HU179871B - Apparatus for searching extreme value of and noise compensation at the procession of sampled signals - Google Patents
Apparatus for searching extreme value of and noise compensation at the procession of sampled signals Download PDFInfo
- Publication number
- HU179871B HU179871B HU141380A HU141380A HU179871B HU 179871 B HU179871 B HU 179871B HU 141380 A HU141380 A HU 141380A HU 141380 A HU141380 A HU 141380A HU 179871 B HU179871 B HU 179871B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- output
- input
- value
- register
- converter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/30—Measuring the maximum or the minimum value of current or voltage reached in a time interval
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16528—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values using digital techniques or performing arithmetic operations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya berendezés széísőérték keresésére és zavarkompenzálásra mintavételezett jelek feldolgozásánál.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for searching for a spread value and for compensating for interference processing of sampled signals.
A találmány szerinti berendezéssel időben változó, zavaró jeleket tartalmazó minta vételezett jelek időbeli szélsőértéke meghatározható és tárolható.With the apparatus of the invention, the time extremes of the sampled signals containing time-varying interfering signals can be determined and stored.
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 szívást nyomásának mérésénél. Az ilyen méréseket általában az bonyolítja, hogy a bemeneti analóg jel zajösszetevőt is tartalmaz, mely többnyire véletlenszerű időpontokban 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.Several measurement methods are known in which a measuring device or sensor provides a time-varying analog signal and the useful measurement result is the peak (local maximum) of this signal or the "valley" (local minimum) between the peaks. Such a case occurs eg. immersion metal melting thermometers, quadrupol mass spectrometer peak mass monitoring equipment (so-called peakmultiplexer), shockwaves in flowing gases and liquids, and explosion and suction pressures in explosive engines. Such measurements are generally complicated by the fact that the input analog signal also contains a noise component, which is usually composed of short pulses occurring at random times. The amplitude of these pulses may sometimes exceed the maximum or minimum value to be measured and may result in erroneous results. There are several ways to eliminate this harmful phenomenon.
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. Hátránya, hogy csak viszonylag lassan változó jelek kiértékelésére alkalmas, és a kezelő személytől függő szubjektív értékelés miatt téves érté5 kelést is eredményezhet.In one such known method, the amplified and sampled signal is signaled to the operator by means of an instrument or a numeric display. Maximum monitoring is the responsibility of the operator, who monitors, interprets, ignores the current outliers, and accepts a more permanent extreme value as a measurement result. The method and the associated device are very simple. It has the disadvantage that it is only capable of evaluating relatively slow-moving signals and may result in erroneous judgment due to subjective judgment by the operator.
Egy másik ismert megoldásnál az analóg műszerrel, vagy számjegyesen is kijelzett szélsőértéket a készülék önműködően tárolja a mérést követő lenullázásig. A zavarból eredő szélsőérték-túllépést úgy kerülik el, hogy 10 a szélsőérték figyelő berendezés elé aluláteresztő szűrőt iktatnak be, mely a rövid idejű impulzusokat elnyomja. A módszer objektív adatokat eredményez. Hátránya, hogy a hatásos zavarszűréshez a mintavételi periódusidő sokszorosának megfelelő időállandó alkal15 mazása szükséges, ami a jelet nemcsak szűri, hanem késlelteti és így a szélsőérték csak késve éri el az állandósult értéket. Emiatt a gyorsan változó hasznos jelet is kiszűrve, ilyen esetekben nem ad a valóságnak megfelelő mérési eredményt.Alternatively, the extreme value displayed by the analogue or numeric device is automatically stored until reset after measurement. Exceeding the extremes of disturbance by avoiding a low pass filter in front of the extremes monitoring device, which suppresses short-term pulses, is avoided. The method produces objective data. The disadvantage is that effective interference filtering requires the application of a constant time corresponding to a multiple of the sampling period, which not only filters the signal but also delays it, so that the extremes reach the steady state value only late. Because of this, filtering out the rapidly changing useful signal in such cases does not give a realistic measurement result.
Egy további ismert módszer szerint a mintavételezett értékeket digitális számítógép (pl. mikroszámítógép) memóriájában tárolják és a szélsőértéket software algoritmussal határozzák meg. Az ilyen eljárás pl. a sztochasztikus approximáció valamelyik változatára épül25 hét. 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 rendelke30 zik erre a célra.In another known method, the sampled values are stored in the memory of a digital computer (e.g., a microcomputer) and the extreme value is determined by a software algorithm. Such a procedure may e.g. based on some version of the stochastic approximation25 weeks. With this method, good results can be achieved. However, due to the cost of the computer required, the use of the method only pays off in places where the computer is needed anyway and the computer has sufficient spare capacity for this purpose.
