SU1725233A1 - Device for checking objects - Google Patents

Device for checking objects Download PDF

Info

Publication number
SU1725233A1
SU1725233A1 SU904837504A SU4837504A SU1725233A1 SU 1725233 A1 SU1725233 A1 SU 1725233A1 SU 904837504 A SU904837504 A SU 904837504A SU 4837504 A SU4837504 A SU 4837504A SU 1725233 A1 SU1725233 A1 SU 1725233A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
node
unit
inputs
Prior art date
Application number
SU904837504A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Александрович Куликов
Петр Николаевич Сазанович
Анатолий Петрович Орлов
Original Assignee
Пушкинское высшее училище радиоэлектроники противовоздушной обороны
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пушкинское высшее училище радиоэлектроники противовоздушной обороны filed Critical Пушкинское высшее училище радиоэлектроники противовоздушной обороны
Priority to SU904837504A priority Critical patent/SU1725233A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1725233A1 publication Critical patent/SU1725233A1/en

Links

Landscapes

  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  оценки технического состо ни  контролируемого объекта и прогнозировани  времени вывода его на профилактику. Цель изобретени  - повышение точности и достоверности контрол . Устройство содержит группу датчиков 1, коммутатор 2, блок 3 нормализации, аналого-цифровой преобразователь 4, накопитель 5, задатчик 6 коэффициентов экстрапол ции результатов измерений, задатчик 10 оценки результатов измерений и задатчик 14 эталонов, блоки 7, 11 умножеThe invention relates to automation and computer technology and can be used to assess the technical condition of a monitored object and to predict the time it takes to prevent it. The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of the control. The device contains a group of sensors 1, switch 2, normalization unit 3, analog-digital converter 4, drive 5, setting unit 6 for extrapolating measurement results, setting unit 10 for evaluating measurement results and setting unit for 14 standards, units 7, 11 multiply

Description

ни , накапливающие сумматоры 8, 12, группы элементов И 9,13,16, блок 15 вычитани , индикатор 17, генератор 18 тактовых импульсов , делитель 19 частоты и группу блоков 20 подавлени  помех. Устройство обеспечивает фильтрацию помех во входном сигнале с использованием автоматической подстройки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.nor, accumulating adders 8, 12, groups of elements And 9,13,16, subtraction unit 15, indicator 17, clock pulse generator 18, frequency divider 19 and interference suppression block group 20. The device provides filtering of noise in the input signal using automatic adjustment. 1 hp f-ly, 4 ill., 1 tab.

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  оценки технического состо-  ни  контролируемого обьекта и прогнозировани  момента вывода его на профилактику.The invention relates to automation and computer technology and can be used to assess the technical state of a controlled object and to predict the time of its withdrawal for prevention.

Известно устройство дл  контрол  технического состо ни  радиоэлектронных объектов, содержащее датчики параметров, коммутатор, нормализатор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), первый и второй блоки умножени , ключи с первого по седьмой, первый и второй блоки суммировани , блок алгебраического суммировани , блок пам ти, блок задани  эталонов, блок задани  коэффициентов сглаживани , регистр сдвига, блок индикации, генератор тактовых импульсов и делитель частоты. В данном устройстве аппаратурно реализован метод последовательного экспоненциального сглаживани  параметров дл  расчета оцененного и экстраполированного его значени  1.A device for monitoring the technical state of radio-electronic objects is known, comprising parameter sensors, a switch, a normalizer, an analog-to-digital converter (ADC), first and second multiplication blocks, keys from the first to seventh, first and second summation blocks, algebraic summation block, memory block ti, unit for setting standards, unit for setting smoothing factors, shift register, display unit, clock generator and frequency divider. In this device, the method of sequential exponential smoothing of parameters for calculating the estimated and extrapolated value of 1 is instrumented.

Недостатками известного устройства  вл ютс  сравнительно низкие точность и достоверность контрол , что обусловлено существенным вли нием уровн  помех (ошибок измерени ) на качество контрол .The disadvantages of the known device are relatively low accuracy and reliability of the control, which is caused by the significant influence of the noise level (measurement errors) on the quality of the control.

Известен преобразователь цифровых сигналов в аналоговые, содержащий генератор тока, переключатель тока, суммирующий операционный усилитель и схему подавлени  помех, состо щую из дифференцирующей цепи, частотно-компенсированного делител  и операционного усилител  2.A digital-to-analog converter is known, comprising a current generator, a current switch, a summing operational amplifier and a noise suppression circuit consisting of a differentiating circuit, a frequency-compensated divider and an operational amplifier 2.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  низка  эффективность подавлени  помех, обусловленна  отсутствием адаптации (оперативной перестройки) параметров схемы к изменению частотных спектров полезного сигнала и помехи, к тому же степень подавлени  помех в дан ном устройстве очень чувствительна к параметрам схемы (требуетс  остра  настройка).A disadvantage of the known converter is the low interference suppression efficiency due to the lack of adaptation (operational tuning) of the circuit parameters to changes in the frequency spectra of the useful signal and interference, and the degree of interference suppression in this device is very sensitive to the circuit parameters (sharp tuning is required).

Кроме того, данную схему невозможно использовать дл  подавлени  помех по нескольким независимым информационным входам при произвольных амплитудно-частотных спектрах полезного сигнала и помехи в каждом из входов.In addition, this scheme cannot be used to suppress interference on several independent information inputs with arbitrary amplitude-frequency spectra of the useful signal and interference in each of the inputs.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  контрол  радиоэлектронных объектов, содержащее группу датчиков, коммутатор, блок нормализации, АЦП, накопитель, два задатчика коэффициентов , два блока умножени , два накапливающих сумматора, три группы элементов И,The closest to the present invention is a device for monitoring electronic objects, containing a group of sensors, a switch, a normalization unit, an ADC, a drive, two coefficient factors, two multiplication units, two accumulating adders, three groups of elements And,

задатчик эталонов, блок вычитани , индикатор , генератор тактовых импульсов, делитель частоты 3.master of standards, subtraction unit, indicator, clock pulse generator, frequency divider 3.

