SU943528A1 - Устройство дл вычислени статистик результатов измерений - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике у предназначено для _гпреимущественного использования при статическом регулировании технологических процессов механической обработки деталей. 5

Известно измерительное устройство, позволяющее в процессе измерений вычислять статистики результатов измерений; среднее арифметическое значение, медиану, размах и ^,с

Др. [П.

Известное устройство основано на механическом и электромеханическом принципе действия и вычисляет только одну из статистик. ^1;

Наиболее близким к предлагаемому устройству по своей технической сущности является электромеханический прибор для вычисления среднего арифметического значения, содержащий преобразователь измеряемой величины в электрический сигнал, запоИЗМЕРЕНИЙ минающий блок и индуцирующее устройство. Причем запоминающий блок состоит из механических узлов [2].

Общим недостатком известных устройств является сложность конструкций из-за применения механического или электромеханического принципа преобразования и использования вследствии этого при создании конструкций приборов индикаторов часового типа, электромагнитных реле, рычажных систем и т.п. что влечет за собой ограничение быстродействия, увеличение погрешности измерения и вычислительных операций, а также ограничение функциональных возможностей, поскольку вычисляется только одна статистика каждым из известных устройств, а также сложность их использования в автоматизированных информационных системах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее, пёрвичный преобразователь измеряемой величины в электрический сигнал, запоминающий блок и индикатор, снабжено блоком управления, .двумя коммутаторами напряжений, запоминающими блоками.по числу измерений, входы которых подключены к соответствующим выходам первого коммутатора, а выходы соединены со входами диодно-резистивных элементов, содержащих по одному резистору и по два , диода, включенных один - в прямом, другой - в обратном направлении,· причем диодно-резистивные элементы имеют три раздельных выхода, одноимен-, ные выходы соединены между собой и подключены ко второму коммутатору, выход которого соединен с индикатором, а управляющие входы коммутаторов подключены к выходам блока управления, причем вход первого коммутатора соединен с выходом преобразователя измеряемой величины в электри- а ческий сигнал.

I

На чертеже показана структурная схема устройства для вычисления статистик результатов измерений.

Устройство содержит первичный преобразователь 1 измеряемой величины в электрический сигнал, коммутаторы 2 и 3> блок 4 управления, запоминающие блоки 5~1~5~N, число которых равно числу измерений N, диодно-резистивные элементы 6-1-6-N, каждый из которых содержит один резистор R , один диод , включенный в прямом направлении, и один диод 4χ, включенный в обратном направлении, и имеет один вход и три раздельных выхода. Одноименные выходы всех диодно-резистивных элементов соединены между собой и образуют выходы , на которых формируется электрический сигнал, соответствующий определенной статистике 3 (выходы А , его связан со

Устройство образом.

Измеряемая ся преобразователем 1 и· преобразуется им в пропорциональное электрическое напряжения. Это напряжение поступает на вход коммутатора 2, который подключает поочередно’ к выходу

IS

Эти выходы связаны с коммутатором δ , С , В ), а выход входом индикатора 7, работает следующим величина воспринимает943528 4 преобразователя 1 входы запоминающих блоков 5-1-5-N, согласно количеству измерений. Переключение коммутатора 2 осуществляется, блоком 4 при каждом следующем измерении. Очередной результат измерения, представленный пропорциональным напряжением запоминается соответствующим запоминающим блоком.

Напряжение с выхода каждого'запоминающего блока поступает на входы диодно-резистивных элементов 6-1-6-N.. После окончания всех •N измерений блок 4 подает команду на отсчет результатов измерений. При этом между шинами А и D устанавливается напряжение, пропорциональное среднему значению из всех N результатов измерений

N пи.·

N4 £Rex текущий результат измерения, представленный пропорциональным напряжением;

входное сопротивление измерительного прибора (индицирующего устройства), подключенного к клеммам;

сопротивление, входящее в диодно-резистивный элемент.

Поскольку несложно обеспечить (Г⁴, то относительная погрешность вычислений среднего арифметического' будет весьма малой.

Между шинами В и D устанавливается напряжение, пропорциональное наибольшему результату рений, поскольку из включенных в прямом открыт будет только входе которого действует наибольшее напряжение.