-1179871-1179871
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.Our aim is to overcome the drawbacks of the above solutions by employing a device which provides interference suppression without the introduction of a time constant. To this end, the apparatus of the present invention periodically samples the input signal amplified without filtering, and logically analyzes the successive sampling values so obtained to select those positive or negative peaks that are interfering.
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.The invention is based on the discovery that if the apparatus always accepts an average magnitude of the instantaneous sampling value, the preceding sampling value, and the instantaneous output as the instantaneous sampling value, the effect of short-term interference pulses can be completely eliminated.
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.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for searching for extreme values and compensating for interference processing of sampled signals, the input of which is connected to an analog digital converter input and includes an output register for storing and possibly displaying a measurement result.
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 áramkor harmadik bemenetén levő számérték.The invention relates to the output of the A / D converter being connected via a buffer register and directly to one of the inputs of the logical circuit selecting the middle numeric value, the latter being connected to the input of the output register and the output of the output register to the third input of the is also connected and includes a clock generator, which has three time-shifted clock signal outputs, one to the A / D converter trigger input, the second to the middle numeric value select circuit input, and the third to the buffer register write control input and logic gate circuit is connected to one of its inputs, the output of this gate circuit is connected to the input control input of the output register, and the other input is connected to the gate output of the middle numeric value selection circuit, which is its signal It is used to indicate that the value at the output of the middle numeric value selection circuit is greater at maximum search and less than at the third input of current at maximum search.
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.The main advantage of the invention is that it provides accurate storage of the steady-state extreme value even when high-amplitude pulsed interference signals are transmitted to the input before it is formed.
A találmány kiviteli alakját rajz alapján ismertetjük.An embodiment of the invention will now be described with reference to the drawing.
A rajz a találmány szerinti berendezés elvi kapcsolási vázlatát szemlélteti.The drawing illustrates a schematic diagram of a device according to the invention.
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 60 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.The input of the circuit shown in the drawing is the same as the input of the A / D converter 1 and the output of the latter is connected to the second input of the middle numeric value selection circuit 5 and the buffer register 2, the latter output being connected to the first input of the middle numeric value selection circuit 5. The output of the middle numeric value selection circuit 5 is connected to the input of the output register 3, the output of which is the output of the whole circuit, and is connected to the third input 60 of the middle numeric value selection circuit 5. The output logic line of the latter is connected to one of the inputs of the gate circuit 6, while the output of the gate circuit 6 is connected to the input control of the output register 3.
A 4 ütemgenerátor első kimenete az 1 A/D átalakító 65 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 kapuáram5 kör másik bemenetéhez van kötve.The first output of the stroke generator 4 is connected to the control input 65 of the A / D converter 1, the second output to the control input of the middle numeric value selection circuit 5 and the third output to the input control of the buffer register 2 and the other input of the gate circuit.
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 10 bemenő jelből és azt számjegyes alakba konvertálja.The operation of the circuit according to the drawing is as follows: The cycle generator 4 repeats the cycle of the time program at specified intervals. First, it starts the A / D converter 1, which causes it to take the sample from the input signal 10 and convert it to a numeric form.
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 ütemgenerá15 tor 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 bemeneté20 hez csatlakozó kimenő vezetékén jelzi, hogy a középső számérték 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 25 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 30 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 szél35 sőérték irányában tér el a kimeneti értéktől, úgy ez lesz az új kimeneti érték, míg ellenkező esetben a kimenet változatlan marad.Then, the output of the A / D converter 1 has the current sampling value, the output of the buffer register 2 has the previous sampling value, and the output of the output register 3 has the current output value. As a result of the second clock signal of the stroke generator 4, the middle numeric value selection circuit 5 selects the middle of the three numeric values at its inputs and is displayed at its output, while the middle numeric value selection circuit 5 is signaled by an output line that the mean value is higher at maximum search and less than the number stored in output register 3 at minimum search, and if so, the third cycle of the cycle generator 4 passes through the gate circuit 6 to the input control of the output register 25 the numerical value assigned to its input, and the same rhythm, the value at the output of the A / D converter 1 is written to the buffer register 2 so that its contents can be shown as a preventive value in the next sampling cycle. Thus, the device selects the middle of the sample value for each cycle, the sample value for the preceding cycle, and the current output value, and if this desired edge differs from the output value by 35, then it will be the new output value. otherwise, the output remains unchanged.
