Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

RK3 • Cl

длительности синхроимпульсов (т. е. переходной процесс установ­ ления і/ед должен заканчиваться за один такт работы устройства).

При каждом срабатывании і-го блока «И» на выходе аналогово­ го сумматора напряжение будет пропорционально напряжению на выходе г-го накопителя.

§ 54. УСТРОЙСТВА Д Л Я О П Р Е Д Е Л Е Н И Я К О Р Р Е Л Я Ц И О Н Н О Й ФУНКЦИИ

На практике регистрацию выходных параметров технологиче­ ского процесса производят, как правило, в виде точечных диаграмм или кривых, получаемых с помощью различных регистрирующих приборов на бумажной ленте, фотобумаге или киноленте. При этом возникает необходимость в корреляционном анализе зарегистриро­ ванных данных. Обработка вручную полученных записей — весьма непроизводительный и громоздкий способ.

Обработка данных путем их непосредственного ввода в универ­ сальную ЦВМ также нецелесообразна из-за низкой производи­ тельности процесса ввода данных и малого объема оперативной «памяти» машины.

Конструкторским бюро при Вильнюсском заводе счетных машин разработана специализированная вычислительная машина ЭАСП-С, позволяющая автоматически считывать графически записанные реализации случайных процессов и вводить эти данные в коррело­ метр [11].

Вычислительная машина ЭАСП-С имеет устройства ввода дан­ ных, накопительное запаздывающее устройство, электронный вы­ числитель, устройство вывода результатов вычислений.

Устройство ввода представляет собой электронно-оптическую систему, которая позволяет осуществлять автоматическое преобра­ зование графически заданной информации в электрические сигна­ лы при помощи телевизионной трубки типа видикон (рис. 197). Изображение кривой проецируется при помощи оптической систе­ мы 1 на светочувствительный слой видикона 2. Электронный луч видикона развертывается в одну линию перпендикулярно оси движе­ ния ленты с записанной кривой при помощи отклоняющей катуш­ ки 3 с пилообразным током (рис. 198, а).

При пересечении проекции кривой электронным лучом на со­ противлении 4 появляется импульс (рис. 198,6). Положение его во времени пропорционально ординате считываемой точки кривой относительно выбранной опорной линии. Развертываемый луч пос­ ледовательно пересекает всю запись кривой по мере ее протягива­ ния. Затем формируются широтно-модулированные импульсы, ши­ рина которых пропорциональна значению ординаты кривой, отсчи-

419

тываемой от воображаемой опорной линии, соответствующей поло­ жению луча видикона в момент обратного хода развертки (рис. 198, в). Далее импульсы интегрируются (рис. 198, г) и детек­ тируются, вследствие чего на выходе устройства получается на-

Рис. 197. Схематическое изображение устройства пре­ образования графической записи в напряжение

Л. л А А Ал

•t

Рис. 198. Иллюстрация последовательности операций в устройстве преобразования гра­ фической записи в напряжение

пряжение, являющееся аналогом оптической записи считываемой кривой (рис. 198, д).

Описанное электронно-оптическое устройство позволяет авто­ матизировать ввод данных в вычислительную машину непосредст­ венно с ленточной бумаги регистрирующих приборов (без коорди­ натной сетки) шириной до 305 мм, с фотобумаги осциллографов

420

стандартных размеров (но не шире 305 мм), с киноленты 35 мм. Запись может быть черного, синего или зеленого цвета, на прозрач­

Скорость считывания носителя информации 5; 25; 50 мм в се­ кунду.

Электронно-оптическое устройство обеспечивает считывание кри­

Рис. 199. Иллюстрация принципа действия узла регули­ руемой задержки ЭАПС-С

запаздывания, необходимого при вычислении корреляционных функций.

Накопительное запаздывающее устройство представляет собой специализированную двухканальную систему на магнитной ленте, позволяющую записывать и воспроизводить информацию. Для создания необходимой величины временного запаздывания произ­ водится многократная перезапись на магнитной ленте записанных сигналов, вследствие чего становится возможным смещение одной записи относительно другой вдоль магнитной ленты без изменения

ются подлежащие анализу частотно-модулированные сигналы. При этом записывающие головки обеих дорожек стоят точно друг против

друга. После записи сигналов магнитная лента перематывается обратно. Далее записывающая головка 3 дорожки А с помощью микрометрического устройства плавно смещается на величину А/. Затем производится следующая перезапись процессов. При этом запись на дорожке А оказывается смещенной относительно записи на дорожке В на величину запаздывания т:

д/

где V — скорость протяжки магнитной ленты.

Во время следующей перезаписи процесс на дорожке оказывает­ ся смещенным на величину 2т. Продолжая эту процедуру, можно получить необходимое запаздывание.

В электронном вычислителе, выполненном на аналоговых ре­ шающих элементах, осуществляются операции перемножения и интегрирования для вычисления корреляционной функции

и косинусоидального напряжений инфранизкой частоты, собранный

На рис. 200, а представлена структурная схема, поясняющая по­ рядок вычисления корреляционной функции в машине. Запись слу­ чайного процесса при помощи электронно-оптического считываю­ щего устройства / превращается в электрическое напряжение и записывается на обе дорожки магнитного накопителя 2. В элек-

422

тронном вычислителе 3 происходит автоматическое вычисление корреляционной функции. Результаты вычислений поступают на выводное устройство 4 в виде отдельных точек кривой.

На рис. 200,6 показана последовательность вычисления функ­ ции спектральной плотности. На вход электронно-оптического уст­ ройства / подается в виде сплошной кривой корреляционная функ­ ция /Сж ж (т) и затем автоматически переписывается на одну дорожку магнитной ленты накопительно-запаздывающего устройства 2.

7 2

fi

Рис. 200. Блок-схема вычисления корреляционной функции и спектральной плотности в ЭАПС-С

УУ

Рис. 201. Структурная схема дискретной измери­ тельной корреляционной системы

Результаты вычислений печатаются выводным устройством 4 в виде точек графика. Аналогично происходит вычисление и функции вза­

лежит в пределах от нуля до 50 Гц с погрешностью вычислений при корреляционном анализе не ниже 5%, при спектральном анализе не ниже 8%. Динамический диапазон сквозного тракта ЭАСП-С не менее 40 дБ.

измерять мгновенные значения случайных функций с определенной точностью, вычислять оценки интегральных одномерных законов распределения, определять оценки корреляционных функций и оценки спектральных плотностей как преобразование Фурье от оценок корреляционных функций (для чего в системе предусмотрен генератор косинусоидальных колебаний в цифровой форме).

Преобразование ординат графиков производится в четырехраз­

функций на цифровых измерительных системах достаточно кванто­ вать реализации исследуемых случайных функций по амплитуде всего по 16 уровням, т. е. представлять их в виде четырехразрядных двоичных чисел).

Принцип действия квантователя с применением фотодиодов поясняется рис. 202. Реализации случайного процесса могут быть записаны на бумажных лентах, фотопленках и т. п.

424