Цифровой измеритель экстремумов

Цифровой измеритель экстремумов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ813355

Ф

У л

2 б=.-"

- Г (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 070778 (21) 2638762/18-24

{53)М. Кл.з

G 05 В 13/02 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) приоритет

Опубликовано 150381. Бюллетень Н9 10

Дата опубликования описания 150381

{53) УДК 62-50 (08 8. 8) (Z2) Автор изобретения

Yi.A. Москаленко (71} Заявитель

\ (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭКСТРЕМУМОВ

Изобретение относится к системам обработки и хранения информации, в частности экстремальных значений параметров, и может быть использовано в системах обработки и хранения экстремальных значений сигнала.

Известны цифровые указатели,экстремумов, содержащие реверсивный счетчик, соединенный с блоком формирования уравновешивающего напряжения, выход которого подключен ко входу нуль-органа, схемы совпадения, клапаны, генератор, триггеры (1).

Недостаток таких указателей - воэможность появления на выходе нульоргана ложных сигналов экстремума при движении измеряемого сигнала к своему экстремальному значению.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является цифровой указатель экстремумов, содержащий реверсивный счетчик (2).

Недостаток этого указателя экстремумов - ограниченные функциональные возможности, поскольку в тех случаях, когда вид первого с момента начала анализа экстремума (максимум или минимум) неизвестен, до появления в анализируемом сигнале как минимум двух экстремумом разного вида (т.е. максимума и минимума) нель зя быть уверенным в достоверности информации с выхода триггера для формирования сигналов появления экстремальных значений.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей цифрового указателя экстремумов.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой измеритель экстремумов дополнительно содержит квантователь уровня, запоминающий регистр и блок дискриминации экстремумов, причем первый и второй выходы квантователя

15 уровня соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика и входами блока дискриминации экстремумов, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входом мар20 керного разряда запоминающего регистра и 8FG первым входом, выходы реверсивного счетчика соединены с соответствующими вторыми входами запоминающего регистра, установочный вход квантователя уровня соединен с установочными входами реверсивного счетчика и блока дискриминации экстремумов, причем блок дискриминации экстремумов содержит три формирова30 теля импульсов, два элемента ИЛИ, 813355 два дв ухра зрядных с двигающих ре гистра, два элемента И, и переключатель вида экстремумов, причем выходы первого и второго формирователей импульсов соединены с первыми входами соответствующих сдвигающих регистров и соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами. сдвигающих регистров, входы первого элемента И соединены соответственно с инверсным выходом первого и прямым выходом второго разрядов первого сдвигающего регистра, прямым входом первого и инверсным выходом второго разрядов второго сдвигающего регистра, Входы второй схемы И соединены соответственно с прямым выходом первого и инверсным выходом второго разрядов первого сдвигающего регистра, инверсным Выходом первого и прямым выходом второго разрядов второго сдвигающего регистра, выходы и рвого и второго элементов И соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, Выход которо="О и выходы первого и второго элемен..ОВ И соеди- 25 нены с соответствующими Вхс „ами переключателя вида э .<стремум...в, Выход которого соединен со ьходом третьего

Формирователя импульсОВ.

На чертеже представле;:а структур- ЗП ная схема цифрового измерителя экстреМУМОВ.

Она содержит реверсивпый счетчик 1, квантoI:атель 2 урОВня, запоминающий регистр 3 и блок 4 дискриминации

35 экстремумов, содержащий первьй, ВтороА H pG T Ié Форми ров а . ели 5 .. б H 7 импульсОВ у пе рв61й и в горой,пвухв? О довые элементы ИЛИ 8 и 9, первый и второй двухразряднье сдвигающие ре- 40 гистры 10 и 11, первый и второй четырехвходовые элементы И 12 и 13 и переключатель 14 вида регистрируемых экстремумов ° Входы реверсивного счетчика 1 соедин ены с соответствующими выходами квантователя ? уровня и соответствующими входами блока 4 дискриминации экстремумов, установочньй вход которого соединен с установочными входами квантователя 2 уровня и реверсивного счетчика 1. Выходы реверсивного счетчика 1 соединены с соответствующими входам?. запоминающего регистра 3, вход маркерного разряда и первый вход которого соединены соответственно " "первьм и вторым выходами блока 4 дискриминации экстремумов. Блок 4 дискриминации экстремумов содержит первый, второй и третий Формирователи ", б и 7 коротких импульсов по переднему фронту 6О входного импульса первый и второй двухвходовые элементы HJIH 8 и 9, первый и второй двухразрядные сдвигающие регистры 10 и 11, первый и второй четырехвходовые элементы И 12 и 13 и 65 переключатель 14 вида экстремумов.