A találmány szerinti megoldás előnye, hogy mivel a kiszűrt zavaró jelek amplitúdója teljesen figyelemén kí40 vül 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 szélsőérték55 kereséssel is párosítja.An advantage of the present invention is that since the amplitude of the interfered signals being filtered is completely neglected, the interference suppression effect is independent of the actual magnitude of interference, which is not provided by conventional interference suppression solutions. A further advantage is that the system does not contain an exponential behavior time constant, but instead delays the signal to be processed according to only one sampling period, i.e., by correctly selecting the cycle time, the dead time is equal to that of the longest detectable interference pulse. According to information theory, this is the minimum delay between filters with different operating principles but with the same filtering efficiency. Therefore, the apparatus is considered to be optimal for interference suppression. In addition, the apparatus according to the invention combines even this optimal interference compensation with a search for extreme values.
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU141380A HU179871B (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | Apparatus for searching extreme value of and noise compensation at the procession of sampled signals |
DE19803030987 DE3030987A1 (en) | 1980-06-05 | 1980-08-16 | Extreme value detection and noise compensation system - compares stored sampled value and output value with mean value |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU141380A HU179871B (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | Apparatus for searching extreme value of and noise compensation at the procession of sampled signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU179871B true HU179871B (en) | 1982-12-28 |
Family
ID=10954386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU141380A HU179871B (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | Apparatus for searching extreme value of and noise compensation at the procession of sampled signals |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3030987A1 (en) |
HU (1) | HU179871B (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3344208A1 (en) * | 1983-09-17 | 1985-04-04 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | Method for detecting an earth or short-circuit current |
EP0731921A1 (en) * | 1994-09-30 | 1996-09-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Extreme level circuit |
ATE324772T1 (en) * | 2001-01-22 | 2006-05-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | BALLAST CIRCUIT AND METHOD FOR POWERING A FLUORESCENT LAMP |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3984772A (en) * | 1973-03-02 | 1976-10-05 | The Perkin-Elmer Corporation | Signal peak detection arrangement |
FR2304899A1 (en) * | 1975-03-20 | 1976-10-15 | Cit Alcatel | PEAK DETECTOR OF A VARIABLE |
FR2379820A1 (en) * | 1977-02-02 | 1978-09-01 | Cit Alcatel | SIGNAL POWER INDICATOR |
IE771248L (en) * | 1977-06-17 | 1978-12-17 | Milton Roy Europa B V T A Lab | Measuring electrical signals |
DE2925522C2 (en) * | 1979-06-25 | 1982-09-09 | Krautkrämer, GmbH, 5000 Köln | Method and circuit arrangement for the digital measurement of analog measured variables |
-
1980
- 1980-06-05 HU HU141380A patent/HU179871B/en not_active IP Right Cessation
- 1980-08-16 DE DE19803030987 patent/DE3030987A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3030987A1 (en) | 1981-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5155431A (en) | Very fast autoscale topology for digitizing oscilloscopes | |
US6507308B1 (en) | Microwave detector | |
US5359533A (en) | Method for determining a frequency/time profile of hits, and device for carrying out the method | |
HU179871B (en) | Apparatus for searching extreme value of and noise compensation at the procession of sampled signals | |
KR920020191A (en) | Flow measurement and management device | |
GB2103801A (en) | Assessing lifetime of duct by measuring fluid pressure and temperature within the duct | |
GB2049935A (en) | Apparatus for monitoring vibrations in rotating machinery | |
JPH07103788A (en) | Signal discrimination device | |
HU181388B (en) | Analogue sampling device for searching after extreme value and disturbance compensating at sampled signal processing | |
US4354158A (en) | Circuit arrangement for generating a sampling pulse train for a periodic signal | |
HU180637B (en) | Series operation digital apparatus for seeking extremum and compensating distrubances at processing of sampled signals | |
JPH0798336A (en) | Sampling type measuring device | |
JPH0658958A (en) | Three-dimensional waveform display device | |
SU1320729A1 (en) | Pulsing eddy current device for multiparameter check | |
SU858075A1 (en) | Device for displaying single processes | |
JPH05119070A (en) | Digital oscilloscope | |
JPH08159817A (en) | Small type data collection device | |
JPS5814062A (en) | Pulse height analyser | |
SU620984A1 (en) | Arrangement for determining the logarithm of ratio of peak values of two pulses | |
SU1691782A1 (en) | First order aperiodic member time constant measuring instrument | |
SU1640554A1 (en) | Device for measuring parameters of free torsional vibrations of bodies | |
SU1663571A1 (en) | Harmonic analyzer | |
SU989464A1 (en) | Indicator for ultrasonic flaw detector | |
JPH04110669A (en) | Sampling-type measuring equipment | |
SU1123042A1 (en) | Device for checking vehicle operation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 | ||
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |