SU444219A1 - Device for determining the arithmetic average value - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО АРИФМЕТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ(54) DEVICE FOR DETERMINING THE AVERAGE ARITHMETIC VALUE

чика числа преобразований и счетчика суммарного результата единичных измерений, выход второй схемы «И через переключатель подключен к входу схемы «ИЛИ, другой выход переключател  через вторую формирующую цепочку соединен с нулевым входом второго триггера.The number of transformations and the counter of the total result of single measurements, the output of the second circuit “And through the switch is connected to the input of the circuit“ OR, the other output of the switch is connected to the zero input of the second trigger via the second forming chain.

На чертеже изображено предлагаемое устройство .The drawing shows the proposed device.

Оно содержит аналого-дискретный преобразователь 1, ключи 2-5, триггер 6, формирующую цепочку 7, схемы «И 8, 9, счетчик 10 числа преобразований, дешифратор И, многрвходовую схему «И 12, переключатель 13, схему «ИЛИ 14, формирующую цепочку 15, триггер 16, генератор 17, счетчик 18 суммарного результата единичных измерений, цифроаналоговые преобразователи 19, 20, интегрирующий элемент 21, шину 22 сигнала начала измерени  и шину 23 сигнала окончани  измерени .It contains analog-to-discrete converter 1, keys 2-5, trigger 6, forming chain 7, schemes “AND 8, 9, counter 10 of the number of transformations, decoder AND, multi-input circuit“ AND 12, switch 13, scheme “OR 14 forming the chain 15, the trigger 16, the generator 17, the counter 18 of the total result of single measurements, the digital-to-analog converters 19, 20, the integrating element 21, the measurement signal bus 22 and the measurement termination signal bus 23.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Когда переключатель 13 находитс  в положении I, после поступлени  сигнала по шине 22 стартовый триггер 16 и триггер 6 переключаютс , в результате чего аналого-дискретный преобразователь 1 начинает многократно преобразовывать входной сигнал U, поскольку ключи 2, 4, 5 открыты, а ключ 3 - закрыт. Число многократных преобразований подсчитываетс  счетчиком 10, и при достижении заданного числа преобразований п, определ емого схемой «И 12, на выходе схемы «ИЛИ 14 вырабатываетс  сигнал, который переключает триггер 16 в исходное положение, в результате чего прекращаетс  процесс многократного преобразовани  входного сигнала.When the switch 13 is in the I position, after the signal arrives on the bus 22, the start trigger 16 and the trigger 6 switch, with the result that the analog-discrete converter 1 starts to repeatedly transform the input signal U, because the keys 2, 4, 5 are open, and the key 3 - is closed. The number of multiple transformations is counted by the counter 10, and when the specified number of transformations n defined by the AND 12 circuit is reached, the OR 14 output produces a signal that switches the trigger 16 to its original position, as a result of which the input signal is repeatedly converted.

При необходимости закончить процесс многократного измерени  при числе измерений меньшем, чем заданное, по шине 23 подают сигнал, который также переключает триггер 16 в исходное положение.If it is necessary to complete the process of repeated measurement with the number of measurements less than the specified one, a signal is sent via bus 23, which also switches trigger 16 to its initial position.

