Способ допускового контроля амплитуды сигнала

Способ допускового контроля амплитуды сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для обнаружения и предупреждения отклонения величины контролируемого сигнала от регламентированного значения. Цель изобретения - повышение достоверности контроля при неоднородных условиях измерения. Формирование разностного измерительного сигнала между значениями второго и первого измерительного сигналов и формирование второй составляющей контролируемого сигнала по величине, меньшей разностного сигнала, обеспечивают возможность коррекции контролируемого сигнала, что уменьшает число неопределенных решений при контроле, а следовательно, уменьшается вероятность ошибок контроля. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,1564721

Ц: Г Г "-:

Г:<т1:<1Т1<ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4398559/24-21 (22) 28.03,88 (46) 15.05.90. Бюл. N 18 (71) Киевский институт инженеров гражданской авиации им, 60-летия СССР (72) В.A. Игнатов, Н.В. боголюбов, П.А. Ковалевский и Н.И. Девяткина ,(53) 621.374.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .

N 1457155, кл. H 03 K 5/24, 06.10.87.

i (54) СПОСОБ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ АМПЛИТУДЫ СИГНАЛА (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для обнаружения и предупреждения отИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано ,для обнаружения и предупреждения отклонения величины контролируемого сигнала от регламентированного значения.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля при неоднородных условиях измерения за счет коррекции контролируемого сигнала.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ допускового контроля амплитуды сигнала.

Устройство содержит объект 1 контроля, измерительный преобразователь

2, чувствительный элемент 3, элемент

4 связи, первый управляемый ключ 5, первый запоминающий блок 6, второй управляемый ключ 7, блок 8 управления, третий управляемый ключ 9, второй запоминающий блок 10, третий управ(51) 5 H 03 K 5/24//(; 05 В 1/01

2 клонения величины контролируемого сигнала от регламентированного значения.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля при неоднородных условиях измерения. Формирование разностного измерительного сигнала между значениями второго и первого измерительных сигналов и формирование второи составляющей контролируемого сигнала по величине, меньшеи разностного сигнала, обеспечивают возможность коррекции контролируемого сигнала, что уменьшает число неопределенных решений при контроле, à cI;едовательно, уменьшается вероятность ошибок контроля. 1 ил. ляемый ключ 11, первый делитель 12 напряжения, блок 13 вычитания, второй делитель 14 напряжения, первый и второй блоки 15 и 16 возведения в квадрат, первый блок 17 формирования значения коэффициента k, третий блок 18 возведения в квадрат, первый сумматор 19, третий делитель 20 напряжения, блок 21 задания коэффициента

k n, четвертый делитель 22 напряжения, источник 23 эталонного напряжения, втсрой сумматор 24, эталонный источник 25 для формирования верхнего значения опорного сигнала, элеHeHTbI 26 и 27 сравнения, эталонный источник 28 для формирования нижнего значения опорного сигнала и элемент

29 совпадения, при этом объект 1 контроля выходом соединен с входом измерительног<> пр;.образователя 2, состоящеi <. из поен д< вательно соеди1564721 ненных чувствительного элемента 3 и элемента ч связи, выход которого че рез ключи 5 и 9 соединен с входом запоминающих блоков 6 и 10,соответственно, первый и второй выходы блока

8 управления соединены с управляющими входами ключей 5 и 9 соответственно, третий выход - с управляющими входами ключей 7 и 11, а четвертый и пятый 10 ,выходы - с управляющими входами запоминающих блоков 6 и 10, выходы которых через соответствующие ключи 7 и

11 соединены с входами первого и вто1рого делителей 12 и 14 напряжения

,соответственно и входами блока 13 вычитания, выход которого соединен с, первым входом третьего делителя 20 напряжения, второй вход которого соединен с выходом блока 21 задания коэффициента k n, выходы первого и второго делителей 12 и 14 напряжения через первый и второй блоки 15 и 16 возведения в квадрат соединены с первым и вторым входами блока 17 фор- 25 мирования значений коэффициента Е, выход которого соединен с входом бло ка 21 задания коэффициента k.n, третий вход блока 17 через третий блок

18 возведения в квадрат соединен с, Зо выходом четвертого делителя 22 напряжения, выход первого делителя 12 напряжения соединен с первым, а выход третьего делителя 20 напряжения - с вторым входами первого сумматора 19, выход которого соединен с первым входом второго сумматора 24, второй вход последнего соединен с выходом четвертого делителя 22 напряжения, вход которого соединен с выходом источника

23 эталонного напряжения, выход второгб сумматора 24 соединен с первыми входами элементов 26 и 27 сравнения, вторые входы которых соединены с эталонными источниками 25 и 28 для формирования верхнего и нижнего значений опорного сигнала, выходы эле-„ ментов 26 и 27 сравнения соединены с входами элемента 29 совпадения, выход которого является выходом уст 5О ройства °

О

Способ допусковог0 контроля амплитуды сигнала осуществляют следующим образом.