Недостатком данного устройства  вл етс  существенна  зависимость достоверности и точности контрол  от уровн  помех при измерении параметров объекта.The disadvantage of this device is the substantial dependence of the reliability and accuracy of the control on the noise level when measuring the parameters of the object.

Цель изобретени  - повышение точности и достоверности контрол  за счет фильтрации помех во входном сигнале сThe purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of the control due to the filtering of noise in the input signal with

использованием автоматической подстройки .using automatic tweaking.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  радиоэлектронных объектов, содержащее группу датчиков,The goal is achieved by the fact that a device for monitoring electronic objects containing a group of sensors

коммутатор, блок нормализации, АЦП, накопитель , задатчики коэффициентов экстрапол ции и оценки результатов измерений, первый и второй блоки умножени , первый и второй накапливающие сумматоры, триswitch, normalization unit, ADC, drive, setting factors of extrapolation coefficients and evaluation of measurement results, first and second multiplication units, first and second accumulating adders, three

группы элементов И, задатчик эталонов, блок вычитани , индикатор, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, введена группа блоков подавлени  помех по числу контролируемых объектов, причемgroups of elements And, master of standards, subtraction unit, indicator, clock pulse generator, frequency divider, a group of interference suppression blocks by the number of objects monitored, and

каждый блок подавлени  помех содержит . узел выделени  помех, элемент задержки, узел вычитани , узел измерени  уровн  остаточного шума и узел регулировани  амплитудно-частотной характеристики (АЧХ)each interference suppression unit contains. Noise extraction node, delay element, subtraction node, residual noise level measurement node and amplitude-frequency characteristic adjustment (AFC) node

фильтра.filter.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - диаграмма синхронизации работы блоков устройства; на фиг.З - графики АЧХ, спектра полезного сигнала иFigure 1 presents the block diagram of the device; figure 2 - diagram of the synchronization operation of the blocks of the device; on fig.Z - graphs of the frequency response, the spectrum of the useful signal and

спектра помехи; на фиг.4 - передаточна  функци  и логарифмическа  АЧХ дифференцирующей цепочки.interference spectrum; 4 shows the transfer function and the logarithmic frequency response of the differentiating chain.

Устройство содержит группу датчиков 1, коммутатор 2, блок 3 нормализации, аналого-цифровой преобразователь 4, накопитель 5, задатчик 6 коэффициентов экстрапол ции результатов измерени , первый блок 7 умножени , первый накапливающий сумматор 8, первую группу 9 элементов И, задатчик 10 коэффициентов оценки результатов измерений, второй блок 11 умножени , второй накапливающий сумматор 12, вторую группу 13 элементов И, задатчик 14 эталонов, блок 15 вычитани , третью группу 16 элементов И, индикатор 17, гене- ратор 18 тактовых импульсов, делитель 19 частоты, группу блоков 20 подавлени  помех по числу контролируемых объектов, причем каждый блок подавлени  помех содержит узел 21 выделени  помех, элемент 22 задержки, узел 23 вычитани , узел 24 измерени  уровн  остаточного шума, узел 25 регулировани  АЧХ фильтра.The device contains a group of sensors 1, switch 2, block 3 normalization, analog-digital converter 4, drive 5, unit 6 of extrapolation coefficients of measurement results, first multiplication unit 7, first accumulating adder 8, first group 9 of elements I, unit 10 of evaluation factors measurement results, the second multiplication unit 11, the second accumulating adder 12, the second group of 13 elements AND, the setting unit of 14 standards, the subtraction unit 15, the third group of 16 elements AND, the indicator 17, the generator 18 clock pulses, the frequency divider 19 a group of interference suppression units 20 by the number of objects to be monitored, each interference suppression unit comprising an interference elimination unit 21, a delay element 22, a subtraction unit 23, a residual noise level measurement unit 24, a frequency response control unit 25.

Устройство работает следующим образом ,The device works as follows

Генератор 18 и делитель 19 выполн ют функции синхронизатора устройства. Синхронизатор вырабатывает сигналыThe generator 18 and divider 19 perform the functions of the device synchronizer. Synchronizer generates signals

.{A} Ai,A2A| ;{C} Ci,C2Cm; . {A} Ai, A2A | ; {C} Ci, C2Cm;

{S}-81,82.83,84.{S} -81,82,83,84.

которые задают последовательность обработки информации о параметрах системы и синхронизируют работу узлов устройства. Группа датчиков представл ет собой совокупность LTTI датчиков-измерителей параметров , информаци  от которых в аналоговой форме в виде измен ющегос  уровн  (амплитуды) тока (напр жени ) поступает на блоки подавлени  помех.which determine the sequence of processing information about the system parameters and synchronize the operation of the device nodes. The sensor group is a set of LTTI parameter measuring sensors, information from which, in analog form, in the form of a varying level (amplitude) of current (voltage) is fed to interference suppression units.

Входной сигнал Uj1, поступающий от J- го датчика,  вл етс  непрерывной во времени аддитивной смесью полезного сигнала Vj The input signal Uj1 from the J-th sensor is an additive mixture of the useful signal Vj

и помехи Јjand interference Јj

+ . +.

