Статистический анализатор

27б534

О С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВтОРСКОММ СВИДЯтЕЛЬСтаМ

Социалистических

Респтблин

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 17 1Ъ .1969 (№ 1321998j18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 14Х11.1970. Ьюллетень № 23

Дата опубликования описания 3.XI.1970

Кл. 42m>, 7/52

МПК G 06g 7(52

УДК 681.333:519,2 (088.8) Комитет по делам иаабретениЯ и открытиЯ при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. А. пестовский

Заявитель

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР

Анализатор относится к области техники контроля и управления производством массовой продукции, например полупроводниковы:: приборов и может также найти применение, при обработке статистических экспериментальных данных научных исследований.

Предлагаемый анализатор отличается большей простотой и возможностями автоматического вычисления среднего значения и дисперсии. Это достигается тем, что в нем накопительный конденсатор через эмиттерпый повторитель подключен к самопишущему миллиамперметру дисперсии, вторая клема которого соединена через квадратор с выходом ключевой схемы умножения, а вход ключевой схемы связан с генератором пилообразного напряжения, подключенного к запоминающему устройству.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

Самопишущий вольтметр 1, проградуированный в единицах измеряемого параметра, подключен к источнику 2 пилообразного напряжения через последовательно соединенные ключ 8 умножения, интегратор 4, диод 5 в прямом направлении и эмиттерный повторитель 6. К выходу интегратора 4 подключен разряжающий ключ 7, управляемый через дифференцирующую цепочку 8 от источника 2 пилообразного напряжения, а между «землей» и точкой соединения диода 5 с эмиттерпым повторителем 6 включен накопительный конденсатор 9. Самопишущий миллиамперметр 10, проградуированный в единицах дисперсии, подсоединен с одной стороны к выходу эмиттерного повторителя 6, а с другой через реверсивным квадратор 11 — к выходу ключа 8 умножения. Входной преобразователь 12 соединен с запоминающим устройст10 вом 13, откуда синхроннзирующий сигнал поступает па источник 2, а воспроизводимый сигнал — на усилитель 14 и затем через аналого-временной преобразователь 15 — на управляющий вход ключа 8 умножения. Выход ис15 точнпка 2 пилообразного напряжения, кроме включей, соединяется еще и с входным преобразователем. Аналого-временной прсооразователь 15 собран по классической схеме, когда преобразуемый и эталонньш пилообраз20 ный сигналы от генератора 16 пилообразного напряжения поданы на схему сравнеш1я 17, выход которой соединен с одним из входов триггера 18, другой вход которого соед1шеи с выходом генератора 19 импульсов, запуска25 ющего также и генератор 16 (причем его частота намного больше частоты источника 2).

Выход триггера 18 соединен с управляющим входом ключа 8 умножения. Имеются также устройства, показывающие доло брака 20 и зо кривую распределения — гистограмму 21.

276534 б5

Работает анализатор следующим образом.

Известно, что средняя арифметическая величина статистического распределения (Х,р) и дисперсия 0- могут быть определены как:

2 Y (X; Х,р) m;

Х ", где Х; †мгновенн значение измеряемой величины; и, †количест замеров с данной величиной;

g>nt — объем выоорки.

Как видно пз двух нижних равенств, знаменатели у обеих величин равнь1 и постоянны, так как объем выборки мы задаем. Следовательно, деление из него мы можем пе производить, а вводить вместо него какой-то коэффициент, например, с помощью регулировки коэффициента передачи усилителя 14. Сомножитель m, в обеих формулах тоже одинаков, так что и умно>кение на него можно производить одним устройством. В анализаторе оно выполняется по принципу время-импульсного умно>кения. Генератор 19 вырабатывает импульсы, необходимые для запуска генератора 16 пилообразного напряжения и установки триггера 18 в нулевое положение.

По приходе импульсов от генератора 19 триггер устанавливается в нулевое положение, и ключ 8 подключает напряжение источника 2 пилообразного напряжения, пропорциональное Х; и интегратору 4; одновременно запускается генератор 16. Напря>кение с источника 2 будет подключено ко входу интегратора до тех пор, пока пилообразное напря>кение с генератора 16 не сравняется по величине с преобразуемым напряжением с выхода усилителя 14. В этот момент схема сравнения 17 вырабатывает импульс и переводит триггер 18 в другое положение. Величина выходного Iloтенцпала триггера изменяется, и ключ 8 отключает источник 2 от последующей схемы.

