Многоканальный индикатор экстремума
Иллюстрации
Реферат
(72) Автор изобретения
В.В.Ромадин (7! ) Заявитель (54 ) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИНДИКАТОР ЭКСТРЕМУМА
Изобретение относится к импульсной контрольно-измерительной технике, а т акже к технической кибернетике и может быть использовано в системах автоматического контроля, диагностики и регулирования.
Известны устройства для выделения . экстремальных значений, содержащие дифференциальные усилители, в цепи обратной. связи которых включены нелинейные элементы с односторонней проводимостью, запоминающий конденсатор, связанный через соответствующие разделительные диоды с выходами дифференциальных усилителей, и подключенным ко входу повторитель 1 1 1 .
Недостатком указанного устройства является то, что оно содержит большое количество узлов, усложняющих техническую реализацию и делает ее малонадежной при.построении многоканаль. ных экстрематороь.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является много2 канальный индикатор экстремума, содержащий ключ, пороговые элементы, одни из входов которых соединены с вход" ными шинами, а выходы — с входамй элемента ИЛИ 1 2 ) .
Недостатками данного многоканального индикатора экстремума являются низкое быстродействие, особенно при условии получения высокой точности определения экстремума, из-за необходимости увеличения количества тактовых импульсов, а также отсутствие режима автоматического запуска поиска экстремума и режима его дальнейшего отслеживания.
Цель изобретения - повышение быстрс действия и расширение функциональных возможностей за счет получения автоматических .режимов поиска и отслеживания экстремума.
Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный индикатор экстре" мума, содержащий ключ, пороговые элементы, одни из входов которых соеди960 4 накопительного конденсатора 3;1сввремя частичного разряда накопительного конденсатора 3; i> — время задержки меандра.
На входы пороговых элементов одновременно поступают анализируемые напряжения 08Х 1 "Usan TBK KaK в начальный момент напряжение на накопительном конденсаторе 3 соответствует нулевому уровню, что ниже любого из входных уровней, на выходе всех пороговых элементов будут присутствовать равные по величине высокие потенциалы. Происходит быстрый заряд накопительного конденсатора 3 суммарным током от параллельно включенных зарядных цепей,.состоящих из диодов 4 и резисторов 5. flo мере достижения напряжением на конденсаторе уровней анализируемых сигналов происходит выключение пороговых элементов и соответствующих им зарядных цепей. Это сокращает ток заряда, снижая постепенно скорость нарастания напряжения на конденсаторе. Заряд конденсатора 3 заканчивается только по достижении на нем уровня, равного максимальному значению для всех анализируемых сигналов. Ошибка сравнения, обусловленная перезарядом конденсатора 3 из-за инерционности выключения пороI гового элемента, будет наименьшей, так как заряд конденсатора 3 в это о время происходит минимальным током, соответствующим только одной последней зарядной цепи. Поэтому использование нескольких зарядных цепей повышает точность отслеживания экстремума в раздельных каналах, приближая ее к порогу чувствительности пороговых элементса. После того, как будут выключены все пороговые элементы 1, пропадает сигнал на выходе элемента
ИЛИ 6, а сигнал, появившийся на выходе инвертора 7, замкнет ключ 8. Начинается разряд конденсатора 3 через резистор 9 и ключ 8, заканчивающийся достижением на нем вновь максимального входного уровня напряжения с тонностью, соответствующей порогу чувствительности порогового элемента 1. При этом происходит вторичное появление высокого потенциала на выходе данного порогового элемента, и вновь происходит подзаряд конденсатора. Этот процесс становится циклическим, при котором только на выходе порогового элемента, обнаружившего экстремум, будет иметь место меандр, указанный
3 1004 нены с входными шинами, а выходы - с входами элемента ИЛИ, введены инвертор, формирователи потенциального сигнала, запоминающая ячейка, входы которой соединены с выходами соответЭ ствующих пороговых элементов, а выход соединен с другими их входами, инвертор, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход — с управляющим входом ключа, вход которого через ре- 1в зистор соединен с выходом запоминающей ячейки, а выход - с шиной нулевого потенциала, входы формирователей потенциального сигнала соединены с выходами соответствующих пороговых t5 элементов, а выходы - с выходными шинами, причем запоминающая ячейка со- стоит из накопительного конденсатора, который одним концом соединен с шиной нулевого потенциала, а другим, являющимся выходом ячейки,- с заряд ными цепями, составленными из последовательно соединенных резистора и. диода, анод которого является входом ячейки, а формирователь потенциаль- р5 ного сигнала содержит линию задержки и элемент ИЛИ, у которого выход явля-. ется выходом формирователя, а один из входов соединен с выходом линии задержки, другой, подключенный к ее вхо- р ду, .является входом формирователя.
