DE3606976C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Signalfilter zum Ausfiltern
eines aktuellen Meßwerts aus einem, den Meßwert übertragenden
und dem Signalfilter zuzuführenden Meßsignal und zur
Unterdrückung eines den Meßwert verfälschenden stochastischen
Rauschanteils des Meßsignals.
Vorbekannte, einfach aufgebaute Signalfilter erfüllen die
oben genannte Aufgabe häufig in unbefriedigender Weise.
Manchmal ist die Unterdrückung des Rauschanteils nicht aus
reichend, sodaß eine ungestörte Anzeige, Aufzeichnung oder
Weiterverarbeitung des Meßwerts nicht möglich ist. Bei aus
reichender Unterdrückung des Rauschanteils wird im allgemeinen
der aktuelle Meßwert in störender Weise zeitlich verzögert
oder es wird der zeitliche Verlauf des Meßwerts in störender
Weise verfälscht.
So ist aus der DE-OS 22 36 418 ein Verfahren zur Überwachung
der Luft auf den Gehalt an radioaktiven Stoffen, die
an Schwebstoffteilchen angelagert sind, bekannt. Bei diesem
Überwachungsverfahren wird ein zeitlich konstanter Probe
luftvolumenstrom aus der zu überwachenden Luft durch ein
Schwebstoffilter gesaugt, an dem sich im Probeluftvolumenstrom
enthaltene Schwebstoffteilchen abschneiden. Ein in unmittelbarer
Nähe des Schwebstoffilters angeordneter Strahlungsdetektor
ist der von den am Schwebstoffilter abgeschie
denen Stoffen ausgehenden ionisierenden Strahlung ausge
setzt.
Zur Umformung des stochastischen Meßsignals des Detektors
in den zugehörigen Meßwert für die Aktivitätskonzentration
in der Luft wird im genannten Verfahren ein Bandpaßfilter
eingesetzt, das die Änderungsgeschwindigkeit der Größe des
Detektorsignals herausfiltert und sowohl den Konstantanteil
am Detektorsignal als auch das stochastische Rauschen des
Detektorsignals unterdrückt.
Das Bandpaßfilter des genannten Verfahrens arbeitet folgendermaßen:
Im Zykluszeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden
in vorgewählten Zeitabständen wiederkehrenden
Zeittaktimpulsen werden die auflaufenden Impulse des in
Form von Zählimpulsen vorliegenden Detektorsignals gezählt.
Das die Aktivitätskonzentration in der überwachten Luft darstellende
Ausgangssignal des Bandpaßfilters ist proportional
zur Differenz aus der Impulszahl, die im zuletzt durch
einen Zeittaktimpuls abgeschlossenen Zykluszeitintervall
aufgelaufen ist, und der "alten" Impulszahl, die in dem
diesem zuletzt abgeschlossenen Zykluszeitintervall zeitlich
vorausgehenden Zykluszeitintervall aufgelaufen war.
Das Ausgangssignal eines so arbeitenden Bandpaßfilters
ändert sich diskontinuierlich jeweils bei einem Zeittaktimpuls.
Die Zeitverzögerung in der Übertragung der Meßgröße
kann erheblich sein, da die Zykluszeitintervalle zur Unterdrückung
des stochastischen Rauschens des Detektorsignals
entsprechend lange vorgewählt werden müssen.
Andere vorbekannte Signalfilter zur Trennung zwischen Nutzsignal
und Störsignal sind auf die speziellen Eigenschaften
des als Störsignal wirkenden stochastischen Rauschens stochastischer
Meßsignale aus Detektoren für ionisierende
Strahlung nicht angepaßt und daher für diesen Zweck nicht
ohne weiteres geeignet.
So wird in einem
Verfahren nach DE-OS 30 03 556 ein zu unterdrückendes
Störsignal modellmäßig nachgebildet. Die Störsignalunterdrückung
erfolgt dann durch Signalsubtraktion des
nachgebildeten Störsignals vom Meßsignal. Das stochastische
Rauschen eines stochastischen Meßsignals ist leider
nicht modellmäßig nachbildbar. Von der dort ebenfalls offenbarten
Vorrichtung (Signalfilter) geht die Erfindung aus.