Ключ закрыт до момента прихода следующего импульса от генератора 19. С приходом этого импульса процесс повторяется. Следовательно, напряжение с выхода усилителя 14, пропорциональное m,, преобразуется в серию импульсов, длительность которых пропорциональна этому напряжению. На выходе ключа получается импульсное напряжение, постоянная составляющая этого папря>кения пропорциональна Х;т,-. Ввиду того что развертка исследуемой кривой периодически повторяется, для предотвращения суммирования нескольких кривых поставлен разряжающий ключ, открывающийся от крутого источника 2 пилообразного напряжения, продифференцированного цепочкой 8. Для получения постоянного и сглаженного от пульсаций напряжения на выходе интегратора включен накопительный конденсатор 9, включенный через диод 5. Благодаря этому па конденсаторе будет поддерживаться постоянное папря>кение, равное максимуму папря5

Зо

60 женпя на выходе интегратора, которое пропорционально величине Х,р и отсчитывается по шкале самопишущего вольтметра 1, включенного через согласующий эмиттерпый повторитель 6.

Для вычисления дисперсии необходимо найти разность (Х,. —;Л,р), которая получается ка" pа itпца в напряжениях ме>кдъ мгновенным значением пилообразного напряжения, снимаемого с источника 2, и величиной Х, на выходе эмиттерного повторителя 6. Самопишущий миллиамперметр 10, показывающий величину дисперсии, выбран электродинамической системы, нечувствительный к полярности измеряемого напряжения, благодаря чему можно не учитывать полярности члена (Х, — Х,р). Возведение ее в квадрат производится квадраторным функциональным усtройством (квадратором) 11, в простейшем случае представляющем собой специально подооранный по форме прямой ветви характеристики полупроводниковый диод (или несколько последовательно соединенных диодов) .

Учитывая, что ток может быть двух направлений, квадратор выполнен реверсивным благодаря параллельно включенному в другом направлении дополнительному квадратору.

Умножение величины (Х,.— Х,р)- на т, производится тем же ключом 8 (модулирующим ток, пропорциональный (Х,. — Х,р), импульсами, длительность которых пропорциональна

m,).

Суммирование (интегрирование) происходит благодаря инерционным свойствам подвижной системы стрелочного прибора, всегда показывающего среднее значение протекающего;ерез него тока.

Lt. 0äíîé преобразователь 12, запоминающее устройство 18, усилитель 14, источник 2 пилообразного напряжения и визуальное устройство для просмотра кривой распределения гистограммы 21 выполнены Ilo известной структуре. Запоминающее устройство 18 выполнено, например, в виде барабана, покрытого слоем магнитного или непрозрачного легкоповреждасмого материала. Входной преобразователь 12 преобразует аналоговую величину в пропорциональный ей отрезок времени Il на

pat.t0ìåðïî вращающемся барабане делает отметку, удаленность которой от условного начала отсчета пропорциональна измеряемой вели гине (начало отсчета — начало роста пилообразного напряжения). Чем чаще расположены отметки на барабане, тем, следовательно, -:аще встречаются близкие между собой измеряемые величины. Воспроизводящее устройство, работающее на усилитель 14, реагирует на <: густоту» меток и выдает сигнал, пропорциопaëüíûé количеству замеров m; с данной величиной параметра Y

Предмет изобретения

С-, атистический анализатор, содержащий входной преобразователь, запоминающее уст276534

Составитель В. Н. Жовинский

Редактор П. А. Вербова Техред 3. Н. Тараненко Корректор Т. А. Уманец

Заказ 2902/14 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 ройство, вычислитель среднего значения с интегратором, вычислитель дисперсии с квадратором, счетчик доли брака, время — импульсное множительное устройство с ключевой схемой, отсчетные устройства и визуальный индикатор кривой распределения, генератор пилообразного напря>кения, накопительный конденсатор с диодом и разрядной цепью интегратора, отлича ощийся тем, что, с целью его упрошения, в нем накопительный конденсатор через эмиттерный повторитель подключен к самопишущему миллиамперметру дисперсии, вторая клемма которого соединена че5 рез квадратор с выходом ключевой схемы умножения, а вход ключевой схемы связан с генератором .пилообразного напряжения, подключенного к запоминающему устройству.