На фиг.1 представлена схема предложенного многоканального индикатора экстремума; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.
Многоканальный индикатор экстрему35 ма содержит пороговые элементы 1, вы ходы которых соединены с входами запоминающей ячейки 2, выполненной в виде конденсатора 3, к которому йодклю46 чены последовательно соединенные диоды 4 и резисторы 5 с.входами элемента ИЛИ 6, выходом подключенного через инвертор 7 к управляющему входу ключа
8, соединенного входом через резистор
9 к выходу запоминающей ячейки 2, и с входами формирователей потенциального сигнала .10, выполненных в виде линии задержки 11, подсоединенной между входами элемента ИЛИ 12.
На фиг.1 и фиг.2 приняты следующие обозначения: Вх,1, Вхп — входные шины первого и и-ого каналов, Вых, Вых2выходные шины первого и и-го каналов, А,1,...А„; Б 1,...БП- точки, для которых приведены днаграммы на фиг.2, со- 55 ответствующие выходным цепям пороговых элементов 1 и линий задержек 11; время дополнительного заряда
10049
% на фиг.2 для точки A Остальные пороговые элементы, ймеющие более низ. кие .входные сигналы, остаются закрытыми, что соответствует низкому-уровню на их выходах. S
В случае смены экстремума разряд или заряд конденсатора 3 происходит до нового экстремального значения с появлением мендра в соответствующем канале, как показано на фиг.2, для точки Ап. Преобразование меайдра в положительное напряжение на выходе индикатора производится формировате-, лем потенциального сигнала 10 путем сложения элементом ИЛИ 12 прямого и задержанного сигналов при выполнении следующих условийтi; >Тр и "3aA= ü
Время присутствия высокого потенциала на соответствующем выходе многоканального индикатора определяется продолжительностью экстремального состояния сигнала на данном канале по отношению к анализируемым сигналам на других каналах.
Предлагаемый многоканальный индиг катор экстремума без снижения точнос:.ти позволяет сохранить время обнаруже; ния очередного экстремума даже при значительном его отличии от предыдущего значения в сред; ем в 100-200 раз. 30
Многоканальный индикатор экстремума может быть использован не только для целей контроля и диагностики, но и в области технической кибернетики, а также в автоматических и автоматизированных системах управления технологическими процессами в промышленности, требующих оптимизации и координации работы агрегатов.
60 а ны с входными шинами, а выходы - с входами элемента ИЛИ, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в него введены инвертор, Формирователи потенциаль" ного сигнала, запоминающая ячейка, входы которой соединены с выходами .соответствующих пороговых элементов, выход соединен с другими их входаи, инвертор, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход — с управляющим входом ключа,. вход которого-через резистор соединен с выходом запоминающей ячейки, а выход - с шиной нулевого потенциала, входы формирователей соединены с выходами соответствующих пороговых элементов, а выходы — с выходными шинами.
2, Индикатор по n.l, о т л и ч а юшийся тем, что запоминающая ячейка состоит из накопительного кон".,енсатора, который одним концом соединен с шиной нулевого потенциала, а другим I являющимся выходом ячейки,- с заряд" ными цепями, составленными из последовательно соединенных резистора и диода, анод котороro является входом ячейки.
3. Индикатор по пп.1 и 2, о т л и" ч а ю щ и и с"я тем, что формирователь потенциального сигнала содержит линию задержки и элемент ИЛИ, у которого выход является выходом формирователя, а один из входов соединен с выходом линии задержки, другой, подключенный к ее входу, является входом формирователя.
Формула изобретения
1. Многоканальный индикатор экстре мума, содержащий ключ, пороговые эле- 4
;менты, одни из входов которых соединеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. "Электроника", 1974 М 23, с.69-74.
2. Авторское свидетельство СССР
1 597084, кл. H 03 K 5/18, 02.04..76 .(прототип) 1004960
8НИИПИ Заказ l893/60 Тираж 872 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4