FI58702B - Saett och anordning att pao optimalt saett bestaemma stoerda signaler - Google Patents

Description

-"—i Γβ1 .... kuulutusjulkaisu conn o *¢0¾ ^ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 5 O 7 0 2 C Patentti myönnetty 10 03 1981 •’[•öjtp (45) Patent meddelat ^ ' (51) *».ik.Wci.3 G 01 H 19/00

SUOMI—FINLAND (21) p*Mottn»k«rwi—fK«nt»»öki«inX 2572M

(22) H»k#fnl*ptlvl —An»ftknlnpd»g 03.09.7^ (23) AlkgpUvi—GHtlfhuttd»* 03.09.7^ (41) Tulkit tulkituksi — Bltvlt affuntilg 06.0 3.7 5

Patentti- Ja rekisterihallitut /44) NlMMksIpwon J· kuuMutkalwn pwm. —

Patent- och registerstyralsen v ' Antöktn utltgd och utUkrHUn puMkond 28.11.80 (32)(33)(31) Pyr**·»/ ·ίυοΙΙ{·υι—Bejird prlorltet 05.09.73

Ruotsi-Sverige(SE) 7312088-3 (71) Boliden Aktiebolag, Sturegatan 22, Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Bruno Yngve Nilsson, Boliden, Ruotsi-Sverige(SE) (7M Oy Kolster Ab (5**) Menetelmä ja laite optimaalisella tavalla mitata häiriöitä sisältäviä signaaleja - Sätt och anordning att pä optimalt sätt bestämma störda signaler Tämän keksinnön kohteena on menetelmä ja laite todellisen signaalin määrittämiseksi häiriösignaalin vaikuttaessa, jolloin todellinen ja häiriösignaali yhdistyneenä muodostavat mittaussignaalin.

Tämä keksintö on sovellettavissa halutun keskiarvon mittaamiseen signaalista häiritsevien signaalien läsnäollessa.

Mielenkiinnon alaista signaalia tai tästä muunnettua signaalia s (t) kohden pätee yhtälö

1 T

__ C s (t) dt = s T 0

Ilman mielenkiintoa oleville suorille tai muunnetuille häiriöille n (t) pätee taas 1 c lim — \ n (t) dt = 0 T J 0 58702

Suora tai muunnettu häiriön vaikutuksen alainen signaali m(t) muodostuu mielenkiinnon kohteena olevan signaalin ja häiriösignaalin summasta, t.s.

m(t) = s(t) + n(t)

Eräässä aikaisemmin tunnetussa ja yleisesti sovelletussa menetelmässä viedään signaali m(t) integroivaan systeemiin, jossa nyt määritellään integraali

TTT

Γ m(t) dt = ^ C s(t) dt + ^ Γ n(t)dt ΓΠ J m *S m y 0 o o tiettyä aikaväliä (0,T) varten. Aikaa T nimitetään tämän järjestelyn integrointi-ajaksi. Kun T tulee äärettömän pitkäksi (T -pätee tällöin

T T

_ m(t) dt = _ C s(t) dt = s

rn J rp J

o o .

Yleisesti ottaen on n(t) tuntematon sekä amplituudiltaan että spektrijakau-tumaltaan.

Suure s voidaan määritellä halutulla tarkkuuden asteella siten että integ-rointiaika sovitetaan vallitsevan häiriön n(t) asteeseen, se tahtoo sanoa siten että häiriöiden vaikutus tulee niin pieneksi, että haluttu arvo s saa riittä.vän tarkkuuden. Tavanomaisesti pätee että integrointiaika on kiinteä tai asteettain valittavissa.

Jotta tällaisella systeemillä määriteltäisiin mikäli valittu integrointiaika on paras mahdollinen mitä tulee vallitsevaan häiriötasoon on aikaa vaativaa sen johdosta, että mittaus täytyy toistaa tietty joukko kertoja. Kokonaismitta-usaika tulee tämän johdosta suureksi erityisesti niissä tapauksissa, jolloin häiriötaso on korkea.

Nyt kyseessä olevan keksinnön tarkoituksena on osoittaa menetelmä ja laite, jolla on se kyky että kokonaismittausaika tulee teoreettisesti pienimmäksi mahdolliseksi kutakin äärellistä häiriötason astetta kohden ja kutakin haluttua mittaustarkkuutta kohden. Ajan voitto tämän keksinnön mukaisella systeemillä tulee erityisen suureksi niissä tapauksissa, joissa häiriötaso on korkea ja tuntematon.

Tämän keksinnön mukainen menetelmä merkitsee, että tämän laitteen integrointiaika kasvaa samaa vauhtia kuin mittausaika lisääntyy. Edullisimmin tulee in-tegrointiajan olla identtinen mittausajan kanssa, mikä on optimaalinen tapaus mittauksen näkökannalta katsottuna. Mittausarvon esitys voidaan toteuttaa halutulla aikaintervallilla. Mittauksessa tämän tavan mukaisesti pätee, että esitetyt mitta-arvot vaihtelevat yhtä pienemmällä amplituudilla aina sitä mukaa kun mitta-aika kaavaa, jotta kun häiriötasoa vastaava integrointiaika, täten tässä tapauksensa yhtä kuin mittausaika, saavutetaan ne tulevat stabiiliksi halutussa 3 58702 määrässä. Mittausaika sovitetaan täten tämän asetusjärjestetyn mukaan valvovan havainnoitsijan tai laitteiston avulla siten optimaalisesti, että mittausajanhetkel-lä vallitseva häiriötaso ja haluttu arvo s saadaan esiin pienimmän mahdollisen mittausajän kuluttua.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että mittaussignaalia integroidaan jatkuvasti integroitujen arvojen joukon muodostamiseksi että jatkuvan integroinnin alusta mitaten kehitetään joukko aikasignaaleja, että kutakin aika-signaalia vastaava integroitu arvo jaetaan vastaavalla aikasignaalilla osamäärä-signaalien joukon saamiseksi, ja että osamääräsignaalit tulostetaan, jotka signaalit vaihtelevat lähellä integroinnin alkua olevan arvon läheisyydessä ja tulevat integroinnin jatkuessa ja häiriösignaalin vaikutuksen vähentyessä olennaisesti vakioksi, jonka jälkeen mittaus lopetetaan.

Keksinnön mukainen laite puolestaan on tunnettu jännite-taajuus muuntovälineestä mittasignaalin vastaanottamiseksi ja pulssijonon muodostamiseksi, jonka jonon taajuus on suhteessa mittaussignaalin arvoon, laskinväli-neestä pulssijonon vastaanottamiseksi ja ulostulosignaalin synnyttämiseksi, joka signaali vastaa pulssijonossa olevien pulssien summaa, laskimeen yhdistetystä laitteesta joka aloittaa mittaustapahtuman, aikageneraattorista, jossa on ensimmäinen ja toinen ulostulo, ja joka generaattori on sovitettu kehittämään avaus-signaalin määrätyin aikavälein ensimmäiseen ulostuloon ja samanaikaisesti kuluneen ajan signaalin, joka vastaa aikaa mittauksen aloituksesta, toiseen ulostuloon, muistivälineestä, jossa on ulostulo ja jonka ensimmäinen sisäänmeno on yhdistetty laskimen ulostuloon ja jonka toinen sisäänmeno on yhdistetty generaattorin ensimmäiseen ulostuloon ja joka muisti on järjestetty taltioimaan laskimen ulostulosignaalin vastaanotettuaan avaussignaalin generaattorin ensimmäisestä ulostulosta, kalkulaattorista jossa on ulostulo ja jonka ensimmäinen sisäänmeno on yhdistetty muistin ulostuloon ja jonka toinen sisäänmeno on yhdistetty aikageneraatto-rin toiseen ulostuloon ja joka kalkulaattori on järjestetty jakamaan muistilaitteen ulostulosignaalin aikageneraattorin toisesta ulostulosta saatavalla kuluneen ajan signaalilla osamääräsignaalien joukon saamiseksi, ja näyttövälineestä, joka on yhdistetty kalkulaattorin ulostuloon osamääräsignaalien näyttöä varten.

Keksintöä tullaan seuraavassa kuvaamaan lähemmin liittyen oheiseen piirustukseen, joka lohkokaavion muodossa esittää järjestelyä tämän keksinnön mukaisen tavan toteuttamiseksi.