In einem anderen in DE-OS 29 29 899 beschriebenen Verfahren
werden in einem Signalfilter zwei Signale so gefiltert, daß
die von den beiden Signalen übertragenen beiden Meßgrößen
auch nach der Filterung nicht zeitlich gegeneinander verschoben
sind. Die dort beschriebenen Filterverfahren sind
jedoch nicht rekursive, und daher aufwendige Filterverfahren,
während es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um
ein rekursives, mit nur geringen Aufwand zu realisierendes
Filterverfahren handelt, bei dem eine gegebenenfalls gewünschte
die Zeitsynchronisation von zwei Meßsignalen mit sehr
viel geringerem Aufwand hergestellt wird.
Bei den erfindungsgemäßen Signalfiltern handelt es sich um
einfach aufgebaute Signalfilter, die bei einem vorgewählten
Maß der Unterdrückung des stochastischen Rauschens des
stochastischen Meßsignals den Meßwert - soweit systemtheoretisch
möglich - unverfälscht übertragen, bzw. bei vorgewählter
Anforderung an eine verzögerungsfreie Übertragung des
Meßwerts den verbleibenden Rauschanteil weitestmöglich un
terdrücken.
Das Signalfilter hat die Aufgabe, den zeitlichen Verlauf
des Meßwerts möglichst unverzögert und unverfälscht zu übertragen
und den Rauschanteil am Signal weitgehend zu unterdrücken,
so daß eine ungestörte Anzeige, Aufzeichnung oder
Weiterverarbeitung des Meßwerts möglich wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 erfindungsgemäß
dazu angegebenen Merkmale.
Bei den erfindungsgemäßen Signalfiltern wird das Meßsignal
in jedem Zykluszeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden,
in vorgewählten Zeitabständen dT wiederkehrenden
und im Signalfilter vorliegenden Zeittaktimpulsen aufintegriert.
Nach einer derartigen Integration des Meßsignals in
einem Zykluszeitintervall werden im zeitlich nachfolgenden
Zykluszeitintervall die Speicherinhalte von im Signalfilter
enthaltenen digitalen Zahlenspeichern nach Maßgabe dieser
Speicherinhalte selbst und nach Maßgabe des zuvor gebildeten
Zeitintegrals des Meßsignals korrigiert.
Einer dieser Speicherinhalte stellt das Ausgangssignal (19)
dar, dessen dynamischer Meßfehler durch mindestens einen
weiteren Speicherinhalt (n 6) dargestellt wird.
Das über ein Zykluszeitintervall gebildete Zeitintegral des
Meßsignals kann die Anzahl der im betroffenen Zykluszeitintervall
aufgelaufenen Impulse eines in Form einer Impulsrate
vorliegenden Meßsignals oder die im betroffenen Zykluszeitintervall
akkumulierte elektrische Ladung eines in Form
eines elektrischen Stroms vorliegenden Meßsignals sein.
Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind bildhaft in den Fig. 1
bis 15 dargestellt.
Zur Verbesserung der Anschaulichkeit der Figuren sind anstelle
der Zahlenspeicher ersatzweise in RC-Tiefpässe eingebundene
Ladungsspeicher (Kondensatoren) einzeichnet. Der
Speicherinhalt eines Zahlenspeichers entspricht der Ladung
des entsprechenden Kondensators. Der in den Ansprüchen genannte
Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) entspricht
dem Widerstandswert des in den RC-Tiefpässen eingezeichneten
Widerstands. Dieser Widerstandswert wird in den
Ersatzschaltbildern der gezeichneten Figuren durch den Funk
tionsgeber (21) gesteuert, und zwar so, daß die RC-Zeitkonstanten
dem Produkt dT×T aus der Zykluszeit dT und dem
Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) entspricht.
Die Ansprüche 1 bis 4 betreffen erfindungsgemäße Tiefpaßfilter,
die immer dann zum Einsatz kommen, wenn der Meßwert
durch die Größe des Meßsignals (z. B. Impulsrate oder Strom)
dargestellt wird. Ausgestaltungen dieser Tiefpaßfilter sind
die in den Ansprüchen 5 bis 8 offenbarten Bandpaßfilter,
die immen dann zum Einsatz kommen, wenn der Meßwert durch
die Änderungsgeschwindigkeit der Größe des Meßsignals dargestellt
wird. Eine besondere Ausgestaltung dieser Bandpaßfilter
ist das in Anspruch 8 beschriebene Signalfilter, das
wie eine Parallelschaltung aus einem Bandpaß- und einem
Tiefpaßfilter wirkt. Dieses Signalfilter nach Anspruch 8
kommt immer dann zum Einsatz, wenn der Meßwert durch eine
Summe aus der Änderungsgeschwindigkeit der Größe des Meßsignals
und der Größe des Meßsignals selbst dargestellt wird.
