eine "1" von seinem zugeordneten Gatter 68 empfängt. Ein Impuls g (Fig. 3) gewährleistet in dem UND-Gatter 95 den Synchronismus mit der Probenentnahme in der Einheit 1, welche ebenfalls g empfängt. Hierfür empfängt das Gatter 95 h an seinem Eingang 96 und g an seinem Eingang 97.

Zum Abschluss der Beschreibung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist nachstehend unter Bezugnaiime auf den unteren Teil der Pig. 6 die Ausbildung der Steuereinheit 64 der Summiervorrichtungen erläutert, welche dazu dient, durch die Impulse i- bis i.. ^ die Hinzufügung einer Einheit in den Addierwerken 10-j ^. ^15 ^zu säuern, d.h. in dem Addierwerk 10, welches dem Register 5 entspricht, dessen Angabe bei dem Packungsvorgang unterdrückt wurde.

Bei der Unterdrückung der mittleren Angabe

oder Zwischenangabe einer Dreiergruppe wird der Zeitraum zwischen den beiden verbleibenden äussersten Angaben, welche zwei aufeinanderfolgende Register einnehmen, verändert, und diese Veränderung muss in einem Register 9 aufgezeichnet werden. Hierfür überträgt die Leitung 63 die Information, ob die mittlere Angabe unterdrückt werden soll oder nicht, nicht nur auf die Einheit 65 zur Steuerung der Verschiebung, sondern auch auf die Einheit 64 zur Steuerung der Summiervorrichtungen, welche, wie in Pig. 6 dargestellt, drei Gatter in Kaskade enthält, nämlich das ODER-Gatter 62, das NEIN-UND-Gatter 83 und das UND-Gatter 84.

Das ODER-Gatter 82 besitzt zwei Eingänge 85 und 86, von denen der erste das Ausgangssignal des UKD-Gatters

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- 19 - 02Q1 74 B

öö und der zweite ein Signal empfängt, welches von der unmittelbar Hn¹Cs davon liegenden Zelle der Einheit 64 (Zelle der Ordnung"^¹¹) kommt, nämlich von dem Ausgang ^ö7-ip ^des batters ^ dieser unaittelbar links davon liegenden Zelle, wobei die Betriebsbereitschaft des Eingangs 86 der am weitesten links liegenden Zelle der Einheit 64 bei "O" hergestellt wird. Der Ausgang 87.1 * des Gatters 82 der dargestellten Zelle schickt nicht nur durch die Leitung 83 das Ausgangssignal auf den Eingang 86 der unmittelbar rechts davon liegenden Zelle, sondern auch auf den Eingang 89 des NEIli-UlTD-Gatters 83, welches einen zweiten Eingang 90 besitzt, welcher mit der Leitung 63 verbunden ist, um das durch den Ausgang 62 der Rechen- und Vergleichseinheit 39 austretende Signal zu empfangen.

Schliesslich besitzt das UND-Gatter 84 zwei

Eingänge 91 und 92, von denen der erste Eingang 91 mit dem Ausgang 93 des Gatters 83 verbunden ist, während der zweite Eingang 92 das Zeitgebersignal g ..empfängt, welches auch an den Wandler 1 und die Einheit 65 von dem Zeitgeber 98 angelegt wird.

Der Ausgang 94 des UED-Gatters 84 liefert das Ausgangssignal i der Einheit 64, welches dem Steuereingang das entsprechenden Addierwerks 10 zugeführt wird.

Die Einheit 64, von welcher eine Zelle in I^lig. 6 dargestellt ist, arbeitet folgendermaßen.

Ihr ODER-Gatter 82 überträgt einen Impuls,

wenn einer seiner beiden Eingänge, oder seine beiden Eingänge 85, 86 gespeist werden, d.h. wenn ein Signal an dem Ausgang des UID-Gatters 68 vorhanden ist und/oder wenn sein zweiter Eingang t>6 einen Impuls von der unmittelbar links davon liegenden Zelle empfängt, d.h. wenn durch Wiederholung ein beliebiges links liegendes ODER-Gatter 82 ein Signal liefert. Das ODER-Gatter 82 der Einheit 64, dessen zugeordnetes UND-Gatter 68 ein Signal liefert , und die ODER-Gatter 82, welche rechts von einem ODER-Gatter 82 liegen, welches ein Signal liefert, speisenfiSren Ausgang 87. Die entsprechende Leitung 88 speist dann das unmittelbar rechts davon liegende ODSH-Gatter 82 an dem Eingang 86 und durch Wiederholung die Eingänge 86 der rechts davon liegenden ODER-Gatter 82.