При этом случайные процессы дл  различных параметров независимы, а ошибки измерени  каждого из параметров в произвольный момент времени распределены по нормальному закону с нулевыми математи- ческими ожидани ми и известными дисперси ми .At the same time, random processes for different parameters are independent, and the measurement errors of each of the parameters at an arbitrary time point are distributed according to the normal law with zero mathematical expectations and known dispersions.

Входной сигнал Uj1 поступает на узел 21 выделени  помех и элемент 22 задержки. Узел 21 служит дл  того, чтобы с минималь- The input signal Uj1 is fed to the interference elimination unit 21 and the delay element 22. Node 21 serves to

ными искажени ми выделить помеху Јj, не пропустив при этом полезный сигнал Vj. Селективные свойства блока 21 основаны на различии в спектрах полезного сигнала иdistortion of the noise выделитьj, without missing the useful signal Vj. The selective properties of block 21 are based on the difference in the spectra of the useful signal and

помехи. Если спектр полезного сигнала группируетс  в низкочастотной области (фиг.З), то спектр помехи группируетс  главным образом в высокочастотной области. Амплитудно-частотна  характеристика (АЧХ) блока 21 должна обеспечивать беспреп тственное прохождение только помехи . В качестве блока выделени  флюктуации в простейшем случае может использоватьс  дифференцирующа  цепочка RC с автоматически регулируемой величиной емкости С. На фиг.4 показаны принципиальна  электрическа  схема, передаточна  функци  и логарифмическа  АЧХ дифференцирующей цепочки. Из выражени  дл  передаточной функции видно, что подбором номиналов R и С можно обеспечить произвольное значение граничной частоты ufc (фиг.З). Так как в обшем случае полезные сигналы различных измер емых параметров имеют различные спектры, то и номиналы цепочек RC по различным входам различны. В узле 23 вычитани  формируетс  сигнал Uj, близкий к разности аналоговых сигналовinterference. If the spectrum of the desired signal is grouped in the low-frequency region (Fig. 3), then the interference spectrum is grouped mainly in the high-frequency region. The amplitude-frequency characteristic (AFC) of block 21 should ensure the smooth passage of interference only. In the simplest case, a differentiation circuit RC with automatically controlled capacitance C can be used as a fluctuation isolation unit. Figure 4 shows the circuit diagram, the transfer function and the logarithmic frequency response of the differentiating circuit. From the expression for the transfer function it can be seen that the selection of the nominal values of R and C can provide an arbitrary value of the cut-off frequency ufc (Fig. 3). Since, in the general case, the useful signals of different measured parameters have different spectra, the values of RC chains for different inputs are different. In subtraction unit 23, a signal Uj is formed, which is close to the difference of analog signals.

Uj«Uj1-Јj1.Uj "uj1-Јj1.

Элемент 22 задержки служит дл  задержки входного сигнала на врем , равное запаздыванию выходного сигнала узла 21 относительно входного. Запаздывание обусловлено инерционными свойствами дифференцирующей цепи RC и тем больше, чем больше значени  номиналов R и С (ориентировочно 3RC). Элементы задержки дол- жны быть регулируемыми, на этапе настройки устройства дл  каждого из контролируемых параметров должна быть выставлена сво  задержка, обеспечивающа The delay element 22 serves to delay the input signal by a time equal to the delay of the output signal of the node 21 relative to the input signal. The delay is due to the inertial properties of the RC differentiating circuit and the larger, the greater the values of the values of R and C (approximately 3RC). The delay elements should be adjustable; at the device setup stage, a delay should be set for each of the monitored parameters.

совмещение во времени сигналов Ј/ и Uj (не забыва , что оба сигнала  вл ютс  непрерывными аналоговыми). Индикатором правильности настройки может служить достижение минимального уровн  помех на выходе узла 23 вычитани .the temporal combination of the Ј / and Uj signals (remember that both signals are continuous analog). An indicator of the correct setting can be the achievement of the minimum level of interference at the output of the subtracting unit 23.

Сигнал Uj на выходе блока 20 подавлени  помех отличаетс  от полезного сигнала Vj на случайную величину fj, котора  как иThe signal Uj at the output of the interference suppression unit 20 differs from the useful signal Vj by a random value fj, which, like

исходна  помеха §1, имеет нулевое математическое ожидание, однако дисперси  у нее существенно меньшеthe initial noise in §1 has a zero expectation, but its dispersion is substantially less

С&зм «(%S & zm "(%

;ИЗМ; ISM

Узлы 24 и 25 представл ют цепь обратной св зи, котора  служит дл  точной автоподстройки с целью минимизации значени Nodes 24 and 25 represent a feedback loop that serves to fine-tune auto-tuning in order to minimize the value of

. При этом в узле 24 производитс  измерение уровн  шума с учетом фазы отклонени  от некоторого среднего уровн , выходное напр жение с выхода узла 24 в узле 25 усиливаетс , преобразуетс  в нужную форму и через исполнительный орган непосредственно воздействует на регулируемый орган узла 21 выделени  помех - АЧХ фильтра.. In this case, node 24 measures the noise level taking into account the phase of deviation from a certain average level, the output voltage from the output of node 24 in node 25 is amplified, transformed into the desired shape and through the actuator directly acts on the adjustable element of the node 21 of the interference suppression - filter frequency response .

В случае использовани  в качестве узла 21 дифференцирующей цепочки регулируемым блоком может  вл тьс  переменна  емкость С. Дл  этих целей могут использоватьс  варикапы типов КВС-111, КВ-102 и другие с диапазоном перестройки емкости до нескольких сотен пикофарад. В целом реализаци  цепи автоподстройки в узлах 24 и 25 аналогична известным цеп м шумовой автоматической регулировки усилени  (ША РУ), широко используемым в радиотехнических цеп х и измерительной технике.If used as a differentiating chain unit 21, the variable block may be variable capacitance C. For these purposes, varicaps of types KVS-111, KV-102, and others with a capacity tuning range of up to several hundred picofarads can be used. In general, the implementation of the auto-tuning circuit at nodes 24 and 25 is similar to the well-known noise automatic gain control circuits (FPA), widely used in radio circuits and measurement technology.

