181388. lajstromszámú szabadalom • Analóg mintavételező berendezés szélsőérték keresésére és zavarkompenzálásra mintavételezett jelek feldolgozásánál
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 181388 SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY f| Bejelentés napja: 1980. VI. 5. (3430/81) Nemzetközi osztályozás: NSZO3 G 01 R 19/30 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1982. VIII. 30. Megjelent: 1985. VI. 30. f ® Szabadalmi Tár ) \ 3* ^y Feltalálók: Bán András mérnök, Budapest, Breitner Róbert mérnök, Diósd, Fábián István fizikus, Budapest, Dr. Héjjas István mérnök, Budapest, ifj. Pacsirszky László mérnök, Budapest Szabadalmas: Műszeripari Kutató Intézet, Budapest Analóg mintavételező berendezés szélsőérték keresésére és zavarkompenzálásra mintavételezett jelek feldolgozásánál 1 I A találmány tárgya: analóg mintavételező berendezés szélsőérték keresésére és zavarkompenzálásra mintavételezett jelek feldolgozásánál. A találmány szerinti berendezéssel időben változó, zavaró jeleket tartalmazó mintavételezett jelek időbeli szélsőértéke meghatározható és tárolható. Ismeretes több olyan mérési eljárás, melynél a mérőeszköz, vagy érzékelő időben változó analóg jelet szolgáltat és a hasznos mérési eredményt e jel csúcsértéke (lokális maximum) vagy a csúcsok közötti „völgy” (lokális minimum) szolgáltatja. Ilyen eset fordul elő pl. a bemártásos módszerrel működő fémolvadék hőmérőknél, quadrupol tömegspektrométerek előírt tömegszámhoz tartozó csúcsait figyelő berendezésnél (ún. peakmultiplexer), áramló gázokban és folyadékokban jelentkező lökéshullámok mérésénél, robbanómotorok robbanási és szívási nyomásának mérésénél. Az ilyen méréseket általában az bonyolítja, hogy a bemeneti analóg jel zajösszetevőt is tartalmaz, mely többnyire véletlenszerű időporitokban jelentkező rövid időtartamú impulzusokból áll. Ezen impulzusok amplitúdója esetenként meghaladhatja a mérendő maximum, vagy minimum értéket és így hibás eredmény jöhet létre. E káros jelenség kiküszöbölésére többféle módszer ismeretes. Az egyik ilyen ismert módszer szerint a felerősített és mintavételezett jelet a kezelő számára műszerrel vagy számkijelzővel jelzik. A maximumfigyelés a kezelő személy feladata, aki a jelzett számértéket figyeli, értelmezi, a pillanatnyilag kiugró értékeket figyelmen kívül hagyja és a tartósabban állandósuló szélsőértéket fogadja el mérési eredménynek. A módszer és a hozzátartozó készülék igen egyszerű. Hátrá-2 nya, hogy csak viszonylag lassan változó jelek kiértékelésére alkalmas, és a kezelő személytől függő szubjektív értékelés miatt téves értékelést is eredményezhet. Egy másik ismert megoldásnál az analóg műszerrel, vagy 5 számjegyesen is kijelzett szélsőértéket a készülék önműködően tárolja a mérést követő lenullázásig. A zavarból eredő szélsőérték túllépést úgy kerülik el, hogy a szélsőérték figyelő berendezés elé aluláteresztő szűrőt iktatnak be, mely a rövid idejű zavarimpulzusokat elnyomja. A módszer objektív ada- 10 tokát eredményez. Hátránya, hogy a hatásos zavarszűréshez a mintavételi periódusidő sokszorosának megfelelő időállandó alkalmazása szükséges, ami a jelet nemcsak szűri, hanem késlelteti is és így a szélsőérték csak késve éri el az állandósult értéket. Emiatt a gyorsan változó hasznos jelet is kiszűrve, 15 ilyen esetekben nem ad a valóságnak megfelelő mérési eredményt. Egy további ismert módszer szerint a mintavételezett értékeket digitális számítógép (pl. mikroszámítógép) memóriájában tárolják és a szélsőértéket software algoritmussal hatá- 20 rozzák meg. Az ilyen eljárás pl. a sztochasztikus approximáció valamelyik változatára épülhet. Ezzel a módszerrel megfelelő eredményeket lehet elérni. A szükséges számítógép költségei miati a módszer alkalmazása azonban csak olyan helyen kifizetődő, ahol számitógép alkalmazása egyébként is 25 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 talál- 30 mányunk szerinti berendezés a szűrés nélkül felerősitett be-181388
