Устройство для автоматическогоизменения частоты измерений

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

CoIo3 Советских

Социалистических

Республик

<п>834695 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 19.04.79 (21) 2756257/18-21 с присоедимеиием заявки HP (23) ПриоритетОпубликовано 300581.бюллетень НР2о

Дата опубликования описания 30.05.81

Р1)м, кл.>

G F 7/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 3.078 (088. 8) (72) Автор изобретения

П.П.Иванов

1

1 (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕНЕНИЯ

ЧАСТОТЫ ИЗМЕРЕНИИ!

Изобретение относится к измерительной технике и мажет быть использовано при проведении различного рода измерений, например радиолокационных, кинотеодолитных телеметрических и т.п.

Известно устройство для автоматического изменения частоты измерений, содержащее последовательно соединен.ные блок управления, ключ и анапогоцифровой преобразователь, последовательно соединенные блок переноса измерений и накопитель измерений второй вход которого подключен к второму выходу блока управления, третий вы- 15 ход последнего соединен с первым входом блока переноса измерений (11.

Недостаток известного устройства состоит в том, что величина первой производной не позволяет осуществлять 2О временную дискретизацию измеряемой физической величины без накопления и избыточных измерений. Временная дискретизация, основанная на определении первой производной измеряемой фи- 2 зической величины, приводит к накоплению недопустимо больших, объемов избыточных измерений в связи .с тем, что временной интервал между соседними измерениями может быть-взят только 0 такой величины, при которой контролируемый процесс увеличивается на значение, не превышающее максимально допустимую погрешность измерения. В противном случае (при нелинейном характере изменения измеряемой физической величины) погрешности восстановления промежуточных значений могут превысить допускаемые значения.

Цель изобретения — повышение точности измерений на тех временных интервалах, где контролируемые процессы в пределах допускаемой погрешности изменяются по линейному закону за счет того, что учитывается толька нелинейное приращение измеряемой физической величины, описываемое второй третьей и т.д. производными.

Эта цель достигается тем, что в устройство для автоматического изменения частоты измерений, содержащее последовательно соединенные блок управления, ключ и аналого-цифровой преобразователь, последовательно соединенные блок переноса измерений и накопитель измерений, второй вход которого подключен к второму выходу блока управления, третий выход пос,леднего соединен с первым входом блока переноса измерений, введены пос834695 ледовательно соединенные блок запоминания измерений, сумматор, блок деления, блок вычитания, блок определения коэффициента предсказания, блок предсказания и формирователь запускающего импульса, последовательно соединенные генератор временных интервалов, блок э апоминания времени и блок определения временных интервалов, а также последовательно соединенные блок сравнения и блок переноса времени, второй вход которого подключен к четвертому выходу блока управления, пятый выход последнего соединен с входом генератора временных интервалов, выход которого подключен к второму входу формирователя 1з запускающего импульса, третий вход последнего соединен с шестым выходом блока управления, седьмой выход которого подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя, выход Щ последнего соединен с входом блока запоминания измерений, выход кото— рого подключен к второму входу блока переноса измерений, третий вход последнего соединен с вторым выходом 25 блока сравнения, первый вход которогс подключен к второму выходу блока вычитания, второй вход последнего соединен с восьмым выходом блока управления, девятый выход которого подклю- ЗО чен к второму входу блока сравнения, при этом десятый, одиннадцатый и двенадцатый выходы блока управления соединены с вторым входом блока запоминания измерений, вторым входом сумматора и вторым входом блока деления соответственно, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый и шестнадцатый выводы блока управления подключены к третьему входу блока предсказания, к второму входу блока 40 определения коэффициента предсказания, к второму входу блока определения временных интервалов и к второму входу блока запоминания времени, соответственно, вход блока управления соединен с первым выходом формирователя запускающего импульса, второй выход которого подключен к второ " му входу ключа, третий вход блока переноса времени подключен к второму выходу блока запоминания времени, выход блока переноса времени соединен с третьим входом накопителя измерений.

На ф) г. 1 представлена блок-схема устройства для автоматического изменения частоты измерений; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 запо- 60 минания измерений, блок 3 переноса измерений сумматор 4, блок 5 деления, блок 6 вычитания, блок 7 сравнения, блок 8 переноса времени, блок 9 определения коэффициента пред- 65 сказания, блок 10 предсказания, формирователь 11 запускающего импульса, ключ 12, накопитель 13 измерений, генератор 14 временных сигналов, блок

15 запоминания времени, блок 16 определения временных интервалов, блок

17 управления.

Устройство работает следующим образом.

Аналого-цифровой преобразователь запускается в работу с помощью им пульса, выдаваемого блоком 17 управления через ключ 12. По этому импульсу аналоговый сигнал f.(t), подаваемый на вход аналого-цифрового преобразователя 1, преобразуется в цифровую форму (фиг. 2 выходы 2 и 12) и подается на вход блока 2 запоминания измерений и с первого его выхода через блок 3 переноса измерений поступает в накопитель 13 измерений, Одновременно по каманде блока 17 управления открываются: выход генератора

14 временных сигналов, вход и первый выход блока 15 запоминания времени второй вход и выход блока 8 переноса времени и второй вход накопителя 13 измерений и кодированный сигнал времени начала измерений записывается в накопитель измерений совместно с начальным измерением Уо . Последующие второе У и третье измерения У а также соответствующие моменты времени „, t> хранятся временно в блоках

2 эапомийания измерений и блоке 15 запоминания времени соотвественно. По команде блока 17 управления кодирован ные сигналы У„и У складываются в сум, маторе 4 и делятся на два в блоке 5 деления. В блоке 6 вычитания из полусуммы крайних измерений вычитается среднее измерение У, т.е. в блоках

4-6 в соответствии со свойством средней линии трапеции определяется з наче-. ние сигнала нелинейности д, т. е. у +у д = у

В блоке 7 сравнения значение нелинейности d сравнивается с максимально допустимым Ь, т. е.

td-g (60.

Если значение текущей нелинейности меныае или равно максимально допускаемому Ь, то промежуточные измере:ния не заносятся в накопитель 13 из1 ° мерений. Только при 8)Ь измерении Ъ „предаествующее тому, при котором йе-: линейность . превзошла максимально до пускаемое значение, заносится в накопитель 13 измерений совместно с .относящимся к этому измерению временем, Временной интервал между первыми тремя измерениями задается блоком 17 управления как и в существующих устройствах,измерения. Затем по команде блока 17 управления с помощью ключа

12 производится переключение линии запуска аналого-цифрового преобра834695 зователя с блока 17 управления на формирователь 11 запускающего импульса. Для формирования запускающего импульса с выхода блока 6 вычитания значение нелинейности Ю в цифровой форму поступает на вход блока 9 определения коэффициента предсказания, где определяется отношение допускаемого значения нелинейности Ь к имеющейся К = †.В блоке 16 определения

Ь временного интервала иэ блока 15 запоминания; времени считывается вре— мя проведения третьего измерения и первого t и находит ся их раз,ность. Полученйое значение разности gt = t2- t, представленное в кодированной форме, поступает S блок 10 15 предсказания, в который одновременно поступает кодированный сигнал, представляющий коэффициент предсказания

К. С помощью стандартной схемы находят новый сигнал представляющий коренья кубический из К. Далее в блоке 10 находят кодированный сигнал, соответствующий произведению ь на корень кубический из К. Найденное произведение является искомым отрезком времени, 5 через который необходимо осуществлять следующее, четвертое измерение, т.е. в блоке 10 предсказания осуществляет-, ся преобразование наБ сигналами в зависимости дс„ „ =ае ф К. Полученный кодированный сигнал,,соответствующий дс к, поступает иэ блока 10 предсказания в формирователь 11 запускающего импульса, в котором элемент совпадения сравнивает код at«qc количеством импульсов, поступающих с генератора 14 временных сигналов. При равенстве кодов срабатывает цепь формирования запускающего импульса, задний фронт которого служит командой для срабатывания аналого-цифро- 40 ного преобразователя 1 и блока 17 управления. Устройство может быть реализовано на разработанных микроэлектронных схемах цифровой техники.

Таким образом, предлагаемое устройство в отличие от существукщих позволяет регистрировать только существенные измерения без накопления .. избыточных. Если же изменение изме- 5О ряемой физической величины происходит с нелинейностью д, например большей ожидаемой, то значение коэффициента

К=фуменьшается и искомый временной интервал ate=a t i(также уменьшается, что позволяет скорости работы измерительных средств приспособиться (адаптироваться) к скорости изменения нелинейности измеряемой физической величины.

d0

Формула изобретения

Устройство для автоматического изменения частоты измерений, содержа- 65 щее последовательно соединенные блок управления, ключ и аналого-цифровой преобразователь, последовательно соединенные блок переноса измерений и накопитель измерений, второй вход которого подключен к нторому выходу блока управления, третий выход последнего соединен с первым входом блока переноса измерений, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные блок запоминания измерений, сумматор, блок деления, блок вычитания, блок определения коэффициента предсказания, блок. предсказания и формирователь запускающего импульса, последовательно соединенные генератор вре менных интервалов, блок запоминания времени и блок определения временных интервалов, а также последовательно соединенные блок сравнения и блок переноса времени, второй вход которого. подключен к четвертому выходу блока управления, пятый выход последнего соединен с входом генератора временных интервалов, выход которого подключен к второму нходу формирователя запускающего импульса, третий вход последнего соединен с шестым ныходом блока управления, седьмой выход которого подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя, выход последнего соединен с входом блока запоминания измерений, выход которого подключен к второму входу блока переноса измерений, третий нход последнего соединен с вторым выходом блока сравнения, первый вход которого подключен к второму выходу блока вычитания, второй вход последнего соединен с восьмым выходом блока управления, девятый выход которого подключен к второму входу блока сравнения, при этом десятый, одиннадцатый и двенадцатый выходы блока управления соединены с .вторым входом блока запоминания измерений, вторым входом сумматора и вторым входом блока деления соответственно, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый и шестнадцатый выходы блока управления подключены к третьему входу блока предсказания, к нторому входу блока определения коэффициента предсказания, к второму входу блока определения временных интервалов и к второму входу,,блока запоминания времени соответственно вход блока управления соединен с первым выходом формирователя запускающего импульса, второй выход которого подключен к второму входу ключа, третий вход блока переноса времени подключен к второму выходу блока запоминания времени, выход блока переноса времени соединен с третьим входом накопителя измерений.

834695 (пиг,1

Вых.6

8ых.Я й/х,1Х

gb/х,11

P// . 2

Составитель Л. Воронина

Редактор И. Ковальчук Техред A. Бабинец Корректор В. Синицкая

Заказ 4100/75 Тираж 745

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коломиец О.N.. Петухов В.И. и др. О построении цифровых измерительных систем с временной адаптаци.— ей, Труды Рязанского радиотехнического института. Вып. 18, "Вычислительная техника". 1970.