Tämän keksinnön mukainen laite sisältää jännitteestä taajuudeksi muuntimen 1. Tämän sisääntuloon tuodaan mittasignaali m(t) ja se muuttaa tämän pulssisar-jaksi, jolla on mitta-arvoa vastaava suhteellinen taajuus. Muuntimeen 1 on liitetty laskin 2, joka vastaanottaa tämän pulssisarjan ja laskee yhteen pulssit tästä sarjasta. Laskin nollataan mittaustapahtuman alussa, mikä aikaansaadaan * 58702 viitenumerolla 7 kaavamaisesti esitetyllä kytkimellä. Muisti 3 on liitetty laskimeen 2 sekä laskulaitteeseen 5 sekä aikageneraattoriin 1*. Tämä aikageneraattori 1* on järjestetty kehittämään avaus signaaleja muistia 3 varten määrätyin aikavälein ja nämä tuodaan muistiin 3 aikageneraattorin ulostulosta 8. Muisti 3 avautuu täten laskimen 2 suhteen niin että se saa sieltä siinä ko. hetkellä olevan pulssien summamäärän. Tämän pulssien summa-arvon ulosoton tahdin määrää haluttu intervalli mittausarvojen esityksien välillä. Aikageneraattori 1» kehittää edelleen aikatietoa vastaten ko. aikaa mikä on kulunut mittaustapahtuman alusta kuluneena mittausaikana ja tämä tieto viedään ulostulosta 9 laskulaitteeseen 5> joka samanaikaisesti saa muistista 3 toiseen ulostuloonsa 10 kasaantuneen mitta-arvon. Laskulaite 5 toteuttaa tämän jälkeen kasaantuneen mitta-arvon jakamisen aikagene-raattorista h saadulla mittausajan arvolla ja täten aikaansaatu osamäärä viedään ilmaisinyksikköön 6. Ilmaisinyksikkö 6 esittää halutun mitta-arvon. Mittaukset toteutetaan automaattisesti mainitulla aikaintervallilla ja joka kerta esitetään uusi mitta-arvo näyttöyksikössä 6. Kun havaitsija taikka sopiva laite havaitsee, että peräkkäin saadut mitta-arvot tässä yksikössä ovat stahilisoituneet merkitsee tämä että ilmaisinyksikkö esittää häiriöistä vapautunutta haluttua mitta-arvoa ja havainnoitsija katkaisee mittalaitteen toiminnan, minkä yhteydessä erilaiset sisääntulevat yksiköt nollautuvat.

Claims (2)

5 58702

1. Menetelmä todellisen signaalin määrittämiseksi häiriösignaalin vaikuttaessa, jolloin todellinen ja häiriösignaali yhdistyneenä muodostavat mittaussignaalin, tunnettu siitä, että mittaussignaalia integroidaan jatkuvasti integroitujen arvojen joukon muodostamiseksi että jatkuvan integroinnin alusta mitaten kehitetään joukko aikasignaaleja, että kutakin aikasignaalia vastaava integroitu arvo jaetaan vastaavalla aikasignaalilla osamääräsignaalien joukon saamiseksi, ja että osamääräsignaalit tulostetaan, jotka signaalit vaihtelevat lähellä integroinnin alkua olevan arvon läheisyydessä ja tulevat integroinnin jatkuessa ja häiriö-signaalin vaikutuksen vähentyessä olennaisesti vakioksi, jonka jälkeen mittaus lopetetaan.

2. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu jännite-taajuus muuntovälineestä (l) mittasignaalin vastaanottamiseksi ja pulssijonon muodostamiseksi, jonka jonon taajuus on suhteessa mittaussignaalin arvoon, laskinvälineestä (2) pulssijonon vastaanottamiseksi ja ulostulosignaalin synnyttämiseksi, joka signaali vastaa pulssijonossa olevien pulssien summaa, laskimeen yhdistetystä laitteesta (7) joka aloittaa mittaustapahtuman, aikagene-raattorista (U), jossa on ensimmäinen (8) ja toinen ulostulo (9), ja joka generaattori on sovitettu kehittämään avaussignaalin määrätyin aikavälein ensimmäiseen ulostuloon (8) ja samanaikaisesti kuluneen ajan signaalin, joka vastaa aikaa mittauksen aloituksesta, toiseen ulostuloon (9)j muistivälineestä (3), jossa on ulostulo ja jonka ensimmäinen sisäänmeno on yhdistetty laskimen ulostuloon ja jonka toinen sisäänmeno on yhdistetty generaattorin ensimmäiseen ulostuloon (8) ja joka muisti on järjestetty taltioimaan laskimen ulostulosignaalin vastaanotettuaan avaussignaalin generaattorin ensimmäisestä ulostulosta (8), kalkulaattorista (5) jossa on ulostulo ja jonka ensimmäinen sisäänmeno (lO) on yhdistetty muistin ulostuloon ja jonka toinen sisäänmeno on yhdistetty aikageneraattorin toiseen ulostuloon (9) ja joka kalkulaattori on järjestetty jakamaan muistilaitteen ulostulosignaalin aikageneraattorin toisesta ulostulosta (9) saatavalla kuluneen ajan signaalilla osamääräsignaalien joukon saamiseksi, ja näyttövälineestä (6), joka on yhdistetty kalkulaattorin ulostuloon osamääräsignaalien näyttöä varten.