SU595676A1

SU595676A1 - Device for measuring level overranging of random process with given probability

Info

Publication number: SU595676A1
Application number: SU762376429A
Authority: SU
Inventors: Марк Аронович Быховский
Original assignee: Предприятие П/Я А-7306
Priority date: 1976-06-21
Filing date: 1976-06-21
Publication date: 1978-02-28

Description

выходной клемме устройства, второй вход - к входной клемме, устройства, а выход - к входам релейных элементов, входы другого вычитател подключены к выходам аттенюаторов , а выход подключен к входу усилител . На чертеже представлена блок-схема устрой ств-а. Устройство содержит первый вычитатель 1, соединенный по одному из входов с входом устройства, а по выходу - с релейным блоком 2. Последний содержит два релейных элемента 3 и 4, входы которых соединены с входом блока 2, а выходы соответственно с входами фильтров 5 и 6 пижних частот, выходы которых через аттенюаторы 7 и 8 св заиы с входами второго вычнтател 9, св заииого ио выходу через усилитель 10, выход которого вл етс выходом устройства, со вторым входом вычитател 1. Работает )ттройство следующим образом. Измер емый случайный ироцесс x{t) поступает на вход вычитател 1, где из пего вычитаетс посто нное напр жение у, сформирова )1ное па выходе усилител 10, обладающего коэффициентом усилени К. Разностный сигиал e(t)x(t)-y поступает на вход релейного блока 2, где в релейных элементах 3 и 4 формируютс дискретиые сигналы 22(0 и 2з(/), соответственио нринимающие значени О или 1 в зависимости от условий, если S (i) О, то Zj (, 2s (О - О если S(/)0, то Zj (/) 11:1 О, Z, (t) 1. Сигналы Z2(t) и 2з() ностуиают на вход фильтров 5 и 6 нижних частот, которые выдел ют из них посто нные составл юш,ие z-i и 2з соответственно. Эти составл ющие через аттенюаторы 7 и 8, внос щие затухание Д2 и Дз, определ емое исход из заданного процента Рзад времени превышени процессом x(t} измер емой урови у, иостуиают на вход второго вычитател 9, формирующего разностный сигнал 2 Д222-АЗ З. Этот сигнал усиливаетс усилителем 10 и сфорхмированный сигиал ,z, действующий на выходе этого усилител , иостуиает на второй вход вычитател 1. Сигнал у и вл етс измер емым уровнем, который превышаетс случайным процессом на входе в заданном проценте времени. Работу устройства можно рассмотреть, составив несколько уравнений. Если ввести функцию . где V - величина сигиала, то имеем следуюпше уравнени , св зывающие напр жени в различных точках устройства. г (()--, x(i)-7iZ ,(/)-fl3(/); Z3(/).ff-s(); z I f (x - y)p(x)dx p(x)dx Z} - j f (y - Л-) P (X dX ::;- I p (x) dX - 1 - {p(x)dx 2 AjZa-Дз2з; y kz, здесь р(х) - неизвестиа заранее плотность распределени веро тностей значений измер емого процесса x(t). Собира уравнени (1) вместе можно записать следующее уравнение, св зывающее г/ И р (х) dx , С р (X) , 1 р (X) dx.r, у, (2) из которого следует, что при ; 1 имеет место следующее приближенное равенство со (x)dx Д, p(x)dx, p(x)dx . (3) у/ видно, что p(x)dx ,,,. Д, + Лз Таким образом, после установки соотношений затуханий аттенюаторов 7 и 8, исход из заданной веро тности Рзад превышени процессом x(t) неизвестного урови А, „ J па выходе предлагаемого устройства согласно форл1уле (4) будет сформирован измер емый уровень у. Точность измерений уровн у в предлагаемом устройстве определ етс точностью установки затухапий Дз и Дз аттенюаторов , которую легко сделать весьма высокой . Кроме того, иредлагаемое устройство существенно ироще известного, которое дл решени той же технической задачи должно содержать большое число блоков сравнени зиачепий случайпого процесса с фиксированными уровп ми. Фор м у л а изобретени Устройство дл измерени урови , превышаемого случайиым процессом с заданной веро тностью, содержащее два канала из последовательно соедииепиых релейных эле ментов, фильтров нижних частот и аттенюаторов , отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , оно снабжеj 0 усилителем и двум выч-тател ми, приthe output terminal of the device, the second input to the input terminal, the device, and the output to the inputs of the relay elements, the inputs of the other subtractor are connected to the outputs of the attenuators, and the output is connected to the amplifier input. The drawing shows the block diagram of the device STV. The device contains the first subtractor 1, connected via one of the inputs to the input of the device, and the output with the relay unit 2. The latter contains two