Выходы первого и в орого формирова-. телей 5 и б импульсов соединены соответственно со входами ввода информации в последовательном коде первого и второго сдвигающих регистров

l0 и 11 и соответствующими входами первого элемента ИЛИ 8, выход которой соединен со входами тактовых продвигающих импульсов первого и второго сдвигающего регистров 10 и

11 ° Установочные R — - входы всех разрядов обоих сдвигающих регистров 10 и 11 соединены друг с другом. Входы первого элемента И 12 соединены соответственно с инверсньм выходсм первого и прямым выходом второго разрядов сдвигающего регистра 10, прямым выходом первого и.инверсным выходом второго разрядов сдвигающего регистра 11. Входы элемента И 13 соединены соответственно с прямым выходом первого и инверсным выходом

В торого разрядов сдви гающего ре гис тра

12, инверсным выходом первого и прямым выходом второго разрядов сдвигающего регистра 13. Выходы элементов И 12 и 13 соединены соответственIo c первым и вторым входами элемента ИЛИ 9, выход которого и вьходы элементов И 12 и 13 соединены с соОтв е тс тв ующими входами переключателя

14 вида экстремумов, выход которого соединен со входом формирователя 7

ИМП ? ЛЬСОВ ° устройс тв о. работает следующим образом.

В начальный момент времени по импульсу Начальная установка, поступающему на установочные входы квантователя 2 уровня, реверсивного счетчика 1 и блока 4 дискриминации экстремумов, прои зводи тс я установка исходного уровня квантования U (t )

H квантователе 2 уровня и реверсивного счетчика 1 в состояние, соответствующее исходному уровню квантователя, сдвигающих регистров 10 и 11 блока 4 дискриминации экстремумов в состояние 0-0 . По достижении анализируемым напряжением И (t) напряжения, соответствующего U (t0) н выходах квантователя 2 уровня появляются импульсыдФпри увеличении анализируемого напряжения на шаг квантоВания б по сравнению с предыдущим. уровнем квантования — на первом выходе и импульсы д" 4 - при уменьшении анализируемого напряжения на шаг квантования б по сравнению с предыдущим уровнем. Импульсы М с первого

-вьжода квантования 2 уровня поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 1, а импульсы бФ сс второго выхода квантователя 2 уровня — на вычитающий вход реверсивного счетчика 1. Таким образом, в реверсивном счетчике 1 в течение всего времени анализа оказывается записанным в

813355 Ф, а на вход сдвигающего регистра

11 поступают только импульсы d

Поэтому последовательности импульсов

d"g являющейся критерием обнаружения одного из максимумов анализируемого напряжения, соответствует сос" тояние первого сдвигающего регистра

10 0-1 и состояние второго сдвигающего регистра 11 1-0 . Совместно наличие этих состояний выделяется элементом И 12, на выходе которого при совместном появлении указанных состояний появляется логическая ™ I, поступающая на первый выход блока 4 дискриминации экстремуМоВ и далее на вход маркерного разряда запоминающего регистра 3 и использующаяся в качестве указателя вида обнаруженного экстремума. Последовательности же импульсов б"Ф вЂ” с"Ф являющейся критерием обнаружения одного из минимумов анализируемого найряжения, соответствует состояние первого сдвигающего регистра 10 1-0 и состояние второго сдвигающего регистра 11 0-1, При совместном появлении обоих этих состояний логическая 1 появляется на выходе элемента И 13. Логические 1 с выходов первого и второго элементов четырех входных И 12 и 13 поступают на входы второго элемента ИЛИ 9, и на первый и третий входы переключателя 14, имеющего три положения Мах — Extr — Min . на второй вход которого поступают через элементы ИЛИ 9 логические 1 как с выхода первого четырехвходового элемента И 1 ?, так и с выхода второго четырехвходового элемента И 13.

В зависимости от положения переключателя 14 вида экстремумов, блок 4 дискриминации экстремумов выдает импульсы для запоминания либо только максимумов, либо только минимумов, либо и максимумов и минимумов. Эти импульсы формируютая при появлении на входе третьего формирователя коротких импульсов по переднему фронту входного импульса 7 логической 1 с выхода переключателя 14 рода работы, причем их длительность меньше разности длительностей импульсов 0 Ф Ф и импульсов o"тД . При появлении на первом входе запоминающего регистра 3 импульсов запоминания.с выхода блока 4 дискриминации экстремумов в нем запоминаются величина и признак вида обнаруженного экстремума. Состояние запоминающего регистра 3 сохраняется неизменным до обнаружения следующего экстремума вида определяемого положением переключателя 14 вида регистрируемых экстремумов.