Таким образом, назначение блока 20 заключаетс  в существенном уменьшении уровн  помех во входном сигнале или, точнее , в уменьшении дисперсии помеховой составл ющей (ошибок измерени ) во входном сигнале.Thus, the purpose of block 20 is to substantially reduce the level of interference in the input signal or, more precisely, to reduce the variance of the interfering component (measurement error) in the input signal.

Узел 23 вычитани  двух аналоговых величин целесообразно реализовать на базе операционного усилител  с большим коэффициентом усилени  (не менее 10000) и цепью отрицательной обратной св зи через резистор. На два входных резистора операционного усилител  подаютс  уменьшаемое и вычитаемое. Подбором номиналов входных резисторов при этом компенсируетс  различие в степени ослаблени  сигналов при прохождении через блоки 21 и 22.A node 23 for subtracting two analog values is advisable to implement on the basis of an operational amplifier with a large gain (at least 10,000) and a negative feedback circuit through a resistor. The two input resistors of the opamp are fed down and subtracted. By selecting the values of the input resistors, this compensates for the difference in the degree of attenuation of the signals as they pass through the blocks 21 and 22.

Коммутатор 2 осуществл ет поочередной опрос выходов Lm блоков подавлени  помех и состоит из L-m схем электронной селекции, на каждый из которых поступают сигналы: от своего блока подавлени  помех; управл ющие сигналы опроса {А} и {С}; сигналы синхронизации $2. Коммутатор выполнен на микросхемах типа КИО КТ 2 или КР 590 КН 2. Блок 3 нормализации осуществл ет представление различных электрических величин контролируемых объектов в определенный масштаб напр жени  и реализуетс  на операционном усилителе с измен емым коэффициентом усилени . Последний автоматически устанавливаетс  управл ющими сигналами {А}, {С} в интервале действи  сигнала S2. Изменение коэф- фициента усилени  производитс  коммутацией резисторов в цепи обратной св зи усилител . АЦП 4 преобразует напр жение с выхода нормализатора в цифровой двоичный код. Накопитель 5 производит запись и хранение значений последних N измерений по каждому из m параметров всех L объектов контрол . Накопитель содержит L-m -N  чеек пам ти. Записью и считыванием слов в накопителе управл ют сигналы {А}, {С}, $2 и 5з делител  19 частоты.Switch 2 performs interrogation of the outputs Lm of the interference suppression units one by one and consists of Lm electronic selection circuits, each of which receives signals: from its own interference suppression unit; polling control signals {A} and {C}; sync signals $ 2. The switch is made on chips of the type KIO KT 2 or KP 590 KN 2. The normalization unit 3 carries out the representation of various electrical quantities of the objects being monitored to a certain voltage scale and is implemented on an operational amplifier with a variable gain factor. The latter is automatically set by the control signals {A}, {C} in the range of the signal S2. The change in the gain factor is made by switching the resistors in the feedback circuit of the amplifier. A / D converter 4 converts the voltage from the output of the normalizer to a digital binary code. The drive 5 records and stores the values of the last N measurements for each of the m parameters of all L control objects. The drive contains L-m -N memory cells. Writing and reading words in the accumulator is controlled by the signals {A}, {C}, $ 2 and 5h of the frequency divider 19.

В блоке 11 умножени  и втором накапливающем сумматоре 12 производитс  расчет оцененного значени  j-ro параметра UjIn block 11 of the multiplication and the second accumulating adder 12, the estimated value of the j-ro parameter Uj is calculated

в соответствии с выражениемaccording to the expression

КTO

2, aiUij,-i 1,N;j 1,m,2, aiUij, -i 1, N; j 1, m,

i 1i 1

(1)(one)

где N - объем выборки (количество измерений );where N is the sample size (number of measurements);

Uij - результат 1-го измерени  j-ro параметра;Uij is the result of the 1st measurement of the j-ro parameter;

а; - коэффициент оценки результата i-ro измерени .but; - The coefficient for evaluating the result of i-ro measurement.

В блоке 7 умножени  и в первом накапливающем сумматоре 8 производитс  расчет экстраполированного значени  j-roIn multiplication unit 7 and in the first accumulating adder 8, the extrapolated value j-ro is calculated

параметра Uj9 в соответствии с выражениемparameter Uj9 in accordance with the expression

u.-iu.-i

иand

1  one

aiaUij; i 1,N; j i,m, (2)aiaUij; i 1, N; j i, m, (2)

где ais - коэффициент экстрапол ции результата i-ro измерени ,where ais is the extrapolation coefficient of the result of the i-ro measurement,

Значени  коэффициентов ai и дл  каждого 1-го измерени  рассчитываютс  предварительно на основании выраженийThe values of the coefficients ai and for each 1st dimension are calculated previously based on the expressions

4040

ai ai

61 -2N -2 (N + 1 ) N61 -2N -2 (N + 1) N

, - 3(N +2)(N+3)-2l(4N+7) + 10l2 3|эN(N-1)(N-2)- 3 (N + 2) (N + 3) -2l (4N + 7) + 10l2 3 | eN (N-1) (N-2)

Дл  записи и хранени  коэффициентов ai и используютс  задатчики 10 и 6 соответственно , которые выполн ют функции полупосто нных ЗУ емкостью N слов кажда .The coefficients ai are used for recording and storing the factors 10 and 6, respectively, which perform the functions of semi-permanent memory devices with a capacity of N words each.