Пачки импульсов с выхода схемы «И 9 поступают на вход счетчика 18. Поскольку число импульсов в каждой пачке пропорционально измер емому сигналу в соответствующий момент времени, то в счетчике 18 запишетс  число , равное сумме закодированных отсчетов измер емой величины. Цифро-аналоговый преобразователь 19 преобразует цифровой код, записанный в счетчике 18, в пропорциональный сигнал, имеющий вид ступенчато-нарастающей функции. Цифро-аналоговый преобразователь 20 преобразует число преобразований, записанное в счетчике 10, в сигнал, напр жение которого имеет вид ступенчато-падающей функции и измен етс  обратно пропорционально числу измерений п, записанному в счетчик 10 и преобразованному в дес тичную систему исчислени  дещифратором 11. Следовательно , на выходе цифро-аналогового преобразовател  19 и на выходе устройства при соответствующем выборе посто нной времени интегрирующего элемента 21 выходной сигнал в каждый момент времени будет пропорционален среднему арифметическому значению измер емых величин при условии, что число усредн емых величин п не превышает заданного .The bursts of pulses from the output of the circuit "And 9 are fed to the input of the counter 18. Since the number of pulses in each burst is proportional to the measured signal at the appropriate time, a counter equal to the sum of the coded samples of the measured value will be recorded in counter 18. The digital-to-analog converter 19 converts the digital code recorded in the counter 18 into a proportional signal having the form of a step-increasing function. Digital-analog converter 20 converts the number of conversions recorded in counter 10 into a signal whose voltage has the form of a step-decreasing function and varies inversely proportional to the number of measurements n recorded in counter 10 and converted to decimal calculator 11. Therefore , at the output of the digital-to-analog converter 19 and at the output of the device with an appropriate choice of the time constant of the integrating element 21, the output signal at each time point will be proportional to the average arithmetic mean value of the measured values, provided that the number averaged proxy variables n does not exceed the specified value.

При переключении переключател  13 в положении II устройство будет вырабатывать выходной сигнал, пропорциональный среднему арифметическому значению измер емых величин без ограничени  числа усредн емыхWhen switching the switch 13 in position II, the device will produce an output signal proportional to the arithmetic average of the measured values without limiting the number of averaged

измерений. В этом режиме устройство работает аналогично описанному выше до момента заполнени  счетчика 10 до заданного числа преобразований п. При достижении заданного числа преобразований срабатывает схемаmeasurements. In this mode, the device operates as described above until the moment when counter 10 is filled up to the specified number of conversions n. When the specified number of conversions is reached, the circuit

«И 12 и с выдержкой времени Ati, определ емой формируюшей цепочкой 15, переключаетс  триггер 6. В результате этого ключи 2, 4, 5 закрываютс , а ключ 3 открываетс . Через отрезок времени , определ емый формирующей цепочкой 7, триггеры счетчиков 10 и 18 переключаютс  в исходное состо ние, однако на интегрирующем элементе 21 сохранитс  информаци  о средней величине р да измерений в виде сигнала"Both 12 and with the time delay Ati determined by the forming chain 15 switch the trigger 6. As a result, the keys 2, 4, 5 are closed and the key 3 is opened. After a period of time determined by the forming chain 7, the triggers of the counters 10 and 18 are switched to the initial state, however, on the integrating element 21 information about the average value of the measurement series is stored as a signal

и„and"

Кгде t/выхи - среднее арифметическое р да измерений т-й группы измерений; Ni - результат /-го из.мерени ;Kgde t / vyhi - arithmetic average number of measurements of the t-th group of measurements; Ni is the result of the i-th dimension;

п - число измерений в т-й группе; К - коэффициент пропорциональности .n is the number of measurements in the mth group; K - coefficient of proportionality.

Выходной сигнал через открытый ключ поступает на вход аналого-дискретногоThe output signal through the public key is fed to the input of the analog-discrete

преобразовател  1 и при условии + под, где Гдод - врем  подготовки аналогодискретного преобразовател  к очередному преобразованию, будет преобразован. В результате этого в счетчике 18 зафиксируетс Converter 1 and under the condition + under, where Gdod is the time of preparing the analog-discrete converter for the next transformation, will be converted. As a result, the counter 18 will be fixed

цифровой эквивалент величины Usu-s., а в счетчике 10 зафиксируетс  единица. При этом на выходе аналого-дискретного преобразовател  вырабатываетс  сигнал очередного преобразовани , который через схему «И 8 поступает на вход триггера 6 и переключает его. Далее процесс многократного измерени  сигнала и нахождени  среднего значени  р да измерений происходит вышеописанным образом . Следовательно, на выходе устройстваthe digital equivalent of the value of Usu-s., and in the counter 10 a unit is fixed. At the same time, at the output of the analog-discrete converter, a signal of the next conversion is produced, which through the circuit "And 8 enters the input of the trigger 6 and switches it. Further, the process of multiple measurement of a signal and finding the average value of a series of measurements occurs as described above. Therefore, at the output of the device

