179871. lajstromszámú szabadalom • Berendezés szélsőérték keresésére és zavarkompenzálásra mintavételezett jelek feldolgozására
3 179871 4 Célunk a fenti megoldások hátrányainak kiküszöbölése olyan berendezés alkalmazásával, mely a zavarszűrést időállandó beiktatása nélkül biztosítja. Ennek érdekében a találmányunk szerinti berendezés a szűrés nélkül felerősített bemenő jelet rendszeresen mintavételezi és az így kapott egymást követő mintavételi értékek logikai elemzésével szelektálja ki azokat a pozitív, vagy negatív csúcsokat, melyek zavareredetűek. A találmány alapja az a felismerés, hogy ha a berendezés a pillanatnyi mintavételi érték, a megelőző mintavételi érték és a pillanatnyi kimenet közül mindig a nagyság szerinti középsőt fogadja el pillanatnyi mintavételi értéknek, úgy a rövid idejű zavarimpulzusok hatása teljesen kiküszöbölhető. A találmány tárgya berendezés szélsőérték keresésére és zavar kompenzálására mintavételezett jelek feldolgozásához, melynek bemenete analóg digitális átalakító bemenetéhez csatlakozik és a mérési eredmény tárolására és esetleg kijelzésére szolgáló kimeneti regisztert tartalmaz, s ez utóbbi kimenete a berendezés kimenetét képezi. A találmány abban van, hogy az A/D átalakító kimenete egyrészt puffer regiszteren keresztül, másrészt közvetlenül középső számértéket kiválasztó logikai áramkör egy-egy bemenetéhez csatlakozik, ez utóbbi kimenete a kimeneti regiszter bemenetéhez csatlakozik és a kimeneti regiszter kimenete a középső számértéket kiválasztó áramkör harmadik bemenetéhez is csatlakozik és a rendszer részét képezi még egy ütemgenerátor, melynek három időben eltolt ütemjel kimenete közül az egyik az A/D átalakító indító bemenetéhez, a második a középső számértéket kiválasztó áramkör indító bemenetéhez, míg a harmadik a puffer regiszter beírást vezérlő bemenetéhez és logikai kapuáramkör egyik bemenetéhez van kötve, e kapuáramkör kimenete a kimeneti regiszter beírást vezérlő bemenetéhez van kötve, másik bemenetéhez pedig a középső számértéket kiválasztó áramkör kapuzó kimenete csatlakozik, mely utóbbi annak jelzésére szolgál, hogy a középső számértéket kiválasztó áramkör kimenetén levő számérték maximum keresés esetén nagyobb, illetve minimum keresés esetén kisebb mint az áramkör harmadik bemenetén levő számérték. A találmány fő előnye abban van, hogy az állandósult szélső érték pontos tárolását akkor is biztosítja, ha annak kialakulását megelőzően nagy amplitúdójú impulzusszerű zavarjelek jutnak a bemenetére. A találmány kiviteli alakját rajz alapján ismertetjük. A rajz a találmány szerinti berendezés elvi kapcsolási vázlatát szemlélteti. A rajzon látható áramkör bemenete az 1 A/D átalakító bemenetével azonos, utóbbi kimenete pedig egyrészt az 5 középső számértéket kiválasztó áramkör második bemenetéhez, valamint a 2 pufferregiszter bemenetéhez csatlakozik, ez utóbbi kimenete az 5 középső számértéket kiválasztó áramkör első bemenetéhez csatlakozik. Az 5 középső számértéket kiválasztó áramkör kimenete a 3 kimeneti regiszter bemenetéhez, ez utóbbi kimenete egyrészt az egész kapcsolás kimenetét alkotja, másrészt az 5 középső számértéket kiválasztó áramkör harmadik bemenetéhez kapcsolódik. Ez utóbbi kimenő logikai vezetéke a 6 kapuáramkör egyik bemenetéhez csatlakozik, míg a 6 kapuáramkör kimenete a 3 kimeneti regiszter beírást vezérlő