В блоке 15 вычитани  рассчитываютс  величины и знаки отклонений Д контролируемых параметров Uj от их номиналов (эталонов ) UHjIn block 15, the subtraction calculates the magnitudes and signs of the deviations D of the monitored parameters Uj from their nominal values (standards) UHj

5555

AJ Uj - UHj.AJ Uj - UHj.

(3)(3)

Значени  номиналов UHj хран тс  в за- датчике 14 эталонов и по сигналам {А} и {С} делител  19 частоты выдаютс  на блок 15 вычитани . Задатчик эталонов  вл етс  посто нным запоминающим устройством емкостью LTTI  чеек пам ти.The values of the nominal values UHj are stored in the sensor 14 of the standards and the signals {A} and {C} of the frequency divider 19 are output to the subtraction unit 15. The reference setter is a permanent storage capacity of LTTI memory cells.

Индикатор 17 используетс  дл  визуальной оценки результатов контрол . По каждому параметру на индикаторе отобра- жаетс  номер параметра объекта, верхние и нижние допуски отклонени  от номинала, текущие отклонени  оцененного значени  Д- и прогнозируемое значение.Indicator 17 is used to visually assess control results. For each parameter, the indicator displays the parameter number of the object, the upper and lower tolerances of the deviation from the nominal, the current deviations of the estimated value of D- and the predicted value.

За счет расчета оцененного значени  параметра Uj по выражению (1) удаетс  снизить дисперсию на выходе блока 20 подавлени  помех до следующих значений дисперсий на выходе сумматора 12:By calculating the estimated value of the parameter Uj by expression (1), it is possible to reduce the variance at the output of the interference suppression unit 20 to the following variances at the output of the adder 12:

если параметр во времени описываетс  полиномом первой степениif the parameter in time is described by a polynomial of the first degree

2 ( 2N - 1 ) . ol-ойзм NVN+1f если параметр во времени описываетс  полиномом второй степени 2 (2N - 1). ol-imism NVN + 1f if the parameter in time is described by a polynomial of the second degree

лЗ-п2 . 3(3N2-3N+2) ,, 02-ОЙзм N(N + 1)(iM+2) WLZ-P2. 3 (3N2-3N + 2) ,, 02-OYzm N (N + 1) (iM + 2) W

Из выражений (4) и (5) следует, что с увеличением объема выборки N (N 3) дисперси  ошибок уменьшаетс .From expressions (4) and (5), it follows that with increasing sample size N (N 3), the error dispersion decreases.

После преобразовани  с выхода АЦП 4 двоичный код результата измерений j-ro параметра 1-го объекта записываетс  в накопитель 5, где хранитс  в течение N смежных циклов измерени . В такте Зз происходит считывание всех N измеренных значений параметра из накопител  5 на блоки 11 и 7 умножени . Одновременно из задатчика 10 на второй блок 11 умножени  считываютс  значени  коэффициента ai, а из задатчика 6 на первый блок умножени  7 - значени  коэффициентов . Полученные на выходах умножителей произведени  arUij и ais Uij согласно выражени м (1) и (2) складываютс  соответственно на накапливающих сумма- торах 12 и 8.After conversion from the output of the A / D converter 4, the binary code of the measurement result j-ro of the parameter of the 1st object is recorded in the accumulator 5, where it is stored for N adjacent measurement cycles. In the cycle, the reading of all N measured parameter values from the accumulator 5 into blocks 11 and 7 of multiplication occurs. At the same time, from the setting unit 10 to the second multiplication unit 11, the values of the coefficient ai are read, and from the setting unit 6 to the first multiplication unit 7 - the values of the coefficients. The products of arUij and ais Uij obtained at the outputs of the multipliers, according to expressions (1) and (2), are respectively added to accumulating summers 12 and 8.

В такте $4 оцененное значение параметра Uj с выхода сумматора 12 через вторую труп пу элементов И 13 выдаетс  на блок 15 вычитани , где в соответствии с выраже- нием (3) сравниваетс  с его эталонным значением UHJ, считываемым из задатчика 14 эталонов.In cycle $ 4, the estimated value of the parameter Uj from the output of the adder 12 through the second cadaver of the elements And 13 is output to the subtraction unit 15, where in accordance with expression (3) it is compared with its reference value UHJ read from the unit of 14 standards.

Экстраполированное значение параметра Ujs с выхода первого накапливающе- го сумматора 8 через первую группу элементов И 9 передаетс  на индикатор 17, где запоминаетс , преобразуетс  в аналоговую форму и в следующем такте Si поступает на отображение. В этом такте черезThe extrapolated value of the parameter Ujs from the output of the first accumulating adder 8 through the first group of elements And 9 is transmitted to the indicator 17, where it is stored, converted into analogue form and in the next clock cycle Si is supplied to the display. In this tact through

5 five

10 ten

1515

2020

2525

30thirty

35 40 45 35 40 45

50 50

55 . 55.

третью группу элементов 16 на индикатор 17 принимаетс  величина AJ, котора  отображаетс  после аналогичного преобразовани .the third group of elements 16 on the indicator 17 is taken the value AJ, which is displayed after a similar conversion.

Одновременно с этими величинами осуществл етс  индикаци  границ допустимого значени  параметра, формируемых в самом индикаторе 17.Simultaneously with these values, the boundaries of the permissible value of the parameter are formed, which are formed in the indicator 17 itself.