Сигнал на выходе измерительного преобразователя 2, который .характери- 5 зует состояние контролируемого объек-та 1, искажен под действием помехи

U„a При этом для конкретных условий (--)2 + (--)2

Бь U2

m и

1 + (- — ) 2 + (- -) 2

Uo U.<

m и

" блоке 21 Формируют коэффициент

k.n. С помощью третьего делителя 20 напряжения Формируют ослабленное в

k n раз значение разности сигналов (2) U и U„; tJ 2- U, /k.n, с помощью первого сумматора 19 - сигнал U,/n +

+ U2- U,/k n, а с помощью второго сумматора 2ч - контролируемый сигнал работы и состава измерительного преобразователя 2 известно отношение сигнал/шум Н на выходе измерительного преобразователя 2, равное:

Н вЂ” Р /Р„ (1) где Р О, Р „ - мощность сигнала U и по/ мехи U„ соответственно.

Формируют первый Б, и второй U 2 измерительные сигналы, равные первому и второму измеренным значениям амплитуды сигнала, в два этапа. На первом этапе по команде блока 8 управления ключ 5 замкнут, а ключи 9, 7 и 11 разомкнуты. Значение измерительного сигнала ц. запоминают в блоке 6. На втором этапе по команде блока 8 управления ключ 9 замкнут, а ключи 5, 7 и 11 разомкнуты. Значение измери" тельного сигнала U запоминают в бло" ке 10. По команде блока 8 управления ключ 9 размыкается, ключи 7 и 11 замыкаются.

С помощью первого и второго делителей 12 и 14 напряжения сигналы U, и U2 ослабляют до величин: U„ /n и

Uи>

+ 1/Н, с помощью блока 13 вычитания

Формируют разность сигналов U — U1,) которая служит третьим измерительным сигналом.

Источник 23 эталонного напряжения -* формирует номинальное значение измерительного сигнала Uo равное математическому ожиданию сигнала U npu отсутствии действия йомех на измерительный преобразователь 2. С помощью четвертого делителя 22 напряжения ослабляют сиГнал И до величины U /m, где ш + Hi Uo/m â€, вспомогательный сигнал. Ослабленные сигналы U1/n, tJ /и. и U /m поступают после возведения в квадрат в блоках 15, 16 и 18 в блок 17 формирования значения коэффициента k согласно зависимости

1564721

6 откуда и следует зависимость (2), Благодаря внесению поправки

U2-U,/k п для величины контролируемого сигнала Ис с учетом оптимальнонал го значения 1 достигается повышение достоверности контроля. ()

1-1 > 1-1 > 1-1 2 1-1 1

U,, + > +

m n

Uo Ц1 где — + -1 — первая составляющая

111 п контролируемого сиг

2- От — вторая составляющая контролируемого сигнала,. вводимая для учета неоднородности или не10 стационарности условий измерений.

Контролируемый сигнал U, с помощью элементов 26 и 27 сравнения сравнивают с верхним tJ и нижним U " значения-1

15 ми опорного сигнала, которые задают . эталонные источники 25 и. 28. При этом и

> если 1J <1Jc U на выходе элемента

29 совпадения получают сигнал " l"", если Uc (U или U ) У, получают сиг-20 нал "0". В результате обеспечивается бинарное соответствие: если контролируемый сигнал в допуске, то Us

29 совпадения.

Оптимальные значения коэффициентов m = 1 + Н и n = 1 + 1/Н пблучены по критерию минимума среднекаадратического отклонения измерительного сигнала от его истинного значения.

Оптимальное значение коэффициента

k получено из условия

aD(Ug — — — -=О до где (= 1/k;

DfU ) — дисперсия измерительного сигнала с учетом поправки на его достоверность

U1 02 11ч 40

1J = -- + (5),.

n k n

Обозначив k = 1/(> представим (5) в форме и 2 45

Дифференцируя (6) по (и приравнивая результат нулю, получим оптимальное значение Ы „р .

< оР1 1 5Я У

1 1 (7)

1+ —-вр, где D(U, = (--)г + (- )г °

m и

D(U 2= (, )г + (2)г

m и

Формула изобретения

Способ допускового контроля амплитуды сигнала, включающий сравнение контролируемого сигнала с нижним и верхним значениями опорного сигнала, формирование первого измерительного сигнала U, равного первому измеренному значению амплитуды сигнала, ослабление первого измерительного сигнала в и раз, формирование вспомогательного сигнала по величине меньше номинального значения U измерительного сигнала в тп раз, формирование первой составляющей контролируемого сигнала путем суммирования ослабленного первого измерительного сигнала с вспомогательным сигналом, а коэффициенты ослабления 1/и и 1/тп определяют из условия 1/п + 1/m = 1, величину m устанавливают как линейную функцию Н вЂ” отношения сигнал/шум согласно зависимости m = 1 + Н> а величину п — как нелинейную функцию

Н согласно зависимости п = тв/Н, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля при неоднородных условиях измерения, формируют второй измерительный сигнал,U2„ равный второму измеренному значению амплитуды сигнала, формируют разностный измерительный сигнал, равный разности значений второго и первого измерительных сигналов, формируют вторую составляющую контролируемого сигнала по величине меньше значения разностного измерительного сигнала в k n раз, Формируют контролируемый сигнал путем суммирования его первой и второй составляющих, причем величину коэффициента k устанавливают согласно зависимости (— -)2 + (- )2

1Jо U2

1,=1, m n

Uo 1 г ()г + ()г

m 11

1564721

Составитель Н. Маркин

Редактор A. Лежнина Техред л.сердюкова Корректор О. Кравцова

Р

Заказ 1165 Тираж:,бб4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101