Введение в устройство квантователя уровня, запоминающего регистра и блока дискриминации экстремумов позволяет и змерять как первый, так и последующие экстремумы анализируемого напПервый и второй формирователи 5 и б импульсов по переднему фронту импульсов соответственно бЧ и К формируют короткие импульсы Ж и К, длительность которых меньше длительности импульсов У1 и d ô, На вход тактовых продвигающих импульсов первого и второго сдвигающих регистров

10 и 11 с выхода схемы ИЛИ 8 поступают как импульсы d Ô так и импульсы

6.Ф, на вход ввода информации в последовательном коде сдвигающего регистра 10 поступают только импульсы

65 соответствующем коде значение анали,зируемого напряжения, Импульсы + и

d $ поступают также на входы блока 4 дискриминации экстремумов, который при обнаружении последовательности импульсов d 4 -1Ф формирует на втором выходе по переднему фронту импульса

Д"Ф короткий импульс, длительностью меньшей длительности импульса d Т, поступающий на первый вход запоминающего регистра 3. По этому импульсу в запоминающий регистр 3 записывается информация с выходов реверсивного .счетчика 1, причем поскольку реверсивный счетчик 1 срабатывает по заднему фронту импульсов dÈ и д"4, в запоминающий регистр 3 переписывается значение экстремума(в данном случае минимума, критерием которого является последовательность У4 — сИ ), которое сохраняется в реверсивном счетчике 1 до окончания импульсад Ф . 26

При этом на первом выходе блока 4 дискриминации экстремумов сохраняется состояние 0, что указывает на то, что обнаружен один из минимумов анализируемого напряжения, 5

При обнаружении же последовательности д"Ф вЂ” d", являющейся критерием появления в анализируемом напряжении одного из максимумов, по переднему фронту импульса 8) блок 4 дискриминации экстремумов также формирует на втором выходе короткий импульс длительйостью меньшей длительности импульса д 1, по которому в запоминающий регистр 3 записывается информация с выходов реверсивного счетчика

1, а в маркерный разряд запоминающего регистра 3 записывается логическая 1, с первого выхода блока 4 дискриминации экстремумов, наличие которой в маркерном разряде запоми- 40 нающего регистра 3 указывает на то, что хранящееся в нем значение принадлежит. максимуму, а отсутствие . — минимуму. Экстремальное значение анализируемого напряжения и признак вида обнаруженного экстремума (которым служит состояние маркерного разряда) хранятся в запоминающем регистре 3 до появления в анализируемом напряжении следующего экстремума.

Блок 4 дискриминации экстремумов работает следующим образом.

813355 ряжения и в том случае, когда вид первого с момента начала анализа экстремума (максимум или минимум) неизвестен.

Формула изобретения

Цифровой измеритель экстремумов, содержащий реверсивный счетчик, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены квантователь уровня, запоминающий регистр и блок дискриминации экстремумов, причем первый и второй выходы квантователя уровня соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика и входами бло- 15 ка дискриминации экстремумов, первый и второй входы которого соединены соответственно со входом маркерного разряда запоминающего регистра и его первым входом, выходы реверсивного () счетчика соединены с соответствующими вторыми входами запоминающего регистра, установочный вход квантователя уровня соединен с установочными входами реверсивного счетчика и блока дискриминации экстремумов.

2. Измеритель по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что блок дискриминации экстремумов содержит три формирователя импульсов, два элемента

ИЛИ, два сдвигающих регистра, два элемента И и переключатель вида экстремумов, причем выходы первого и второго формирователей импульсов соединены с первыми входами соответствующих сдвигающих регистров и соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами сдвигающих регистров, входы первого элемента И соединены соответственно с инверсным выходом первого и прямым выходом второго разрядов первого сдвигающего регистра, прямым выходом первого и инверсным выходом второго разрядов-второго сдвигающего регистра, входы второго элемента И соединены соответственно с прямым выходом первого и инверсным выходом второго разрядов первого сдвигающего регистра, инверсным выходом первого и прямым выходом второго разрядов второго сдвигающего регистра, выходы первого и второго элементов И соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого и выходы первого и второго элементов

И соединены с соответствующими входами переключателя вида экстремумов, выход которого соединен со входом третьего формирователя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 225966, кл. G 05 8 13/02, 1967 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 362218, кл. 6 05 В 13/02, 1972 (прототип) .

813355 е

Составитель A. Лещев

Техред М. Контура Корректор Г Назарова

Редактор И. Касарда

Тираж 940 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й"ЗВ, Раувская Ваб., д, 4/5

Заказ 770/58.

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