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- 20 - 029"= 74

Ferner wird der Eingang 89 des EfSIlT-TJHl)-Gatters 83 gespeist, '.ienn gleichzeitig auch der eingang 90 dieses Gatters 83 von deia Ausgang 62 der Einheit 39 (Pig· 3) gespeist wird, liefert das NEHT-UHD-Gatter 83 kein Signal. Dieses Gatter liefert nur ein Signal, wenn der eine oder der andere der beiden Eingänge 89 und 90 nicht gespeist werden, d.h. wenn das Gatter 82 seiner Zelle kein Signal liefert (d.h. wenn das entsprechende Gatter 68 und die weiter links liegenden Gatter 68 kein Signal liefern), oder wenn die Einheit 39 den Befehl zur Unterdrückung der mittleren Angabe der von ihr behandelten Dreiergruppe gegeben hat. Der Ausgang 93 liefert dann ein Signal, welches das Gatter 84 mit den Zeitgeberimpulsen g für einen Austrittjbei 94 aus der Einheit 64 synchronisiert.

Der an dem Ausgang 94 verfügbare Summie-

rungsbefehl i wird an das entsprechende Summierwerk 10 angelegt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist

nachstehend eine Übersicht über das gesamte Arbeiten der Vorrichtung der Fig. 3 bis 6 gegeben, welche das unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 erläuterte Verfahren zur Packung der Daten ausübt.

Das von dem zu untersuchenden Vorgang abgeleitete Analogsignal f wird von dem Analog-Digital-Wandler 1 in gleichmässigen Zeiträumen entnommen, welche durch die von dem Zeitgeber 98 kommenden Impulse g bestimmt werden. Der Wandler 1 wandelt das Analogsignal in eine binäre Zahl von η Bitö um, welche nacheinander in der Registerkaskade 5 von links nach rechts vorrücken. Nach Maßgabe der Füllung der aufeinanderfolgenden Register 5 durch Verschiebung von links nach rechts unter dem Einfluss der Signale h werden Vergleiche zwischen den drei Daten von durch die logische Prioritätseinheit 66 gewählten Dreiergruppen in der Rechen- und Vergleichseinheit 39 vorgenommen, wobei jede Dreiergruppe durch die Multiplexgeräte 23a, 23b und 23c auf die Steuerung geleitet wird, welche von der durch die Einheit 66 gesteuerten Adressiereinheit 26 der Multiplexgeräte ankommt.

Wenn die Zwischenangabe oder mittlere Angabe

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einer von der Einheit 39 behandelten Dreiergruppe nicht zu unterdrücken ist, rücken die Angaben unter der Steuerung durch den von der durch die Einheit 66 gesteuerten Einheit 65 kommenden Impuls h alle um eine Stelle in den Registern 5 vor, wo-

ai

bei die in dem/weitesten rechts liegenden Register 5-j c befindliche Angabe in den Abschnitt 18c des Speichers 18 übergeführt wird, während eine neue Angabe in dem ersten Register 5q von dem. Wandler 1 aufgezeichnet wird.

Gleichzeitig steuert die Einheit 65 die Verschiebung des Inhalts der Register 5 nach rechts, wobei sie auch die ebenfalls nach rechts gerichtete Verschiebung des Inhalts der Register 9 steuert, wobei jedes Register 9 die Zahl von elementaren Zeiträumen At enthält, welche die in den beiden entsprechenden aufeinanderfolgenden Registern 5 enthaltenen Daten trennen. Die Zahl mit ρ Stellen, welches sich in dem letzten Register 9^c befindet, wird in dem Abschnitt 18d des Speichers 18 aufgezeichnet, wobei gleichzeitig die (von dem Register 5|5 herrührende) entsprechende Angabe in dem Abschnitt 18c des Speichers 18 aufgezeichnet wird.

