SU547702A1 - Устройство дл определени параметров экстремумов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к цифровой измерительной технике и может быть использовано в измерительных приборах дл  определени  моментов времени и величин локальных экстремумов.

Известны аналогичные устройства, построенные на основе след щего аналого-цифрового преобразовател  исследуемого сигнала, 1 , 2. В них момент экстремума фиксируетс  как момент реверса реверсивного счетчика.

Устройство 1 содержит, кроме след щего аналого-цифрового преобразовател , логическую схему, построенную на триггерах. На выходе логической схемы вырабатьшаетс  сигнал (скачок напр жени ), определ ющий момент переключени  реверсивного счетчика.

Однако работу известного устройства характеризует невысока  точность определени  моментов экстремумов запаздьтани  в переключени х реверсивного счетчика, особенно если сигнал в окрестности экстремума имеет малую кривизну.

Прототипом изобретени   вл етс  устройство имерени  экстремальных параметров,содержащее реверсивный счетчик, выход которого св зан через преобразователь кода в напр жение с одним из входов вьргитающего блока, другой вход которого

 вл етс  входом устройства, выход вычитающего блока подключен к двум пороговым элементам, выходы которых соединены, соответственно, с ишнами сложение и вычитание реверсивного счетчика; генератор импульсов, выход которого подключен ко входу реверсивного счетчика и ко входу счетчика регистратора времени; блок выделени экстремумов , входы которого соединены с выходами соответствующих пороговых элементов, а выход - с управл ющим входом счетчика- регастраторавремени 2.

Однако известное устройство обладает недостаточной точностью определени  момента экстремума в точках с малой кривизной - второй производной сигнала. Это вызвано конечной точностью преобразовани  велич ны сигнала в код и тем, что в нем за момент экстремума принимаетс  момент, когда блок выделени  экстремума, вход щий в состав устройства, фиксирует знака ироизподпо исследуемого сигнала.

Цельюизобрете1П1Я  вл етс  повьипение точности определени  момента экстремума.

Claims (2)

1. Это достигаетс  тем, что устройство дополнительно содержит счетчик длительности экстремума, вход KOTOpoio подк;почсн к выходу гснерагора имиульсон управл ющий вход - к выходу блока вьщелени  экстремумов, а выход счетчика длительности экстремума соединен с суммирующим входом счетчика - ретистратора времени. На чертеже представлена блок- схема устройства. Оно содержи след щий преобразователь 1 напр жени  в код, в состав которого вход т ВЬРШтающий блок 2, преобразователь 3 кода в напр жеше , пороговые элементы 4 и 5 и реверсивньм счетчик 6; блок 7 выделени  экстремумов, счетчик 8 длительности экстремума, счетчик-регастратор времени 9, генератор импульсов 10. Существует достаточно широкий класс сигналов (наиболее часто встречаемых на практике), которые в окрестности, близкой к экстремальному значению, с достаточной точностью можно считать симметричными относительно точки экстремума. Причем с приближением к точке экстремума (уменьшением этот окрестности) симметричность про вл етс  все сильнее. Это объ сн етс  конечным значением максимума третьей производной реальных сигналов. Дл  таких сигналов (применительно к преобразованию с помощью след щего преобразовател  напр жение в код) истинный максимум сигнала будет находитс  вблизи середины между значени ми смены знака первой производной сигнала. Именно это свойство сигнала используетс  в предлагаемом устройстве. В предлагаемом устройстве одновре 1енно с определением момента экстремума (как это делаетс  в известном устройстве) определ етс  длительность экстремального значени  отгналов, т.е. интервала времени, в течение которого цифрова  форма сигнала сохран ет экстремальное значение. Затем определ етс  уточненное значение момента экстремума, равное разности между моментом экстремума, определенной как в известном устройстве , и половиной длительности экстремального значени . Этим повышаетс  точность определени  момента экстремума. ; Устройство работает слеодющим образом. Пороговые элементы 4 и 5 имеют уровни срабатьаани , отличающиес  на один квант ли преобразовани  сигнала по амплитуде и равны соответственно-0 , и 1-0,5ли. i Логика работы блока 7 вьщелени  экстремума такова, что сигнал на его выходе будет лишь после перехода обоих пороговых элементов из режима сложение на режим вычитание, или наоборот. Если пороговые элементы 4 и 5 наход тс  в разных состо ни х, то сигнал на выходе блока экстремума 7 не вырабатьшаетс . Счетчик 8 предназначен дл  измерени  длительности перехода реверсивного счетчика 6 из режима сложете в режим вычитание, и наоборот, и представл ет собой двоичный счетчик, увеличивающий свой код на единицу по каждому импульсу генератора импульсов 10 в те интервалы времени, когда реверсивный счетчик 6 не измен ет своего содержимого. Счетчик-регистратор времени 9 работает от тех же импульсов генератора 10 в удвоенном масштабе счета. При по влении на выходе блока выделени  экстремума 7 импульса содержимое счетчика 8 вычитаетс  из содержимого счетчика-регистратора времени 9 и таким образом, образуетс  уточненное значение времени по влени  очередного экстремума. Цикл заканчиваетс  выдачей кода времени и величины экстремума во внешние устройства. Предложенна  схема позвол ет существенно увеличить точность определени  момента экстремума . Формула изобретени  Устройство дл  определени  параметров экстремумов , содержащее реверсив}и.ш счетчик, выход которого св зан через преобразователь кода в напр жение с одним из входов вычитающего блока, другой вход которого  вл етс  входом устройства, выход вычитающего блока подключен к двум пороговым элементам, выходы которых соединены соответственно с щинами сложение и вычитание реверсивного счетчика, генератор импульсов, выход которого подключен ко входу реверсивного счетчика и ко входу счетчика-регистратора времени, блок выделени  экстремумов, входы которого соединены с выходами соответствуюыдах пороговых элементов, а выход - с управл ющим входом счетчика-регистратора времени, отличающ е е с   тем, что, с делью повышени  точности определени  момента экстремума, оно дополнительно содержит счетчик длительности экстремума, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, управл ющий вход - к выходу блока вьщелени  экстремумов, а выход счетчика длительности экстремума соединен с с}т«мирующим входом счетчика- регистратора времени. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР N0301709, М.,Кл G 06 G 7/12 от 1969 г.
2. 2.Вычислительна  техника в машиностроении. Научно-технический сборник, 1965, вып. 1, с. 353 ( прототип).