В качестве задатчиков (блоки 6, 10, 14) целесообразно использовать посто нное ЗУ, что позвол ет уменьшить врем  обращени  (например, ПЗУ на микросхемах К 1607 РФ 1, К 1801 РЕ 1, К 1809 РЕ 1, К 573 РФ 3, К 501 РЕ 1 П). В качестве накопител  (блок 5) можно использовать микросхемы 132 РУ 1.185РУ4, 185 РУ 5, 541 РУ 1, матрицы ОЗУ К 176 РМ 1, КР507РМ 1.As setters (blocks 6, 10, 14), it is advisable to use a constant memory device, which makes it possible to reduce the access time (for example, a ROM on chips K 1607 RF 1, K 1801 PE 1, K 1809 PE 1, K 573 RF 3, K 501 PE 1 P). As a drive (block 5), it is possible to use microcircuits 132 RU 1.185RU4, 185 RU 5, 541 RU 1, matrices of RAM К 176 РМ 1, КР507РМ 1.

В качестве блока 15 вычитани  целесообразно использовать микросхемы 155 ИМ 1, 155 ИМ 2, 134 ИМ 5, К 176 ИМ 1, 564 ИМ 1, в качестве накапливающих сумматоров (блоки 8, 12)-микросхему К 502 ИС 1.As a block 15 subtraction, it is advisable to use chips 155 IM 1, 155 IM 2, 134 IM 5, K 176 IM 1, 564 IM 1, as accumulating adders (blocks 8, 12) of the microcircuit K 502 IC 1.

В качестве элемента задержки (блок 22) можно использовать серийно выпускаемые линии задержки следующих типов: МЛВ-1- 600, МЛЗ-0,5-600, МЛЗ-1-1200. МЛЗ-0,5- 1200. Все указанные линии задержки позвол ют измен ть врем  задержки с дискретностью 0,1 или 0,2 мкс.As a delay element (block 22), commercially available delay lines of the following types can be used: MLV-1- 600, MLA-0.5-600, MLS-1-1200. MLS-0.5-100. All of these delay lines allow changing the delay time with a resolution of 0.1 or 0.2 µs.

В качестве базового объекта, имеющего аналогичную с прототипом структуру и функции , может быть прин та система контрол  и диагностировани  СС-10, изготавливаема  датской фирмой СТЛ дл  судовых дизелей .As a base object, having the same structure and function as the prototype, the CC-10 monitoring and diagnostics system can be adopted, manufactured by the Danish company STL for marine diesel engines.

Технический эффект от использовани  предлагаемого устройства заключаетс  в повышении точности и достоверности контрол  за счет фильтрации помех во входном сигнале. Дл  количественной оценки выигрыша необходимо сопоставить значение дисперсий помеховых составл ющих на входе и выходе устройства. Дл  определенности положим, что в качестве узла 21 выделени  помех используетс  дифференцирующа  цепь.The technical effect of using the proposed device is to improve the accuracy and reliability of the control by filtering noise in the input signal. To quantify the gain, it is necessary to compare the value of the variances of the noise components at the input and output of the device. For the sake of definiteness, we assume that a differentiating circuit is used as the noise isolation node 21.

Если дисперсию помех (ошибок измерени ) на входе устройства положить за 1, то использование цифровой обработки результатов измерений по методу фиксированного объема выборки позвол ет снизить дисперсию ошибок оцененных значений параметров до значений 0,32-0,8. Указанный диапазон соответствует значени м N от 5 до 10 при описании параметра полиномами первой и второй степени. Таким образом, использование указанной системы в базовом объекте позвол ет уменьшить дисперсию в среднем в 2 раза.If the dispersion of interference (measurement errors) at the device input is taken as 1, the use of digital processing of measurement results using the fixed sample size method reduces the error variance of the estimated parameter values to 0.32-0.8. The specified range corresponds to the values of N from 5 to 10 when describing a parameter by polynomials of the first and second degree. Thus, the use of this system in the base object makes it possible to reduce the variance by an average of 2 times.

В предлагаемом устройстве оставлена по существу без изменени  цифрова  фильтраци , характерна  дл  базового объекта, и св занное с этим уменьшение дисперсии в среднем в 2 раза. В предлагаемом устройстве входной сигнал дополнительно подвергаетс  аналоговой фильтрации помех. Исход  из принципа работы блока 20 подавлени  помех, степень подавлени  помех определ етс  тем, насколько чисто узел 21 выделени  помех восспроизведет помеху и не пропустит полезный сигнал. Исход  из частотных характеристик дифференцирующей цепи, можно утверждать, что часть спектра помехи, лежаща  по оси частот граничной частоты Ok во , практическиIn the proposed device, the digital filtering is essentially unchanged, characteristic of the base object, and the associated decrease in dispersion is on average 2 times. In the proposed device, the input signal is additionally subjected to analog noise filtering. Based on the principle of operation of the interference suppression unit 20, the degree of interference suppression is determined by how cleanly the interference isolation unit 21 will reproduce the interference and will not miss the useful signal. Based on the frequency characteristics of the differentiating circuit, it can be argued that part of the interference spectrum lying along the frequency axis of the cutoff frequency Ok in is practically

КСThe cop

воспроизводитс  без помехreproduced without interference

L(y)20lg-y- 20lg 1 0,L (y) 20lg-y- 20lg 1 0,

откудаfrom where

АН 1.AH 1.