Wenn dagegen die Rechen- und Vergleichseinheit 39 bestimmt, dass die mittlere Angabe der betrachteten Dreiergruppe zu unterdrücken ist, befiehlt die Einheit 65 zur Steuerung der Verschiebung die Rechtsverschiebung in der Registerkaskade 5 nur bis links von dem Register 5, welches diese zu unterdrückende mittlere Angabe enthält, ebenso wie bei den entsprechenden Registern 9· Unter diesen Bedingungen werden die Angabe des Registers 5 und die Zahl des entsprechenden Registers 9, welche unterdrückt werden sollen, nicht nach rechts verschoben und werden daher automatisch durch den Vorschub der Angabe und der Zahl gelöscht, welche sich in dem Register 5 und dem Register 9 unmittelbar links davon befinden. In diesem Falle erfolgt keine Speicherung in dem Speicher 18 aus den Registern 5^c und 9-jc» deren Inhalt nicht übertragen wird.

Die obigen Schritte entweder der Rechtsverschiebung aller Register 5 und 9 mit Aufzeichnung in den Abschnitten 16c und I8d des Speichers 18 oder deiJReehtsverschiebung nur einer gewissen Zahl von Registern 5 und 9 (links von dem die zu unterdrückende Angabe enthaltenden Register 5

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und dem entsprechenden Register 9) ohne Speicherung vn.ederh.olen sich, bis der zu untersuchende Vorgang beendet ist, oder bis der Speicher 18 vollständig gefüllt ist. In diesem letzteren Fall müssen Mittel vorgesehen werden, welche das Arbeiten der Vorrichtung abstellen, oder welche die Vorrichtung auf einen anderen Speicher gleichen Typs wie der Speicher 18 schalten, oder welche schliesslich den Inhalt des Speichers 16 in einen anderen Speicher grösserer Kapazität entleeren·

Die erfindungsgemässe Vorrichtung besitzt gegenüber den bereits bekannten- derartigen Vorrichtungen zahlreiche Vorteile, insbesondere folgende.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung treten keine heiklen Synchronisierprobleme auf, da es das Signal selbst ist, welches den den Frequenzkenngrössen am besten angepassten Rhythmus der Probenentnahme bestimmt. Der langsam veränderliche Teil des zu untersuchenden Vorgangs wird durch eine kleine Zahl von ö-est in dem Speicher aufgezeichneten Daten ausgedrückt, während der grösste Teil des Raums des Speichers den Übergangserscheinungen des Vorgangs vorbehalten ist, und zwar automatisch ohne Eingreifen von ausseh, wodurch jede Platzverschwendung in dem Speicher vermieden wird·

Sie ist vollständig statisch und v/eist daher

nicht den !lachteil der Vorrichtungen auf, welche sich drehende Teile benutzen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung respektiert

das zu untersuchende Signal, vorausgesetzt, dass eine .intnahmefrequenz gewählt wird, -,eiche grosser als das Doppelterer grössten Frequenz des Spektrums des den zu untersuchenden Vorgang darstellenden Analogsignals ist«

Die Vorrichtung kann vollständig automatisch gemacht werden.

Sie ist besonders zur schnellen Aufzeichnung

von Daten in einer. Speicher geeignet, z.3. auf den Gebiet der Erfassung von Kessergebnissen.

Sie gestattet, mir, einen verhältnisnässig

kleinen Speicher die wirkliche Information unter Ausscheidung der überflüssigen Informationen beizubehalten.

1-Ian kann ait einer derartigen Vorrichtung

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ein System mit mehreren Kanälen herstellen, indem man mehrere lülementarvorrichtungen der beschriebenen Art synchronisiert, oder indem man für die Vorrichtungen des Systems einen gemeinsamen Abschnitt an der Stelle der Packung aer Daten in dem Fall von in Wechselbeziehung stehenden Vorgängen vorsieht.