relay elements 3 and 4, the inputs of which are connected to the input of block 2, and the outputs respectively to the inputs of filters 5 and 6 Duning frequencies, the outputs of which through attenuators 7 and 8 are connected to the inputs of the second subtractor 9, and their output through the amplifier 10, the output of which is the output of the device, with the second input of the subtractor 1. The device operates as follows. The measured random process x {t) is fed to the input of the subtractor 1, where the constant voltage y is subtracted to form the first output of the amplifier 10, which has a gain factor K. The difference sig (t) x (t) -y enters to the input of the relay block 2, where in the relay elements 3 and 4 discrete signals 22 (0 and 2h (/) are formed, corresponding to the values O or 1 depending on the conditions, if S (i) O, then Zj (, 2s (O - О if S (/) 0, then Zj (/) 11: 1 O, Z, (t) 1. Signals Z2 (t) and 2z () send signals to the input of low-pass filters 5 and 6, which are separated from them permanent composition lus, ei zi and 2z respectively. These components, through attenuators 7 and 8, which introduce attenuation D2 and Dz, are determined based on a given percentage of Rzad process exceeding time x (t} measured levels y, and placed at the input of the second subtractor 9 that forms a difference signal 2 D222-АЗ З. This signal is amplified by amplifier 10 and the formed sial, z, acting at the output of this amplifier, is sent to the second input of subtractor 1. The signal y is the measured level that is exceeded by a random process at the input to given percentage of time. The device can be considered by making several equations. If you enter a function. where V is the magnitude of the sigial, we have the following equation relating the voltages at various points of the device. r (() -, x (i) -7iZ, (/) - fl3 (/); Z3 (/). ff-s (); z I f (x - y) p (x) dx p (x ) dx Z} - jf (y - L-) P (X dX ::; - I p (x) dX - 1 - {p (x) dx 2 AjZa-Dz2z; y kz, here p (x) is not known In advance, the probability distribution density of the values of the process being measured is x (t). Collecting equations (1) together we can write the following equation relating g / AND p (x) dx, C p (X), 1 p (X) dx.r , y, (2) from which it follows that for; 1 the following approximate equality takes place with ω (x) dx D, p (x) dx, p (x) dx. (3) y / shows that p (x) dx ,,,. Д, + Лз Thus, after installing the attenuation ratios of attenuators 7 and 8, the outcome is based on the given probability With a weight x (t) of unknown level A, „J pa the output of the proposed device according to the formula (4) will form a measurable level Y. The accuracy of level measurements in the proposed device is determined by the attenuator setting accuracy of Dz and Dz, which is easy to make very high. In addition, the proposed device is essentially the same as the well-known one, which, in order to solve the same technical problem, must contain a large number of blocks comparing different aspects of a random process with fixed levels. Formulas for the Invention A device for measuring levels exceeded by an occasional process with a given probability, containing two channels of successive relay elements, low-pass filters and attenuators, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, it provides an amplifier and two calculations,

этом вход одного вычитател подключен к выходу усилител и выходной клемме устройства , второй вход - к входной клемме устройства , а выход - к входам релейных элементов , входы другого вычитател нодключены к выходам аттенюаторов, а выход нодключен к входу усилител .In this case, the input of one subtractor is connected to the output of the amplifier and the output terminal of the device, the second input is connected to the input terminals of the device, the output of the other subtractor is connected to the outputs of attenuators, and the output is connected to the input of the amplifier.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Нечаев Ю. А. Применение метода Монте-Карло в измерительной технике. Труды1.Nechaev Yu.A. Application of the Monte-Carlo method in measurement technology. Proceedings

ВНИИЭП, Л., 1969, вып. 1/5.VNIIEP, L., 1969, no. 1/5

2.Сборник трудов ГОС НИН Министерства св зи, вып. 2, 1962, стр. 107, рис. 2.2. Collected Works of the STATE of the NIN of the Ministry of Communications, vol. 2, 1962, p. 107, fig. 2