Устройство для измерения средних значений случайных процессов

:зиб ч и тона, Я «

ОПИ САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

26963l

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.1V.1969 (№ 1330420/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Оп1убликовано 17.1V.1970. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 27ХП.1970

Кл. 42m<, 7/52

МПК С 06д 7/52

УДК 681.333:519. .2(088,8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Г, Я. Мирский

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНИХ ЗНАЧЕНИИ

СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Описываемое устройство относится к области средств вычислительной техники для аппаратурного определения статистических характеристик случайных процессов в системах автоматического управления и различных радиоэлектронных устройствах.

Известно устройство, позволяющее измерять среднее арифметическое значение случайного сигнала, все значения которого больше нуля, осуществляющее преобразование исследуемого напряжения в последовательность импульсов с частотой следсвания, пропорциональной напряжению, стробирование импульсной последовательности прямоугольными сигналами калиброванной длительности и последующее усреднение чисел импульсов, получающихся в результате стробирования.

Такое устройство содержит преобразователь напряжение — частота, временной селектор, генератор стробирующих импульсов, накапливающий счетчик импульсов и схему, задающую число выборок (делитель частоты, схема совпадений, триггер, замыкающая кнопка с самовозвр атом) .

Предлагается устройство, которое помимо аппаратурного определения среднего арифметического значения дает возможность измерить также среднее гармоническое значение случайного процесса, все значения которого больше нуля. От известного устройства оно отличается тем, что содержит преобразователь напряжения в последовательность импульсов с периодом следования, пропорциональным напряжению, причем преобразователь подключен входом к источнику исследуемого сигнала и выходом через однолинейный переключатель ко входу временного селектора; выход последнего связан со входом делителя частоты посредством одной пары контак10 тов двухполюсного переключателя, вторая пара контактов которого соединяет выход схемы совпадений со входом счетчика импульсов.

На чертеже представлена функциональная

15 схема предлагаемого устройства.

Она содержит следующие узлы: 1 — преобразователь напряжения в импульсы с частотой следования, пропорциональной напряжению; 2 — временной селектор; 8 †делите частоты (пересчетную схему); 4 — генератор стробирующих импульсов; 5 — схему совпадений; б — накапливающий счетчик импульсов;

7 — замыкающую кнопку с самовозвратом;

8 —; 9 — входной зажим устройства;

10, 11 и 12 — входы временного селектора; 18 и 14 — входы схемы совпадешш; 15 — преобразователь напряжения в импульсы с периодом следования, пропорциональным напряжению; 16 — однолинейный двухполюсный переключатель с неподвижными контактами 17

269631

65 и 18; 19 — двухлинейный двухполюсный переключатель с подвижными контактами 20 и

21, а также неподвижными парами контактов

22, 28 и 24, 2Э.

Когда замкнуты контакты 17 и 18, 20 и 22, 28 и 2а устроиство измеряет среднее арифметическое значение сигнала, подаваемого на входной зажим 9. Работа устроиства при этом заключается в следующем.

Напряжение исследуемой реализации преобразуется преобразователем 1 в последовательность импульсов с частотой следования пропорциональной напряжению. Эти импульсы поступают на вход 12 временного селектора 2, ко входу 10 которого подводятся периодически повторяющиеся прямоугольные строоирующне сигналы калиорованной длительности т, выраоатываемые генератором

Появлению каждого стробирующего сигнала соответствует одна выборка, и, следовательно, число импульсов, ооразующихся на выходе временного селектора 2, пропорционально значению напряжения реализации при данной выборке. Общее число импульсов за время измерения подсчитывается накапливающим счетчиком б.

Продолжительность измерений (количество выборок) определяется временем деиствия

«разрешающего» напряжения на входе 11 временного селектора 2 и входе 14 схемы совпадении 5. Это время задается устройством, состоящим из делителя частоты 8, схемы совпадении b, триггера 8 и кнопочного выключателя кнопки I.

Отношение числа, сосчитанного счетчиком

6 за время измерений, к количеству выборок, осуществленных за то же время, пропорционально оценке среднего арифметического значения исследуемого сигнала.

Для измерения среднего гармонического значения положительного исследуемого сигнала переключатели 1б и 19 переводят в положения, указанные на чертеже, замыкают контакты 17 и 18, 20 и 21, 28 и 24.

Вход временного селектора 2 соединяется с выходом преобразователя 15, «напряжения — период», выход селектора подключается ко входу делителя частоты 3, а выход схемы совпадений 5 — к накапливающему счетчику б.

Работает устройство следующим образом. 1реобразователь 15 преооразует напряжение реализации в импульсную последовательность с периодом следования, пропорциональным напряжению (коэффициент пропорциональности К). В результате строоирования прямоугольными сигналами длительностью т, периодически поступающими от генератора импульсов 4 на вход 10 временного селектора

2, на выходе селектора (при наличии «разрешающего» напряжения на входе 11) получаются пачки импульсов. Число импульсов в данной пачке равно произведению отношения

r/Ê на обратную величину напряжения реализации в момент выборки, 5

ЗО

Количество выборок определяется количеством стробирующих импульсов, подаваемых на временной селектор 2 от генератора

4 за время измерения. Это количество фиксируется счетчиком б, причем счет прекращается тогда, когда суммарное число импульсов всех пачек, образующихся на выходе временного селектора, становится равным коэффициенту пересчета С делителя частоты. Если

r установить коэффициент пересчета С= — 10"

I( (b — целое число, изменяемое с помощью переключателя, который на схеме не показан, выбирают так, чтобы количество выборок получалось достаточно большим), то число, показываемое счетчиком 6 в конце интервала измерения, непосредственно дает оценку среднего гармонического значения случайного процесса (число определяет положение запятой).

Устройство, задающее продолжительность измерения, состоит из делителя частоты (пересчетной схемы) 8, схемы совпадений 5, триггера 8 и кнопочного выключателя 7. До начала измерений триггер находится в положение «0» и на вход 11 временного селектора

2, а также вход 14 схемы совпадений 5 подается «запрещающее» напряжение. После нажатия кнопки 7 первый импульс генератора 4 перебрасывает триггер в положение «1».

На временной селектор 2 и схему совпадений

5 поступает «разрешающее» напряжение. С этого момента могут образовываться пачки импульсов, подводимые ко входу делителя частоты 3 с коэффициентом пересчета С. После того, как на вход делителя поступает С импульсов, на его выходе возникает импульс, возвращающий триггер в исходное положение «0».

Предмет изобретения

Устройство для измерения средних значений случайных процессов, содержащее преобразователь напряжения в частоту следования импульсов временного селектора, генератор стробирующих импульсов, накапливающий счетчик импульсов, схему совпадений, делитель частоты, триггер и замыкающую кнопку с самовозвратом, отличсрощееся тем, что, с целью измерения среднего гармонического значения случайного процесса при прямом отсчете, оно содержит преобразователь напряжения в период повторения импульсов, который подключен входом к источнику исследуемого сигнала, а выходом через однолинейный переключатель ко входу временного селектора, связанного выходом со входом делителя частоты посредством одной пары контактов двухполюсного переключателя, вторая пара контактов которого включена между выходом схемы совпадений и входом счетчика импульсов.

269631

Составитель В. Жовинский

Техред Л. Я. Левина Корректор H. А. Митрохина

Редактор Б. Нанкина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2072 !3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5