Die erfindungsgenässe Vorrichtung kann als Störungsanzeiger benutzt werden, d.h. zur Aufzeichnung von Ub-jrgangserscheinungen, deren Beginn von selbst die Erhöhung der Frequenz der Speicherung bewirkt.

Eine Anwendung der Vorrichtung wird durch

die überwachung etwaiger Fehler des elektrisdhen Verteilungsnetzes in einer Hochspannungsstation gebildet, wobei die interessierenden Angaben beim Auftreten eines Fehlers automatisch mit einem sehr schnellen Probenentnahmerhythmus gespeichert werden, so dass ein Speicher geringer Kapazität benutzt werden kann.

Sie kann auch zur Aufzeichnung der Übergangserscheinungen bei Versuchen elektrischer Transformatoren und Schalter verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Aufzeichnung von Daten mit ungleichmässiger Änderung in Echtzeit unter Packung der Daten während der Zeiten verhältnismassig langsamer Änderung, gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschritte :

- Probenentnahme der Daten oder Angaben in numerischer 'Form in einem konstanten Rhythmus ;

- Aufbewahrung der entnommenen Daten in Form

einer Folge, welche eine bestimmte Zahl von aufeinanderfolgenden entnimmenen Daten enthält ;

- wahrend des normalen Arbeitens Prüfung einer Dreiergruppe von drei aufeinanderfolgenden aufbewahrten Daten dieser Folge, um festzustellen, ob die Differenz zwischen der Zwischenangabe oder mittleren Angabe dieser Dreiergruppe und den arithmetischen Mittel\^ert der beiden äussersten Angaben dieser Dreiergruppe, (welche die Umrahmung dieser Dreiergruppe bilden), dem Absolutwert nach grosser oder kleiner als ein gegebener Grenzwert ist ;

- in Funktion dieses Kriteriums die Yornahme des einen oder des anderen der beiden Arbeitsschritte, deren einer, welcher vorgenommen wird, wenn diese Differenz dem Absolutwert nach kleiner als dieser Grenzwert ist, darin besteht, die mittlere Angabe der Dreiergruppe zu unterdrücken und in dieser Folge alle Angaben, welche später als diese mittlere unterdrückte Angabe auftreten, um eine Stelle vorrücken zu lassen, während der andere Arbeitsgang, welcher vorgenommen wird, wenn diese Differenz dem Absolutwert nach grosser als dieser Grenzwert ist, darin besteht, die älteste Angabe dieser Folge zu speichern, wobei alle aufbewahrten Angaben der Angabenfolge um eine Stelle vorgerückt werden ;

- Aufbewahrung einer neuen entnommenen Angabe in der jüngsten Aufbewahrungsstelle, welche gerade in der Angabenfolge durch das Vorrücken eines Teils oder der Gesamtheit der bereits aufbewahrten Angaben freigeworden ist ;

- ferner parallel zu den obigen Schritten der Aufbewahrung, der Prüfung, des Vorrückens und der Speicherung von aufeinanderfolgenden Daten die aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte der Aufbewahrung und der Speicherung der Zeit-

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räume zwischen den tatsächlich aufbewahrten und hierauf gespeicherten Daten.
2.) Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Teile (Pig. 3)ϊ

- eine Vorrichtung (1) zur Probenentnahme der Daten in numerischer Form in konstantem Rhythmus ;

- eine erste Kaskade von Schieberegistern

(5), wobei der Eingang·(60) des ersten Registers (5a) dieser Kaskade mit dem Ausgang (4) der Probenentnahmevorrichtung (1) zur Aufbewahrung der entnommenen Daten verbunden ist ;

- eine Rechen- und Vergleichseinheit (39)

mit drei Dateneingängen (40), welche die Differenz zwischen dem Signal an ihrem, zweiten Eingang und dem arithmetischen Kittelwert der Signale an ihrem ersten und ihrem dritten Eingang bildet und dsn Absolutwert dieser Differenz mit einem in Form eines Signals an ihren vierten Eingang (60) angelegten Grenzwert" vergleicht ;