Между шинами С и D устанавливается напряжение, пропорциональное наименьшему результату из всех N измерений.

Между шинами В и С устанавливается напряжение, пропорциональное размаху всех N результатов измерений.

Подключая через коммутатор 3 индикатор 7 (например, вольТметр/7 шкала'которого проградуирована в единицах измеряемой величины, к перечисленным шинам можно получить среднее арифметическое значение из N измерений, наибольшее значение из где U· ^R6x“ из всех N измевсех диодов направлении, тот диОд, на меренной величины, ее наименьшее значение и размах колебания измеренной величины во всех N измерениях.

Использование новых элементов в предлагаемом устройстве, таких как коммутаторы напряжения; блок управления, запоминающие блоки по числу результатов измерений и диодно-резисторные элементы, выгодно отличает предлагаемое устройство от известного устройства, так как позволяет упростить его конструкцию, в частности, влечет за собой увеличение быстродействия, за счет уменьшения инерционности. Кроме этого, предлагаемое устройство одновременно вычисляет четыре статистики и, следовательно, может заменить четыре типа известных устройств.& Поскольку при пользовании предлагаемым устройством нет необходимости многократного измерения одних и тех же параметров последовательно с целью получения разных статистик, что было бы необходимо при использовании известных приборов, то применение предлагаемого устройства повышает точность, расширяет функцио· нальные возможности, сокращает тру-, ₃θ доемкость измерений и повышает производительность вычислительных операций в 3 раза. Выходной сигнал получается в виде электрических напряжений, что позволяет использовать устройство в автоматизированных системах.

Claims (2)