обеспечиваетс  формирование сигнала, пропорционального среднему арифметическому р да измерений при неограниченном числе измерений .a signal is generated that is proportional to the arithmetic average number of measurements with an unlimited number of measurements.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  определени  среднего арифметического значени , содержащее последова65 тельно соединенные схему «ИЛИ, первыйA device for determining the arithmetic mean value, comprising a sequentially connected scheme "OR, first

триггер, аналого-дискретный преобразователь, соединенный со входом счетчика числа преобразований и с первой схемой «И, св занной входом с генератором импульсов и выходом со счетчиком суммарного результата единичных измерений, подключенным к входу первого цифро-аналогового преобразовател , а выходы всех разр дов счетчика числа преобразований подключены к дешифратору и второй схеме «И, второй цифро-аналоговый преобразователь , подключенный входами к дешифратору и к источнику эталонного напр жени , а выходом к управл ющему входу первого цифро-аналогового преобразовател , о тличаюш ,еес  тем, что, с целью повышени  точности определени  среднеарифметических значений р да измерений при неограниченном числе отдельных измерений оно снабжено дополнительно четырьм  ключами, двум  формируюш;ими цепочками, переключателем, третьей схемой «И, вторым триггером и интегрирующим элементом, вход которого через первый ключ св зан с выходом первого цифро-аналогового преобразовател , выход интегрирующего элемента соединен с входами второго и третьего ключей, выходы третьего и четвертого ключей подключены к входу аналого-дискретного преобразовател , управл ющие входы первого, второго и четвертого ключей соединены с единичным выходом второго триггера, запускающий вход которого соединен с клеммой начала измерений, а также сtrigger, analog-to-digital converter connected to the input of the conversion number counter and the first AND circuit connected to the pulse generator and output to the counter of the total result of single measurements connected to the input of the first digital-analog converter, and outputs of all counter bits the conversion numbers are connected to the decoder and the second AND circuit, the second digital-to-analog converter connected by inputs to the decoder and to the reference voltage source, and the output to the control input digital-analog converter, which is different from the fact that, in order to improve the accuracy of determining the arithmetic mean values of a number of measurements with an unlimited number of individual measurements, it is additionally equipped with four keys, two formulas, chains, a switch, a third And circuit, a second trigger and an integrating element, the input of which through the first key is connected with the output of the first digital-to-analog converter, the output of the integrating element is connected to the inputs of the second and third keys, the outputs of the third fourth keys are connected to the input of analog-to-digital converter, control inputs of the first, second and fourth keys are connected to a single output of the second trigger, a trigger input connected to the terminal starts measurement, and with

выходом третьей схемы «И, один вход которой св зан с выходом аналого-дискретного преобразовател , нулевой выход второго триггера подключен к второму входу третьей схемы «И, к управл ющему входу третьего ключа и к входу первой формирующей цепочки, выход которой св зан с шинами сброса счетчика числа преобразований и счетчика суммарного результата единичных измерений, выход второй схемы «И через переключательthe output of the third And circuit, one input of which is connected to the output of the analog-discrete converter, the zero output of the second trigger is connected to the second input of the third And circuit, to the control input of the third key and to the input of the first forming chain, the output of which is connected to buses resetting the counter of the number of transformations and the counter of the total result of single measurements, the output of the second circuit “And through the switch

подключен к входу схемы «ИЛИ, другой выход переключател  через вторую формирующую цепочку соединен с нулевым входом второго триггера.connected to the input of the circuit “OR, the other output of the switch through the second forming chain is connected to the zero input of the second trigger.

ихtheir