- Umschaltmittel (23), deren Eingänge (24)

mit den Ausgängen (7) der Schieberegister (5) der ersten Kaskade verbunden sind, wobei diese Mittel an ihren drei mit den drei Dateneingängen (40) der Vergleichseinheit verbundenen Ausgängen (37) drei aufeinanderfolgende Ausgänge umschalten können, welche unter den Ausgängen, dieser Register (5) ausgewählt sind ;

- eine zweite Kaskade von Schieberegistern

(9)» deren Zahl gleich der der Register der ersten Kaskade, vermindßrt um eine Einheit, ist, um die Zeiträume zwischen in den Registern der ersten Kaskade aufbewahrten Daten aufzubewahren;

- Addiereinheiten (10), welche zu dem an ihren Eingang (13) angelegten Signal eine Einheit hinzufugen und zwischen zwei aufeinanderfolgenden Registern (9) der zweiten Registerkaskade sowie vor dem ersten Register (9-«) dieser Kaskade angeordnet sind ;

- Subtrahiereinheiten (67), welche von dem

Wert der Ausgangsgrösse eines jeden Registers (9) der zweiten Kaskade den Wert der Eingangsgrösse der vorausgehenenden Addiereinheit (10) abziehen j

- eine logische Einheit (66), deren Eingänge

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(69) mit den Ausgängen (70) der Subtraniereiniiei ben (67) verbunden sind, und welche die drei aufeinanderfolgenden Register (5) der ersten Kaskade bestimmt, deren Ausgänge (7) über die Umschaltmittel (23) mit der Rechen- und Vergleichseinheit (39) verbunden werden ;

- Eine Steueranordnung (64, 65, 26), welche

die Entscheidungen der logischen Einheit (66) auf die Umschaltmittel (23), die Register (5) der ersten und die Register (9) der zweiten Kaskade und auf die Addiereinheit (10) überträgt ; und

- einen Speicher (18) mit einem ersten Abschnitt (18c), dessen Eingang (18a) mit dem Ausgang (7^c) des letzten Registers (5-<κ) der ersten Kaskade verbunden ist, und einem zweiten Abschnitt (18d), dessen Eingang (18b) mit den Ausgang (Ιδ..j-) des letzten Registers (9-jc) der zweiten Kaskade verbunden ist.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechen- und Vergleichseinheit (39 - -Pig· 5) folgende Teile enthält : ein erstes Addierwerk (40) mit zwei Eingängen, welches die Summe der an seinen den ersten Eingang (23a) der Rechen- und Vergleichseinheit bildenden ersten Eingang (40a) und an seinen den dritten Eingang (23c) der ^echen- und Vergleichseinheit bildenden zweiten Eingang (40c) angelegten Signale bildet j ein zweites Addierwerk (42), welches einerseits die Ausgangsgrösse des ersten Addierwerks (40) mit Ausnahme des Bits geringster Ordnung empfängt und andererseits einen Eingang (44) aufweist, welcher mit dem zweiten Eingang (23b) der Rechen- und Vergleichseinheit (39) über eine Umkehrschaltung (46) verbunden ist; ein "exklusives ODER-Gatter" (53), welches an einem ersten Eingang (52) die Ausgangsgrösse des zweiten Addierwerks (42) und an seinem zweiten Eingang (54) das Zeichen der Ausgangsgrösse des zweiten Addierwerks (42) nach Umkehrung in einer Umkehrschaltung (55) empfängt; und einen Komparator (57), welcher die Ausgangsgrösse des "exklusiven ODER-Gatters" (53) mit dem Grenzwert (k) vergleicht.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltmittel (23 - Pig· 4) durch drei Hultiplexgeräte gebildet werden, deren jedes fol-