1. (5) УСТРОЙСТВО дл  ВЫЧИСЛЕНИЯ СТАТИСТИК РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ Изобретение относитс  к измерительной технике предназначено дл  преи1 ущественного использовани  при статическом регулировании технологи ческих процессов механической обработки деталей. Известно измерительное устройство , позвол ющее в процессе измерений вычисл ть статистики результатов измерений; среднее арифметическое значение, медиану, размах и Др. ГШ. Известное устройство основано на механическом и электромеханическ принципе действи  и вычисл ет только одну из статистик. Наиболее близким к пpeдлaгae 4oмy устройству по своей технической сущности  вл етс  электромеханический прибор дл  вычислени  среднего арифметического значени , содержащий преобразователь измер емой величины в электрический сигнал, запо минающий блок и индуцирующее устройство . Причем запоминающий блок состоит из механических узлов Г2. Общим недостатком известных устройств  вл етс  сложность конструкций из-за применени  механического или электромеханического принципа преобразовани  и использовани  вследствии этого при создании конструкций приборов индикаторов часового типа, электромагнитных реле, рычажных систем и т.п. что влечет за собой ограничение быстродействи , увеличение погрешности измерени  и вычислительных операций, а также ограничение функциональных возможностей , поскольку вычисл етс  только одна статистика каждым из известных устройств, а также сложность их использовани  в автоматизированных информационных системах. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства . Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее, первичный преобразователь измер емой величины в электрический сигнал, запоминающий блок и индикатор, снабже но блоком управлени , .двум  коммута торами напр жений, запоминающими блоками.по числу измерений, входы которых подключены к соответствующим выходам первого коммутатора, а выходы соединены со входами диодно-резистивных элементов, содержащих по одному резистору и по два , диода, включенных один - в пр мом, другой - в обратном направлении,- пр чем диодно-резистивные элементы име ют три раздельных выхода, одноименные выходы соединены между собой и подключены ко второму коммутатору, выход которого соединен с индикатором , а управл ющие входы коммутаторов подключены к выходам блока управлени , причем вход первого комму татора соединен с выходом .преобразо вател  измер емой величины в электр ческий сигнал. На чертеже показана структурна  схема устройства дл  вычислени  статистик результатов измерений. Устройство содержит первичный преобразователь 1 измер емой величины в электрический сигнал, коммутаторы 2 и 3, блок k управлени , запоминающие блоки , число которых равно числу измерений N, диодно-резистивные -элементы 6-1-6-N каждый из которых содержит один резистор R , один диод V,, включенный в пр мом направлении, и один диод V,, включенный в обратном направлении , и имеет один вход и три раздельных выхода. Одноименные выходы всех диодно-резистивных элементов соединены между собой и образуют выходы , на которых формируетс  электрический сигнал, соответствующий определенной статистике . Эти выходы св заны с коммутатор 3 (выходы А , В , С , D ), а выход его св зан со входом индикатора 7, Устройство работает следующим образом. Измер ема  величина воспринимает с  преобразователем 1 и- преобразует с  им в пропорциональное электричес кое напр жени . Это напр жение поступает на вход коммутатора 2, который подключает поочередно к выходу преобразовател  1 входы запоминающих блоков 5-1-5-N, согласно количеству измерений. Переключение коммутатора 2 осуществл етс , блоком k при каждом следующем измерении. Очередной результат измерени , представленный пропорциональным напр жением запоминаетс  соответствующим запоминающим блоком. Напр жение с выхода каждогозапоминающего блока поступает на входы диодно-резистивных элементов .. После окончани  всех R измерений блок подает команду на отсчет результатов измерении. При этом между шинами А и В устанавливаетс  напр жение, пропорциональное среднему значению из всех N результатов измерений где текущий результат измерени , представленный, пропорциональным напр жением; Вх входное сопротивление измерительного прибора (инлицирующего устройства), подключенного к клеммам; R - сопротивление, вход щее в диодно-резистивный элемент. Поскольку несложно обеспечить R/Rny 10 , то относительна  погрешность вычислений среднего арифметического будет весьма малой. Между шинами Вир устанавливаетс  напр жение, пропорциональное наибольшему результату из всех N измерений , поскольку из всех диодов V, включенных в пр мом направлении, открыт будет только тот диОд, на входе которого действует наибольшее напр жение. Между шинами С и D устанавливаетс  напр жение, пропорциональное наименьшему результату из всех N измерений . Между шинами В и С устанавливаетс  напр жение, пропорциональное размаху всех N результатов измерений . Подключа  через коммутатор 3 индикатор 7 (например, вольгметр 7 шкалакоторого проградуирована в единицах измер емой величины, к перечисленным шинам можно получить среднее арифметическое значение из N измерений, наибольшее значение из5 меренной величины, ее наименьшее значение и размах колебани  измере ной величины во всех N измерени х. Использование новых элементов в предлагаемом устройстве, таких как коммутаторы напр жени ; блок управлени , запоминающие блоки по числу результатов измерений и диодно-резисторные элементы, выгод но отличает предлагаемое устройство от известного устройства, так как позвол ет упростить его конструкцию , в частности, влечет за собой увеличение быстродействи , за счет уменьшени  инерционности. Кроме этого, предлагаемое устройство одновременно вычисл ет четыре статис тики и, следовательно, может заменить четыре типа известных устройс Поскольку при пользовании предлага мым устройством нет необходимости многократного измерени  одних и тех же параметров последовательно с целью получени  разных статистик что было бы необходимо при использовании известных приборов, то при менение предлагаемого устройства повышает точность, расшир ет функци нальные возможности, сокращает трудоемкость измерений и повышает производительность вычислительных операций в 3 раза. Выходной сигнал получаетс  в виде электрических напр жений, что позвол ет использовать устройство в автоматизированных системах. Формула изобретени  Устройство дл  вычислени  статистик результатов измерений, содержащее первичный преобразователь измер емой величины в электрический сигнал, запоминающий блок и индицирующий блок, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей,оно снабжено блоком управлени , двум  коммутаторами напр жений, запоминающими блоками по числу измерений, входы которых подключены к Соответствующим выходам первого коммутатора, а выходы - к входам диодно-резистивных элементов,содержащих по одному резистору и по два диода, включенных один - в пр мом, другой - в обратном направлении, причем диодно-резистивные элементы имеют три раздельных выхода, одноименные выходы соединены между собой и подключены к второму коммутатору, выход которого соединен с индикатором, а управл ющие входы коммутаторов подключены к выходам блока управлени , причем вход первого коммутатора соединен с выходом преобразовател  измер емой величины в электрический сигнал. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Глухих В.М., Бобрыкин Б.Н. Средства механизации статистического контрол  размеров. М., Машиностроение , 1977.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 271032, кл. &01D 5/12, 1970.