Die Signalfilter können zusätzlich gemäß Anspruch 9 und 10
ausgestaltet werden, wenn der durch das Meßsignal übertragene
Meßwert nach Maßgabe weiterer, dem Signalfilter zuzuführender
Signale gewichtet werden soll.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 11 oder 12 erlaubt es, den
Quotienten aus den Ausgangssignalen des Bandpaß- und des
Tiefpaßfilters zu bilden, sodaß das Ausgangssignal des Signalfilters
die relative Änderungsgeschwindigkeit (%/Zeit)
der Größe des Meßsignals darstellt.
Eine additive Verfälschung des Meßsignals durch einen störenden
Hintergrundanteil am Meßsignal wird durch eine Ausgestaltung
nach Anspruch 13 ausgeglichen. Hier wird dem Signalfilter
ein zweites stochastisches Meßsignal zugeführt,
das einen Meßwert für den Hintergrundanteil am Meßsignal
überträgt (Fig. 15). In einem Tiefspeicher (5) wird die
Subtraktion der beiden stochastischen Signale durchgeführt,
während zur Bildung eines Signals für das stochastische
Rauschen des das Ausgangssignal des Signalfilters darstellenden
Speicherinhalts des Tiefspeichers (5) die beiden
Eingangssignale in einem Bruttospeicher (3) addiert werden.
Dem Funktionsgeber (21) benötigt zur spekulativen Bestimmung
einer "besseren" Zeitkonstante dT×T für die als
RC-Glieder wirkenden Zahlenspeicher die Signale aus dem
Tiefspeicher (5), aus dem Bruttospeicher (3) und aus mindestens
einem weiteren, den dynamischen Meßfehler enthaltenden
ersten Hochspeicher (6).
Ist das zweite, zu subtrahierende Signal nicht stochastischer
Natur, so trägt es auch nicht zum stochastischen Rauschen
des Ausgangssignals bei und wird dann auch nicht dem
Bruttospeicher (3) zugeführt (Fig. 14).
Die Figuren stellen folgende Arten von Signalfiltern dar:
Beim Tiefpaßfilter nach Fig. 2 wird das stochastische Detektorsignal
über ein Tiefpaß - Tiefpaßspeicher - (5), der wie ein RC-Tiefpaß mit
steuerbarer Zeitkonstante wirkt, zum Ausgang des Filters geführt.
Im nachgeschalteten Tiefpaß - Hochspeicher - (6) wird ein Signal für
den durch den Tiefpaß (5) entstehenden dynamischen Meßfehler
gebildet, dessen Quadrat (61) zusammen mit dem nach dem Tiefpaß
(5) verbleibenden zufälligen Meßfehler den Funktionsgeber
(21) veranlaßt die Steuerung der Zeitkonstante der
beiden Tiefpässe (5) und (6) spekulativ so zu beeinflussen,
daß in einem durch den Funktionsgeber vorgegebenen Rahmen
die angestrebte Gleichheit von dynamischem und zufälligem
Meßfehler so gut wie möglich aufrecht erhalten bleibt.
Gleichheit der beiden genannten gegenläufigen Meßfehlerarten
(dynamisch und zufällig) bedeutet gleichzeitig einen minimalen
Gesamtfehler des Ausgangssignals.
Das Tiefpaßfilter nach Fig. 1 ist hinsichtlich seines Übertragungs
verhaltens mit dem Tiefpaßfilter nach Fig. 2 identisch.
In Fig. 1 wurden die drei Aufgaben des Tiefpasses (5)
aus Fig. 2 auf die Tiefpässe (1), (3) und (5) aufgeteilt:
Tiefpaß - Ausgangsspeicher - (1) liefert das Ausgangssignal, Tiefpaß - Bruttospeicher - (3) ein
Signal für den zufälligen Meßfehler und Tiefpaß (5) bildet
zusammen mit Tiefpaß (6) einen Bandpaß zur Gewinnung eines
Signals für den dynamischen Meßfehler.
In Fig. 3, 4 und 5 wird gezeigt, wie die Messung des dynamischen
Meßfehlers durch weitere nachgeschaltete Tiefpaßfilter
(7), (8) usw. ausgestaltet werden kann.
In Fig. 7 wird aus den Tiefpässen - Differentialspeicher - (4) und (1) ein Bandpaß
zur Gewinnung eines Signals für die Änderungsgeschwindigkeit
des Eingangssignals gebildet.
