180637. lajstromszámú szabadalom • Soros működésű digitális berendezés szélsőérték keresésére és zavarkompensálásra mintavételezett jelek feldolgozásánál
3 180637 4 vételezett értéket digitális számítógép (pl. mikroszámítógép) memóriájában tárolják és a szélsőértéket software algoritmussal határozzák meg. Az ilyen eljárás pl. a sztochasztikus approximáció valamelyik változatára épülhet. Ezzel a módszerrel megfelelő eredményeket lehet elérni. A szükséges számítógép költségei miatt a módszer alkalmazása azonban csak olyan helyen kifizetődő, ahol számítógép alkalmazása egyébként is szükséges és a számítógép elegendő tartalék-kapacitással rendelkezik erre a célra. 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 zavar eredetűek. 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 szoros működésű digitális berendezés szélsőérték keresésére, és zavar kompenzálására mintavételezett jelek feldolgozásához, melynek bemenete analóg-digitális átalakító bemenetét képezi, 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 a bemeneti A/D átalakító kimenete és a kimeneti regiszter kibe menete egy közös adatsínhez csatlakozik, ugyanezen közös adatsínhez csatlakozik továbbá egy a korábbi mintavételi érték, vagy értékek tárolására szolgáló pufferregiszter ki-be menete, egy segédregiszter bemenete, és egy összehasonlító áramkör egyik bemenete is, míg a se-, gédregiszter kimenete az összehasonlító áramkör másik bemenetéhez csatlakozik, továbbá az áramkör részét képezi még egy vezérlőegység, melynek vezérlő kimenetei az A/D átalakító, a pufferregiszter, a segédregiszter és a kimeneti regiszter vezérlő bemenetelhez kapcsolódnak, és a vezérlőegység bemenetéhez az összehasonlító áramkör kimenő vezetéke van kötve. A találmány fő előnye abban van, hogy állandósult szélső érték pontos tárolását akkor is biztosítja, ha annak kialakulását megelőzően nagy amplitúdójú impulzus szerű 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 bemenetét az 1 A/D átalakító bemenete alkotja. A többvezetékes közös 7 adatsínhez kapcsolódik az 1 A/D átalakító kimenete, a 2 pufferregiszter ki-be menete, a 4 segédregiszter bemenete, az 5 összehasonlító áramkör egyik bemenete és a 3 kimeneti regiszter ki-be menete, s ez utóbbi kimenete alkotja az egész kapcsolás kimenetét. A 4 segédregiszter ki me ne te az 5 összehasonlító áramkör második bemenetéhez csatlakozik, ez utóbbi kimenete a 6 vezérlőegység bemenetéhez van kötve. A 6 vezérlőegység kimenetei az 1 A/D átalakító, a 2 pufferregiszter, a 4 segédregiszter és a 3 kimeneti regiszter vezérlő bemenetelhez csatlakoznak. A rajz szerinti kapcsolás működése a következő: Az 1 A/D átalakító kimenete a legutóbbi mintavételi értéket, a 2 pufferregiszter a megelőző mintavételi értéket, vagy értékeket (N számú értélcet), a 3 kimeneti regiszter pedig a legutóbbi kimeneti értéket tárolja. A működés során valamennyi adatmozgatási és összehasonlítási művelet a többvezetékes közös 7 adatsínen kérésziül történik és a műveleteket a mikroprogramozott 6 vezérlőegység vezérli. A működési ciklus pl. maximumkeresés esetén az alábbi lépésekből áll: a) a 6 vezérlőegység indító jelet ad az 1 A/D áralakítónak a konverzió elvégzésére, az 1 A/D átalakító a konverziót elvégzi, b) Az 1 A/D átalakító, a 2 pufferregiszter és a 3 kimeneti regiszter adatainak páronkénti öszszehasonlítása történik meg a nagyságrendileg középső kiválasztása céljából. Egy-egy összehasoinilíitás mikrolépései az alábbiak: — az egyik összehasonlítandó átírása a 7 adatsínen keresztül a 4 segédregiszterbe, — a másik összehasonlítandó rákapcsolása a 7 adatsínre, — az összehasonlítás eredményének kiolvasása az 5 összehasonlító áramkör kimenetéről és tárolása a 6 vezérlőegységben c) Hí a három (illetve, ha a 2 pufferregiszter a legutóbbi N db mintavételi értéket tárolja, úgy N+,2 db) érték közül a középső érték nagyobb mint a 3 kimeneti regiszter tartalma, úgy annak átírása a 7 adatsínen keresztül a 3 kimeneti regiszterbe. d) Az 1 A/D átalakító kimenetének átírása a 7 adatsínen keresztül a 2 pufferregiszterbe. Ha a berendezést minimumkeresésre használjuk,' úgy a fenti c. lépésben a középső értéknek a 3 kimeneti regiszterbe való átírásának feltétele, hogy az kisebb legyen mint a 3 kimeneti regiszter tartalma, míg egyszerű zavarszűrési' felhasználás esetén a középső érték minden lépésben feltétel nélkül átíródik a 3 kimeneti regiszterbe. A találmány szerinti megoldás előnye, hogy mivel a kiszűrt zavaró jelek amplitúdóját teljesen figyelmen kívül hagyja, 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, ill. (N+l)/2 mintavételi periódusidőnek megfelelően késlelteti, vagyis a ciklusidő helyes megválasztásával el5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