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gende Teile enthält : eine Decodiervorrichtung (23), welche von der Steueranordnung (64, 65» 26) die Kennung der der Rechen- und Vergleichseinheit (39) zuzuführenden Ausgangsgrösse des Registers (5) der ersten Kaskade empfängt; parallel geschaltete UND-Gatter (27).mit zwei Eingängen, von denen der eine (24) mit den Ausgang eines Registers (5) der ersten Kaskade und der andere (25) mit einem Ausgang (30) der Decodiervorrichtung (28) verbunden ist, und ein ODER-Gatter (36), bei welchem jeder Eingang (34) mit einem Ausgang (33) der UND-Gatter (27) verbunden ist.
5.)Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die logische Einheit (66 - Pig.6) für jedes Register (9) der zweiten Kaskade eine Zelle mit einem ersten UND-Gatter (68), dessen erster Eingang (69) mit dem Ausgang (70) der entsprechenden Subtrahiereinheit (67) und dessen zweiter Eingang (71) mit dem Ausgang (72) der dahinter liegenden Zelle der logischen Einheit verbunden ist, und ein zweites UND-Gatter (75) enthält, dessen erster Eingang (76) ebenfalls mit den Ausgang (72) der dahinter liegenden Zelle und dessen zweiter Eingang (77) über eine Umkehrschaltung (74) mit dem Ausgang (70) der entsprechenden Subtrahiereinheit (67) verbunden ist.
6.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (64, 65,26 Pig. 3) eine Adressiereinheit (26) für die Umschaltmittel, eine Schiebesteuereinheit (65) und eine Steuereinheit (64) für die Summiervorrichtungen .enthält, wobei die Adressiereinheit (26) aus der logischen Einheit (66) so gespeist wird, dass sie die Ucischaltmittel (23) wählt, wobei die Schiebesteuereinheit (65) mit den Steuereingängen (8,17) der Schieberegister (5, 9) der ersten und der zweiten Kaskade verbunden ist und die Steuereinheit (64) der Suamiervorrichtungen die Addiereinheiten (10) so betätigt, dass diese eine Einheit hinzufügen.
7.) Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Adressiereinheit (l6 - Pig. 4 und 6) eine Codiervorrichtung ist, deren Ausgänge (31) mit den Eingängen (29) der entsprechenden Decodiervorrichtung (28) der

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TJmschaltmittel (23) verbunden sind, während ihre JSin^änga mit den Ausgängen (73) der ersten TJHO-Gatter (68) der logischen Einheit (66) verbunden sind.
8.) Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebesteuereinheit (65 Fig. 6) für jedes Register (9) der zweiten Kaskade eine Zelle mit einem ersten UUD-Gatter (78), bei welchem ein erster Eingang (79) mit dem Ausgang (73) des ersten TJID-Gatters (68) der dem gleichen Register (9) der zweiten Kaskade zugeordneten logischen Einheit (66) und ein zweiter Eingang (80) mit dem Ausgang (62) der Rechen- und Vergleichseinheit (39) verbunden ist, und ein zweites UHD-G-atter (65) enthält, dessen erster Eingang (96) mit dem Ausgang des ersten TJITD-Gatters (78) dieser Zelle der Schiebesteuereinheit (65) verbunden ist, während ein zweiter Eingang (97) die Synchronisierimpulse (g) empfängt.
9.) Vorrichtung nach Anspruch 5 und einem

der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (64 - Fig· 6) der Summiervorrichtungen für jedes Register (9) der zweiten Kaskade eine Zelle mit einem -ODER-Gatter (82), dessen erster Eingang (85) die Ausgangsgrösse des ersten UHD-G-atters (68) der Zelle der dem gleichen Register (9) der zweiten Kaskade zugeordneten logischen Einheit (66) und dessen zweiter Eingang (86) die Ausgangsgrösse der Zelle der davor angeordneten Steuereinheit (64) der Summiervorrichtungen empfängt, ein UEHT-UIiD-Gatt er (83), dessen erster Eingang (89) mit de:ü Ausgang (87) des ODER-Gatters (82) der gleichen Zelle der Steuereinheit (64) der Summiervorrichtungen und dessen zweiter Eingang (90) mit dem Ausgang (62) der Rechen- und Vergleichseinheit (39) verbunden ist, und ein ΐΠίΌ-Gatter (84), dessen erster Eingang (91) mit dem Ausgang desWEIlT-UlID-Gatters (83) verbunden ist, und dessen zweiter Eingang (92) Synchronisierimpulse (g) empfängt, enthält.

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