In Fig. 6 werden die drei Aufgaben des Tiefpasses (4) aus
Fig. 7 auf die drei Tiefpässe (3), (4) und (10) verteilt.
In der in Fig. 8 dargestellten Ausgestaltung von Fig. 7
verwendet der Funktionsgeber (21) zusätzlich das Ausgangssignal
von Tiefpaß (5) und zwar zur Anpassung des Rahmens für
die Fehlerminimierung an die Änderungsgeschwindigkeit des
Eingangssignals.
Die weitere Ausgestaltung nach Fig. 9 wirkt wie eine Parallelschaltung
aus einem Bandpaßfilter und einem Tiefpaßfilter
und liefert ein Signal für eine gewichtete Summe aus Größe
und Änderungsgeschwindigkeit des Eingangssignals.
In Fig. 10 werden zwei weitere, nicht stochastische Eingangssignale
(13) und (14) multiplikativ und zeitsynchron mit der
Größe des stochastischen Eingangssignals (11) verknüpft. In
Fig. 11 werden die Eingangssignale (13) und (14) multiplikativ
und zeitsynchron mit der Änderungsgeschwindigkeit der
Größe des Eingangssignals (11) verknüpft.
Die Variante Fig. 12 der Fig. 11 erlaubt die Bildung eines
Signals für die relative Änderungsgeschwindigkeit des stochastischen
Eingangssignals (11). In Fig. 13 werden die Aufgaben
der Tiefpässe (3) und (9) dem Tiefpaß (4) übertragen.
Fig. 14 stellt ein Tiefpaßfilter dar, bei dem dem stochastischen
Eingangssignal (11) ein konstanter Störanteil abgezogen
wird, während in Fig. 15 der Störanteil des Eingangssignals
(11) als stochastisch mit dem Eingangssignal (11) nicht
korreliertes zweites stochastisches Eingangssignal (12) vorliegt.
Der zufällige Meßfehler des die Signaldifferenz aus
den beiden Eingangssignalen darstellenden Ausgangssignals
(19) ergibt sich daher aus einem im Tiefpaß (3) gebildeten
Summensignal.
Claims (13)
1. Signalfilter zum Ausfiltern eines aktuellen Meßwerts
aus einem den Meßwert übertragenden und dem
Signalfilter zuzuführenden Meßsignal und zur Unterdrückung
eines den Meßwert verfälschenden stochastischen
Rauschanteils des Meßsignals,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Meßsignal einem Meßsignalintegrator zugeführt wird, der es in jedem Zykluszeitintervall zwischen zwei zeitlich aufeinanderfolgenden, in vorgewählten Zeitabständen wiederkehrenden und im Signalfilter vorliegenden Zeittaktimpulsen aufinte griert,
daß das im soeben abgeschlossenen Zykluszeitintervall im Meßsignalintegrator aufgelaufene Zeitintegral des Meßsignals einem ersten, im Signalfilter vorhandenen Eingangsspeicher als Zahlenwert (e 1) zugeführt und dort abgespeichert ist,
daß weitere Speicher als Tiefspeicher (5) und als Funktionsgeber (21) im Signalfilter enthalten sind, wobei der Speicherinhalt (n 5) des Tiefspeichers in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe eines ebenfalls im Signalfilter enthaltenen Mikroprozessors um einen Quotienten (n 5/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 5) des Tiefspeichers (5) und dem die Verzögerung der Übertragung des Meßwerts durch das Signalfilter bestimmenden und im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt und um einen zum Speicherinhalt (e 1) des ersten Eingangsspeichers proportionalen und zum, im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erhöht wird,
daß das Signalfilter einen ersten Hochspeicher (6) aufweist, dessen Speicherinhalt (n 6) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten (n 6/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 6) dieses ersten Hochspeichers (6) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt ist,
daß der Mikroprozessor mit jeder Änderung des Speicherinhalts (n 5) des Tiefspeichers (5) auch eine zur Änderung des Speicherinhalts (n 5) des Tiefspeichers proportionale Änderung des Speicherinhalts (n 6) des ersten Hochspeichers (6) auslöst,
daß der Speicherinhalt (n 6) des ersten Hochspeichers (6) quadriert (n 6²) wird und der Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) danach in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors auf einen korrigierten, den Zahlenwert 1 nicht unterschreitenden neuen Zahlenwert (T) gesetzt wird, wobei der neue Zahlenwert (T) um höchstens den Zahlenwert 1 erhöht wird und das Produkt des quadrierten Speicherinhalts (n 6²) mit dem neuen Zahlenwert (T) dem Funktionsgeber (21) zugeführt ist und
daß der Speicherinhalt (n 5) des Tiefspeichers (5) das Ausgangssignal des Signalfilters darstellt (Fig. 2).
daß das Meßsignal einem Meßsignalintegrator zugeführt wird, der es in jedem Zykluszeitintervall zwischen zwei zeitlich aufeinanderfolgenden, in vorgewählten Zeitabständen wiederkehrenden und im Signalfilter vorliegenden Zeittaktimpulsen aufinte griert,
daß das im soeben abgeschlossenen Zykluszeitintervall im Meßsignalintegrator aufgelaufene Zeitintegral des Meßsignals einem ersten, im Signalfilter vorhandenen Eingangsspeicher als Zahlenwert (e 1) zugeführt und dort abgespeichert ist,
daß weitere Speicher als Tiefspeicher (5) und als Funktionsgeber (21) im Signalfilter enthalten sind, wobei der Speicherinhalt (n 5) des Tiefspeichers in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe eines ebenfalls im Signalfilter enthaltenen Mikroprozessors um einen Quotienten (n 5/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 5) des Tiefspeichers (5) und dem die Verzögerung der Übertragung des Meßwerts durch das Signalfilter bestimmenden und im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt und um einen zum Speicherinhalt (e 1) des ersten Eingangsspeichers proportionalen und zum, im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erhöht wird,
daß das Signalfilter einen ersten Hochspeicher (6) aufweist, dessen Speicherinhalt (n 6) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten (n 6/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 6) dieses ersten Hochspeichers (6) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt ist,
daß der Mikroprozessor mit jeder Änderung des Speicherinhalts (n 5) des Tiefspeichers (5) auch eine zur Änderung des Speicherinhalts (n 5) des Tiefspeichers proportionale Änderung des Speicherinhalts (n 6) des ersten Hochspeichers (6) auslöst,
daß der Speicherinhalt (n 6) des ersten Hochspeichers (6) quadriert (n 6²) wird und der Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) danach in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors auf einen korrigierten, den Zahlenwert 1 nicht unterschreitenden neuen Zahlenwert (T) gesetzt wird, wobei der neue Zahlenwert (T) um höchstens den Zahlenwert 1 erhöht wird und das Produkt des quadrierten Speicherinhalts (n 6²) mit dem neuen Zahlenwert (T) dem Funktionsgeber (21) zugeführt ist und
daß der Speicherinhalt (n 5) des Tiefspeichers (5) das Ausgangssignal des Signalfilters darstellt (Fig. 2).
2. Signalfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net,
daß ein Ausgangsspeicher (1) vorgesehen ist, der
einen das Ausgangssignal des Signalfilters bestimmenden
Speicherinhalt (n 1) enthält, wobei der Speicherinhalt
(n 1) in jedem Zykluszeitintervall mit
Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten
(n 1/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall
noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 1) des
Ausgangsspeichers (1) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall
noch nicht veränderten Speicherinhalt
(T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt und
um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Eingangsspeichers
proportionalen und zum im aktuellen Zyklus
zeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt
(T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen
Zahlenwert erhöht wird (Fig. 1).
3. Signalfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet,
daß ein zweiter im Signalfilter enthaltender Hochspeicher (7) mit einem Speicherinhalt (n 7) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten (n 7/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 7) des zweiten Hochspeichers (7) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt ist,
daß der Mikroprozessor mit jeder Änderung des Speicherinhalts (n 6) des ersten Hochspeichers (6) auch eine zur Änderung des Speicherinhalts (n 6) des ersten Hochspeichers proportionale Änderung des Speicherinhalts (n 7) des zweiten Hochspeichers (7) durchführt und
daß die in jedem Zykluszeitintervall erfolgende Anpassung des Speicherinhalts T des Funktionsgebers (21) auch in Abhängigkeit des Quadrats (n 7²) (71) des Speicherinhalts (n 7) des zweiten Hochspeichers (7) erfolgt (Fig. 3).
daß ein zweiter im Signalfilter enthaltender Hochspeicher (7) mit einem Speicherinhalt (n 7) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten (n 7/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 7) des zweiten Hochspeichers (7) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt ist,
daß der Mikroprozessor mit jeder Änderung des Speicherinhalts (n 6) des ersten Hochspeichers (6) auch eine zur Änderung des Speicherinhalts (n 6) des ersten Hochspeichers proportionale Änderung des Speicherinhalts (n 7) des zweiten Hochspeichers (7) durchführt und
daß die in jedem Zykluszeitintervall erfolgende Anpassung des Speicherinhalts T des Funktionsgebers (21) auch in Abhängigkeit des Quadrats (n 7²) (71) des Speicherinhalts (n 7) des zweiten Hochspeichers (7) erfolgt (Fig. 3).
4. Signalfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net,
daß ein dritter Hochspeicher (8) vorgesehen ist, dessen Speicherinhalt (n 8) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten (n 8/T) aus dem im aktuellen Zyklus zeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 8) des dritten Hochspeichers (8) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt ist
daß mit jeder Änderung des Speicherinhalts (n 7) des zweiten Hochspeichers (7) auch eine entsprechende, zur Änderung des Speicherinhalts (n 7) des zweiten Hochspeichers (7) proportionale Änderung des Speicherinhalts (n 8) des dritten Hochspeichers (8) mit Hilfe des Mikroprozessors durch geführt ist,
und daß die in jedem Zykluszeitintervall erfolgende Anpassung des Speicherinhalts (T) des Funktionsgebers (21) auch in Abhängigkeit des Quadrats n 8² (81) des Speicherinhalts (n 8) des dritten Hochspeichers (8) erfolgt (Fig. 4).
daß ein dritter Hochspeicher (8) vorgesehen ist, dessen Speicherinhalt (n 8) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten (n 8/T) aus dem im aktuellen Zyklus zeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 8) des dritten Hochspeichers (8) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt ist
daß mit jeder Änderung des Speicherinhalts (n 7) des zweiten Hochspeichers (7) auch eine entsprechende, zur Änderung des Speicherinhalts (n 7) des zweiten Hochspeichers (7) proportionale Änderung des Speicherinhalts (n 8) des dritten Hochspeichers (8) mit Hilfe des Mikroprozessors durch geführt ist,
und daß die in jedem Zykluszeitintervall erfolgende Anpassung des Speicherinhalts (T) des Funktionsgebers (21) auch in Abhängigkeit des Quadrats n 8² (81) des Speicherinhalts (n 8) des dritten Hochspeichers (8) erfolgt (Fig. 4).
5. Signalfilter nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Differentialspeicher (4) vorgesehen ist, wobei der Speicherinhalt (n 5) des Tiefspeichers (5) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 4) des Differentialspeichers (4) proportionalen und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erniedrigt wird,
daß der Speicherinhalt (n 4) des Differentialspeichers (4) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten (n 4/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 4) des Differentialspeichers (4) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt wird und um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Haupteingangsspeichers proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erhöht wird,
daß ein Lebendigkeitsspeicher vorgesehen ist, dessen Speicherinhalt (n 2) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen vorgewählten Zahlenwert erhöht und um einen Quotienten (n 2/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 2) des Lebendigkeitsspeichers und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt wird,
daß der Speicherinhalt (n 1) des Ausgangsspeichers (1) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mi kroprozessors um einen zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 4) des Differentialspeichers (4) proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erniedrigt wird und
daß alle Änderungen des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) - mit Ausnahme des Quotienten (n 1/T), um den der Speicherinhalt (n 1) des Ausgangsspeichers (1) wiederkehrend erniedrigt wird - umgekehrt proportional zum Speicherinhalt (n 2) des Lebendigkeitsspeichers sind (Fig. 7).
daß ein Differentialspeicher (4) vorgesehen ist, wobei der Speicherinhalt (n 5) des Tiefspeichers (5) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 4) des Differentialspeichers (4) proportionalen und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erniedrigt wird,
daß der Speicherinhalt (n 4) des Differentialspeichers (4) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten (n 4/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 4) des Differentialspeichers (4) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt wird und um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Haupteingangsspeichers proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erhöht wird,
daß ein Lebendigkeitsspeicher vorgesehen ist, dessen Speicherinhalt (n 2) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen vorgewählten Zahlenwert erhöht und um einen Quotienten (n 2/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 2) des Lebendigkeitsspeichers und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt wird,
daß der Speicherinhalt (n 1) des Ausgangsspeichers (1) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mi kroprozessors um einen zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 4) des Differentialspeichers (4) proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erniedrigt wird und
daß alle Änderungen des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) - mit Ausnahme des Quotienten (n 1/T), um den der Speicherinhalt (n 1) des Ausgangsspeichers (1) wiederkehrend erniedrigt wird - umgekehrt proportional zum Speicherinhalt (n 2) des Lebendigkeitsspeichers sind (Fig. 7).
6. Signalfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net,
daß ein zusätzlicher Eingangsspeicher (10) vorgesehen ist, wobei der Speicherinhalt (n 1) des Ausgangsspeichers (1) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 10) dieses Eingangsspeichers (10) proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erniedrigt wird und
daß der Speicherinhalt (n 10) des zusätzlichen Eingangsspeichers (10) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten (n 10/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 10) dieses Eingangsspeichers (10) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt und um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Eingangs speichers proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erhöht wird (Fig. 6).
daß ein zusätzlicher Eingangsspeicher (10) vorgesehen ist, wobei der Speicherinhalt (n 1) des Ausgangsspeichers (1) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 10) dieses Eingangsspeichers (10) proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erniedrigt wird und
daß der Speicherinhalt (n 10) des zusätzlichen Eingangsspeichers (10) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten (n 10/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 10) dieses Eingangsspeichers (10) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt und um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Eingangs speichers proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erhöht wird (Fig. 6).
7. Signalfilter nach mindestens einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die in jedem Zeitzyklusintervall erfolgende Anpassung
des Speicherinhalts (T) des Funktionsgebers
(21) auch nach Maßgabe des Speicherinhalts
(n 5) des Tiefspeichers (5) erfolgt (Fig. 2).
8. Signalfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net,
daß der Speicherinhalt (n 4) des Differentialspeichers (4) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors zusätzlich um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Eingangsspeichers proportionalen Zahlenwert erhöht wird (Fig. 9) und
daß auch der Speicherinhalt (n 10) des zusätzlichen Eingangs speichers (10) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors zusätzlich um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Eingangsspeichers proportionalen Zahlenwert erhöht wird.
daß der Speicherinhalt (n 4) des Differentialspeichers (4) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors zusätzlich um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Eingangsspeichers proportionalen Zahlenwert erhöht wird (Fig. 9) und
daß auch der Speicherinhalt (n 10) des zusätzlichen Eingangs speichers (10) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors zusätzlich um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Eingangsspeichers proportionalen Zahlenwert erhöht wird.
9. Signalfilter nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Signalfilter einen Meßvolumenstromeingang
(13) und einen Fortluftvolumenstromeingang (14)
aufweist, wobei alle Änderungen des Speicherinhalts
(n 1) des Ausgangsspeichers (1) - mit Ausnahme
des Quotienten (n 1/T), um den der Speicherinhalt
(n 1) des Ausgangsspeichers (1) wiederkehrend
erniedrigt wird - umgekehrt proportional zur Größe
(e 3) eines dem Meßvolumenstromeingang (13) zuzufüh
renden Meßsignals und/oder proportional zur Größe
(e 4) eines weiteren, dem Fortluftvolumenstromeingang
(14) zuzuführenden Meßsignals sind
(Fig. 10).
10. Signalfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net,
daß ein Volumenspeicher (9) vorgesehen ist, wobei der Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten ((n 9)/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt und um einen zur Größe (e 3) des weiteren, dem Meßvolumenstromeingang (13) zuzuführenden Meßsignals umgekehrt proportionalen und/oder zur Größe (e 4) eines weiteren, dem Fortluftvolumenstromeingang (14) zuzuführenden Meßsignals proportionalen Zahlenwert erhöht wird, und
daß alle Änderungen des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) - mit Ausnahme des Quotienten (n 1/T), um den der Speicherinhalt (n 1) des Ausgangsspeichers (1) wiederkehrend erniedrigt wird - umgekehrt proportional zum Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) sind (Fig. 11).
daß ein Volumenspeicher (9) vorgesehen ist, wobei der Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen Quotienten ((n 9)/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt und um einen zur Größe (e 3) des weiteren, dem Meßvolumenstromeingang (13) zuzuführenden Meßsignals umgekehrt proportionalen und/oder zur Größe (e 4) eines weiteren, dem Fortluftvolumenstromeingang (14) zuzuführenden Meßsignals proportionalen Zahlenwert erhöht wird, und
daß alle Änderungen des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) - mit Ausnahme des Quotienten (n 1/T), um den der Speicherinhalt (n 1) des Ausgangsspeichers (1) wiederkehrend erniedrigt wird - umgekehrt proportional zum Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) sind (Fig. 11).