Считают, что основна  энерги  спектра полезного сигнала лежит в диапазоне час- 1It is believed that the main energy of the spectrum of the useful signal lies in the range of 1

тот 0 а) that 0 a)

RCRC

Так как дл  данного диапазона частот справедливо соотношениеSince for a given frequency range, the ratio

Цсо) 20 Ig К + 20 Ig со. то результаты значений АЧХ дл  границ и середины этого диапазона можно свести в таблицуCSO) 20 Ig K + 20 Ig. the results of the frequency response values for the boundaries and the middle of this range can be tabulated

Из таблицы видно, что если спектр полезного сигнала имеет равномерное распределение в диапазоне частот от 0 до 1The table shows that if the spectrum of the useful signal has a uniform distribution in the frequency range from 0 to 1

-57Г- (имеет плоскую вершину), то ослабле- кс-57G- (has a flat top), then weakened

ние энергии полезного сигнала произойдет в среднем в 2 раза. Однако данна  оценка получена с большим запасом, так как спектры реальных полезных сигналов близки к колоколообразной форме и группируютс  в основном в низкочастотной области. Если прин ть, что в диапазоне частот от 0 доThe energy of the useful signal will decrease by an average of 2 times. However, this estimate was obtained with a large margin, since the spectra of real useful signals are close to the bell-shaped form and are grouped mainly in the low-frequency region. If you accept that in the frequency range from 0 to

ор„ сосредоточено 80% энергии спект lKUOp „80% of the energy of spect lKU is concentrated

ра полезного сигнала, то выигрыш будет составл ть около 5 раз.the useful signal, the gain will be about 5 times.

Если считать, что блоки 22 и 23 имеют широкие полосы пропускани , позвол ющие без искажений воспроизводить входные сигналы (а это имеет место на практике), то в целом можно считать, что использование аналоговой фильтрации позвол ет снизить дисперсию помех в 2-5 раз, аIf we assume that blocks 22 and 23 have wide bandwidths that allow to reproduce input signals without distortion (and this is the case in practice), then in general we can assume that the use of analog filtering reduces the dispersion of noise by 2–5 times, but

использование предлагаемого устройства соответственно в 4-10 раз. Достичь этих цифр можно при условии правильного функционировани  системы автоподстройки. Существенное повышение точности расчетаuse of the proposed device, respectively, 4-10 times. Achieve these numbers can be subject to proper functioning of the system of self-tuning. Significant increase in calculation accuracy

0 оцененных и экстраполированных значений приведет к снижению числа ошибочных решений при контроле текущего технического состо ни  объектов, а следовательно, повысит достоверность контрол .0 estimated and extrapolated values will lead to a decrease in the number of erroneous decisions when monitoring the current technical condition of objects, and, consequently, will increase the reliability of the control.

5five

Claims (2)

Формула изобретени  1. Устройство дл  контрол  объектов, содержащее группу датчиков, коммутатор, блок нормализации, аналого-цифровой пре0 образователь, накопитель, задатчики коэффициентов оценки результатов измерений и экстрапол ции результатов измерений, два блока умножени , два накапливающих сумматора , три группы элементов И, задатчикClaim 1. Device for controlling objects containing a group of sensors, a switch, a normalization unit, an analog-to-digital converter, an accumulator, factors setting factors for evaluating measurement results and extrapolation of measurement results, two multiplication units, two accumulating adders, three groups of elements I, master gauge 5 эталонов, блок вычитани , индикатор, генератор тактовых импульсов и делитель частоты , выход коммутатора подсоединен к информационному входу нормализатора, выход которого соединен с информацион0 ным входом аналого-цифрового преобразовател , выход которого св зан с информационным входом накопител , выход которого соединен с входами первых сомножителей двух блоков умножени , вход5 standards, a subtraction unit, an indicator, a clock generator and a frequency divider, the switch output is connected to the information input of the normalizer, the output of which is connected to the information input of the analog-digital converter, the output of which is connected to the information input of the accumulator, which output is connected to the inputs of the first multipliers of two multipliers, input 5 второго сомножител  первого блока умножени  св зан с выходом задатчика коэффициентов экстрапол ции результатов измерени , а выход - с информационным входом первого накапливающего суммато0 ра, выход которого соединен с первой группой входов первой группы элементов И, выходы которой св заны с первой группой информационных входов индикатора, вход второго сомножител  второго блока умно5 жени  подключен к выходу задатчика коэффициентов оценки результатов измерений, а выход- к информационному входу второго накапливающего сумматора, выход которого соединен с первой группой входов вто0 рой группы элементов И, выходы которой св заны с входом уменьшаемого блока вычитани , вход вычитаемого которого св зан с выходом задатчика эталонов, а выходы - с первой группой входов третьей5 of the second multiplier of the first multiplication unit is connected to the output of the setpoint of extrapolation coefficients of measurement results, and the output to the information input of the first accumulating totalizer, the output of which is connected to the first group of inputs of the first group of elements AND, the outputs of which are associated with the first group of information inputs of the indicator , the input of the second factor of the second block of the smart 5 is connected to the output of the set factor for the evaluation of measurement results, and the output to the information input of the second accumulating adder, you od which is connected with the first group of inputs vto0 swarm group of AND gates, whose outputs are coupled to the minuend input of the subtractor unit, which is subtrahend input coupled to the output setpoint standards, and the outputs - the first inputs of the third group 5 группы элементов И, выходы которой подключены к второй группе информационных входов индикатора, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом делител  частоты, выходы которого соединены с управл ющими входами коммутатора,5 groups of elements And, the outputs of which are connected to the second group of information inputs of the indicator, the output of the clock generator is connected to the input of a frequency divider, the outputs of which are connected to the control inputs of the switch, нормализатора, аналого-цифрового преобразовател , с входами управлени  записью и считыванием накопител , задатчика коэффициентов экстрапол ции результатов измерений , задатчика коэффициентов оценки результатов измерений, задатчика эталонов , с управл ющими входами индикатора и с вторыми группами входов трех групп элементов И,отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и достоверности контрол  за счет фильтрации помех во входном сигнале с использованием автоматической подстройки, в него введена группа блоков подавлени  помех по числу контролируемых объектов, информационные входы которых соединены с выходами датчиков, а выходы подключены к информационным входам коммутатора, соответствующий управл ющий выход делител  частоты соединен с синхровходом, содержит узел выделени  помехи, элемент задержки , узел вычитани , узел измерени a normalizer, analog-to-digital converter, with inputs for controlling writing and reading the accumulator, unit for extrapolation coefficients of measurement results, unit for evaluation factors for measurement results, unit for standards, with control inputs of the indicator and with the second groups of inputs of three groups of I elements, distinguished by , in order to increase the accuracy and reliability of control by filtering noise in the input signal using automatic adjustment, a group of interference suppression blocks has been entered into it according to the number of monitored objects whose information inputs are connected to the sensor outputs, and the outputs are connected to the information inputs of the switch, the corresponding control output of the frequency divider is connected to the synchronous input, contains an interference elimination node, delay element, subtraction node, measurement node А, А Аь С,A, A, C, S,lA,S, lA, п.т П Пpt P P п п п п п пп п п п t p p p p p p p p p p t b fas, П П П П П П П Пb fas, П П П П П П П П П П П П П tt П П ПA .д..d ппpp п пpn J J 6,10)6.10) Вц(6л.9,Вц (6л.9, к,,п)to ,, n) п п п п ппаp p p p p pp ппpp п п пn n n лl DQ.DCLDQ.DCL уровн  остаточного шума и узел регулировани  амплитудно-частотной характеристики фильтра, информационный вход блока подавлени  помех соединен с входом элемента задержки и с информационным входом узла выделени  помехи, выход которого соединен с входом вычитаемого узла вычитани , вход уменьшаемого которого св зан с выходом элемента задержки, выход узла вычитани  соединен с выходом блока подавлени  помех и с входом узла измерени  уровн  остаточного шума, выход которого св зан с входом узла регулировани  амплитудно-частотной характеристики фильтра,the residual noise level and the filter amplitude-frequency characteristic control node, the information input of the interference suppression unit is connected to the input of the delay element and the information input of the interference extraction node, the output of which is connected to the input of the subtracted subtraction node, the input of which is decremented is related to the output of the delay element, output the subtraction node is connected to the output of the noise suppression unit and to the input of the node measuring the residual noise level, the output of which is connected to the input of the amplitude-frequency control node sticks filter выход которого соединен с управл ющим входом узла выделени  помехи, синхровход блока подавлени  помех св зан с входом синхронизации узла вычитани .the output of which is connected to the control input of the interference separation node, the synchronous input of the interference suppression unit is connected to the synchronization input of the subtraction node. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес   тем, что узел выделени  помехи реализован в виде управл емого RC-фильтра высокой частоты.2. The device according to claim 1, wherein the interfering node is implemented as a controlled high-frequency RC filter. .д..d ппpp п пpn п п пn n n Фиг.ЈFig.Ј лl DQ.DCLDQ.DCL Фиг.ЗFig.Z фиг.FIG.
SU904837504A 1990-05-03 1990-05-03 Device for checking objects SU1725233A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904837504A SU1725233A1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Device for checking objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904837504A SU1725233A1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Device for checking objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1725233A1 true SU1725233A1 (en) 1992-04-07

