Способ измерения средних значений! непрерывных случайных величин

ОПИ САНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ABTQPCROhhY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респуолик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.H.197! (¹ 1627565.18-24) М. Кл. G 061 15. 36 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18.IV.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 25ХП.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.(32,3:519.2(088.8) Автор изобретения

Заявитель

В. Ф. Давиденко

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. E. О. Патона

4 .". :.. . :;: . -*.- .:I

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНИХ ЗНАЧЕНИЙ1 - .""-:- -"" -": - -" -" 1

НЕПРЕРЫВНЫХ СЛУЧАИНЫХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к области вычисли. тельной техники и может быть использовано для измерения средних значений непрерывных случайных величин, характеризующих любые стационарные случайные процессы.

Известный способ измерения средней частоты дискретных случайных потоков импульсов основан на непрерывной скользящей выборке заданного обьема средних частот импульсного потока.

Цель изобретения — обеспечить среднее значение непрерывных случайных величин в изменяемом интервале усреднения.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что измеряемая аналоговая величина превращается в поток импульсов, например, при помощи преооразователя «аналогкод». Затем определяют момент перехода измеряемой величины через максимум или минимум ее ближайших значений и получают импульсы максимумов и минимумов измеряемой величины. Полученными импульсами переключают подачу цифрового кода аналоговой величины на два измерителя средней частоты, работающих по методу непрерывной скользящей выборки. При этом определяют среднюю частоту импульсов возрастания измеряемой непрерывной случайной величины в заданном временном или пространственном интервале, а также определяют среднюю частоту импульсов убывания измеряемой непрерывной случайной величины в том же интервале. Полученные средние частоты сравнивают и раз ностную частоту фиксируют, например, на преобразователе «код-аналог», дающий на выходе среднее значение непрерывной случайной величины, в заданном временном или пространственном интервале.

10 Предлагаемый способ можно назвать способом измерения непрерывных случайных величин с помощью непрерывного скользящего растра.

На фиг. 1 показана блок-схема, иллюстри15 руюшая предлагаемый способ, состоящая из преобразователя «аналог-код» 1, преобразователя одноразрядного кода в многоразрядный 2, схемы различения знака. вырабатывающей импульсы максимумов измеряемой ве20 личины 3. коммутатора, разделяющего измеряемую величину на восходящие и нисходящие ветви 4. генератора тактовых импульсов. синхронизированного со скоростью исследуемого процесса 5, блока регистров сдвига

25 с разложенным изображением измеряемой величины на восходящие и нпсходяшие ветви 6, реверсивного счетчика 7 и преобразователя

«код-аналог» 8.

На фиг. 2 дана интерпретация метода не30 прерывного скользящего растра.

378856 (4) зо

На функцию А (S) наложен скользящий растр, образованный из и строк, где и — число разрядов регистров сдвига. Каждая строка содержит т уровней, где т — число уровней квантования максимальной амплитуды измеряемой случайной величины.

Данная ячейка растра может содержать ин формацию в том случае, если в момент пэохождения данной строки амплитуда будет соответствовать данному уровню.

В блоке регистров сдвига при помощи коммутатора происходит разложение полного изображения на два растра, один из которых содержит изображение восходящих ветвей случайной функции A(S), а другой — изображение нисходящих ветвей случайной функции.

Суммы проекций указачных изображений на ось кадровой развертки (ось времени или расстояние) представлены в виде последовательного кода из нулей и единиц в регистрах сдвига и могут быть истолкованы как длительности увеличения или уменьшения измеряемой величины на интервале усреднения, которые можно выразить как п и и

I — — хг — уср (2) п п где l — суммарная длительность увеличения случайной величины на длине h„-,р., l — суммарная длительность уменьшения случайной величины на длине h,,р, х1 — число единиц в первом регистре; х, — число единиц во втором регистре; †— средняя частота увеличения случайи ной величины на длине L„-,ð, — — средняя частота уменьшения случайп ной величины на длине L,,ð.

Алгебраическая сумма единиц в регистрах сдвига преимущественное число отклонений в одну сторону Лх, т. е. - Лх = х, + (— х,) . (3) 10

15 го

При неустановившемся процессе (см. фиг. 2) х )хг, так как измеряемая величина начинает изменяться от нуля, очевидно, что

Апаг

А=Ах "= А„, m т где А — средняя по длине L,ð амплитуда непрерывной случайной величины;

Лх — — средняя частота строчной развертки; т

Л „— максимальная амплитуда строчной развертки.

При переходе исследуемого процесса в установившийся режим величина Лх не обращается в нуль, так как в реверсивном счетчике хранится число импульсов возрастания измеряемой величины от нуля, а мгновенные значения ее в дальнейшем заведомо больше нуля.

Предлагаемый способ измерения средних значений непрерывных случайных величин не имеет ограничений по точности измерения и характеру измеряемых величин. Кроме того, этот метод проводит измерение в любом заданном интервале усреднения и обеспечивает постоянное сохранение четких границ этого интервала.

Предмет изобретения

Способ измерения средних значений непрерывных случайных величин, основанный на непрерывной скользящей выборке заданного объема средних частот импульсных потоков, отличающийся тем, что, с целью обеспечения измерения в изменяемом интервале усреднения, измеряемую непрерывную величину преобразуют в многоразрядный цифровой код, который затем преобразуют в два одноразрядных потока импульсов противоположной полярности, усредняют частоты этих потоков и алгебраически складывают их средние частоты, а полученную схему умножают на шаг квантования амплитуды измеряемой непрерывной случайной величины.

378856

A(sJ

1астпотпа тоактпооьп иитульсод сдбига (цостпотоа кодродой розберяки)

Фиг. 2

Редактор Н. Данилович

Заказ 1986I5 Изд. № 438 Тираж 647 Подписнос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. )Ковинский

Техред Л. Богданова

Корректоры: Е. Давыдкина и В. Петрова