11. Signalfilter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net,
daß der Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) mit Hilfe des Mikroprozessors in jedem Zyklus zeitintervall um einen Quotienten (n 9/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt und um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Haupteingangsspeichers proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erhöht wird,
daß alle Änderungen des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) - mit Ausnahme des Quotienten (n 1/T), um den der Speicherinhalt (n 1) des Ausgangs speichers (1) wiederkehrend erniedrigt wird - umgekehrt proportional zum Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) sind und
daß das Ausgangssignal des Signalfilters in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors aus dem reziproken Wert des um einen vorgewählten Zahlenwert erhöhten Zahlenwerts des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) neu gebildet ist (Fig. 12).
daß der Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) mit Hilfe des Mikroprozessors in jedem Zyklus zeitintervall um einen Quotienten (n 9/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt und um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Haupteingangsspeichers proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erhöht wird,
daß alle Änderungen des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) - mit Ausnahme des Quotienten (n 1/T), um den der Speicherinhalt (n 1) des Ausgangs speichers (1) wiederkehrend erniedrigt wird - umgekehrt proportional zum Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) sind und
daß das Ausgangssignal des Signalfilters in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors aus dem reziproken Wert des um einen vorgewählten Zahlenwert erhöhten Zahlenwerts des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) neu gebildet ist (Fig. 12).
12. Signalfilter nach Anspruch 5, 6 oder 8, dadurch ge
kennzeichnet,
daß alle Änderungen des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) - mit Ausnahme des Quotienten (n 1/T), um den der Speicherinhalt (n 1) des Aus gangsspeichers (1) wiederkehrend erniedrigt wird - umgekehrt proportional zum Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) sind und
daß das Ausgangssignal des Signalfilters in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors aus dem reziproken Wert des um einen vorgewählten Zahlenwert erhöhten Zahlenwerts des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) neu ge bildet ist.
daß alle Änderungen des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) - mit Ausnahme des Quotienten (n 1/T), um den der Speicherinhalt (n 1) des Aus gangsspeichers (1) wiederkehrend erniedrigt wird - umgekehrt proportional zum Speicherinhalt (n 9) des Volumenspeichers (9) sind und
daß das Ausgangssignal des Signalfilters in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors aus dem reziproken Wert des um einen vorgewählten Zahlenwert erhöhten Zahlenwerts des Speicherinhalts (n 1) des Ausgangsspeichers (1) neu ge bildet ist.
13. Signalfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet,
daß ein Bruttospeicher (3) vorgesehen ist, wobei der Speicherinhalt (n 3) dieses Bruttospeichers (3) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Haupteingangsspeichers proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erhöht und in jedem Zykluszeitintervall um einen Quotienten (n 3/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 3) des Bruttospeichers und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt wird,
daß die in jedem Zykluszeitintervall erfolgende Anpassung des Speicherinhalts T des Funktionsgebers (21) auch nach Maßgabe des Speicherinhalts (n 3) des Bruttospeichers (3) erfolgt (Fig. 14, 15).
daß ein Bruttospeicher (3) vorgesehen ist, wobei der Speicherinhalt (n 3) dieses Bruttospeichers (3) in jedem Zykluszeitintervall mit Hilfe des Mikroprozessors um einen zum Speicherinhalt (e 1) des Haupteingangsspeichers proportionalen und zum im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) umgekehrt proportionalen Zahlenwert erhöht und in jedem Zykluszeitintervall um einen Quotienten (n 3/T) aus dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (n 3) des Bruttospeichers und dem im aktuellen Zykluszeitintervall noch nicht veränderten Speicherinhalt (T) des Funktionsgebers (21) erniedrigt wird,
daß die in jedem Zykluszeitintervall erfolgende Anpassung des Speicherinhalts T des Funktionsgebers (21) auch nach Maßgabe des Speicherinhalts (n 3) des Bruttospeichers (3) erfolgt (Fig. 14, 15).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863606976 DE3606976A1 (de) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | Signalfilter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863606976 DE3606976A1 (de) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | Signalfilter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3606976A1 DE3606976A1 (de) | 1987-09-10 |
| DE3606976C2 true DE3606976C2 (de) | 1990-06-21 |
Family
ID=6295423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19863606976 Granted DE3606976A1 (de) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | Signalfilter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3606976A1 (de) |
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1986
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3606976A1 (de) | 1987-09-10 |
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