Family

ID=21519959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904837504A SU1725233A1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Device for checking objects

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1725233A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788300C1 (en) * 2022-04-22 2023-01-17 Владимир Ильич Миронченко Method for determining the number of inappropriate products in the sample

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР .№ 1272341, кл. G 06 F 15/46, 1986. 2.Авторское свидетельство СССР № 404177,кл. Н 03 К 13/02, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР № 1205157, кл. G 06 F 15/46, 1986. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788300C1 (en) * 2022-04-22 2023-01-17 Владимир Ильич Миронченко Method for determining the number of inappropriate products in the sample

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4354177A (en) Method and apparatus for calibrating an analog-to-digital converter for a digital-to-analog converter test system
GB2050619A (en) Obtaining acceleration or deceleration rignals from speed signals
US4303979A (en) Frequency spectrum variation monitoring system
SU1725233A1 (en) Device for checking objects
EP0146705B1 (en) Arrangement for deriving a control signal, depending on the temperature rise of a temperature-time characteristic curve, in a heating system
JP2867477B2 (en) Life prediction method for online equipment
US4851706A (en) Electronic-safety ski binding release
US4254470A (en) Interpolating digital data processing apparatus for correlation-type flow measurement
US3953718A (en) Digital calculating apparatus
KR960001278B1 (en) System for updating physical property correlation with
JPH04227118A (en) Method and device for eliminating data noise
Jumaev et al. Algorithmic methods for increasing the metrological characteristics of information-measuring systems
SU1205157A1 (en) Device for checking electronic objects
RU226110U1 (en) NEURAL NETWORK DETECTOR OF THE BEGINNING OF NONLINEAR DISTORTIONS OF THE ELECTRICAL SIGNAL
RU219015U1 (en) NEURAL NETWORK ADAPTIVE FILTER OF ELECTRIC SIGNAL
JPS6314885B2 (en)
Higino et al. Digital filtering in smart load cells
SU928614A2 (en) Non-linear digital filter
SU1691820A1 (en) Device for performing multifactor experiment
SU1660017A1 (en) Device for object testing
SU1524068A1 (en) Device for monitoring electronic objects
SU1096665A1 (en) Correlation device for determining pulse transient function of entity
SU387391A1 (en) DEVICE FOR EVALUATING THE DISTRIBUTION OF THE PROBABILITIES OF RANDOM PROCESSES
SU1203538A1 (en) Device for checking electronic objects
SU507874A1 (en) Random Signal Generator