bemenetéhez van kötve. A 4 ütemgenerátor első kimenete az 1 A/D átalakító vezérlő bemenetéhez, második kimenete az 5 középső számértéket kiválasztó áramkör vezérlő bemenetéhez, harmadik kimenete pedig egyrészt a 2 pufferregiszter beírást vezérlő bemenetéhez, valamint a 6 kapuáramkör másik bemenetéhez van kötve. A rajz szerinti kapcsolás működése a következő: A 4 ütemgenerátor meghatározott időnként megismétli az időprogram ciklusát. Ennek során először az 1 A/D átalakítót indítja, melynek hatására az mintát vesz a bemenő jelből és azt számjegyes alakba konvertálja. Ekkor az 1 A/D átalakító kimenetén a jelenlegi mintavételi érték, a 2 pufferregiszter kimenetén a megelőző mintavételi érték, a 3 kimeneti regiszter kimenetén pedig a jelen pillanatbeli kimeneti érték van. A 4 ütemgenerátor második ütemjele hatására az 5 középső számértéket kiválasztó áramkör a bemenetéin levő három számérték közül a nagyság szerinti középsőt választja ki és ez jelenik meg a kimenetén, egyúttal az 5 középső számértéket kiválasztó áramkör a 6 kapuáramkör egyik bemenetéhez csatlakozó kimenő vezetékén jelzi, hogy a középső számé (lék maximum keresés esetén nagyobb, illetve minimum keresés esetén kisebb mint a 3 kimeneti regiszterben tárolt számadat, s ha igen, úgy a 4 ütemgenerátor harmadik ütemjele a 6 kapuáramkörön keresztül a 3 kimeneti regiszter beírást vezérlő bemenetére jut és ennek hatására ebbe beíródik a bemenetére adott számérték, s egyúttal ugyanezen ütemjel hatására megtörténik az 1 A/D átalakító kimenetén levő érték átírása a 2 pufferregiszterbe úgy, hogy a következő mintavételi ciklusban ennek tartalma megelőző értékként szerepelhessen. A készülék tehát minden ciklusban kiválasztja az adott ciklushoz tartozó és a megelőző mintavételi ciklushoz tartozó mintavételi érték, valamint a pillanatnyi kimeneti érték közül a középsőt és ha ez a keresett szélsőérték irányában tér el a kimeneti értéktől, úgy ez lesz az új kimeneti érték, míg ellenkező esetben a kimenet változatlan marad. A találmány szerinti megoldás előnye, hogy mivel a kiszűrt zavaró jelek amplitúdója teljesen figyelemén kívül hagyódik, így a zavarszűrő hatás független a zavarok tényleges nagyságától, mely eredményt a szokásos zavarszűrő megoldások nem szolgáltatják. További előny, hogy a rendszer nem tartalmaz exponenciális viselkedésű időállandót, hanem ehelyett a feldolgozandó « jelet mindössze egyetlen mintavételi periódusidőnek megfelelően késlelteti, vagyis a ciklusidő helyes megválasztásával elérhető, hogy a holtidő megegyezik a kiszűrhető leghosszabb időtartamú zavarimpulzus időtartamával. Ez az információ-elmélet szerint elérhető minimális késleltetés a különböző működési elvű, de azonos szűrési hatékonyságú szűrők között. Ezért a berendezés zavarszűrés szempontjából optimálisnak tekinthető. Ezen túlmenően a találmány szerinti berendezés még ezt az optimális zavarkompenzálást szélsőértékkereséssel is párosítja. Szabadalmi igénypont Berendezés szélsőérték keresésére és zavarkompenzálásra mintavételezett jelek feldolgozásához, melynek bemenete A/D átalakító (1) bemenetéhez csatlakozik és a mérési eredmény tárolására és ezenkívül esetleg kijelzésére is szolgáló kimeneti regisztert (3) tartalmaz, melynek kimenete képezi a berendezés kimenetét, azzal jelle-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2 ' *1 1»
