Цифровий румбометр.
До СВІДОЦТВОМ
«i>717662 (51)М, Кл.2 (61) Додаткове до авт. свид-ву (22) Заявлено 180478 (21) 2618759/18-10
G 01 P 13/02 із приєднанням заявки ¹â€”
СРСР у справах винаходів та відкриттів (23) Пріоритет
A Я. Любарський, A. Я. Вуліс, Ю. П. Петров, І.А, Расін, Л.М, Слонімська та A.È. 1 1опін (72) Автори винаходу
Ризький дослідний завод гідрометприладів (71) Заявник (54) ЦИФРОВИЙ СЕРЕДНІЙ РУМБОМЕТР
Винахід відноситься до галузі метеорологічного приладобудування і є цифровим пристроєм для визначення середнього значення напряму вітру.
Характерною особливістю цифрових румбометрів є складність визначення. середніх значень напряму вітру, пов'язана з розривом характеристики перетворення у точці
О/360, що веде до помилок вимірів.
Відомі цифрові посередні румбометри, в яких точка розриву усувається додаванням або відніманням
360 в залежності від напрямку переходу.
Найбільш близьким за технічною сутністю до винаходу є цифровий румбометр (2), в якому точка розриву усувається за вказаним вище принципом. . Після кожного циклу вимірювань відбувається початкова установка румбометра., Румбометр містить датчик, приймальний регістр,. коректор, що має три стани (О, 16 і 32), блок керування, генератор імпульсів, стробующий блок, лічильник, що працює в тому ж коді, що і приймальний регістр, схему порівняння, дільник з коефіцієнтом поділу, рівним числу вимірювань, і лічильник -обчислювач за модулем 16, Брумбометрі вимірюється 16 напрямків, і значення 16 напрямків відповідає 360 ..
Метою винаходу є здійснення безперервного опосередкування та підвищення точності.
Це досягається тим, що пристрій.забезпечений лінією затримки, підключеної до виходу дільника, блоком запам'ятовування переходу, приєднаним до одного з виходів коректора, послідовно включеним через ключ двома реле. часу із затримкою, що дорівнює періоду опосередкування, формувачем пакета імпульсів, один вхід якого з'єднаний з виходом генератора імпульсів, а інший керуючий. входс. виходом схеми порівняння, двома схемами І та двома схемами АБО, прн
":, з"; ом. "вихід дільника з'єднаний через
: схему АБО з підсумовуючим входом реверсивного лічильника, до входу якого віднімає через другу схему
АБО підключений(вихід лінії затримки, коректор з'єднаний з першим реле 5 часу одним зв'язком для включення, а інший вЂ" для його скид("і c ключом, вихід якого зв'язай з коригом, а вихід другого реле часувЂ" з першими входами схем І, другі вхо- 0 ди яких підключені до схеми запам'ятовування переходу, треті вЂ" до виходу ф0рмирбвателя †паку-Імпульсів, а виходи вЂ" до других входів схем АБО. румбометр.
Румбометр містить датчик 1, приймальний регістр 2, коректор 3, блок управління 4, генератор імпульсів 5, 20 стробуючу схему б, лічильник 7, схему порівняння 8, дільник 9; реверсив-I
I ний лічильник-обчислювач 10, лінію затримки ll, дві схеми АБО 12 і 13, схему запам'ятовування переходу 14, два реле часу 15 і 16, дві схеми І
l7 і 18, формувач пакету імпульсів 19, ключ 20 і має наступні зв'язки: 21 вЂ" запис коду приймальний регістр 22 - початкова установкакоректора," 23 вЂ" включення стробуючої схеми; 24 вЂ" частота генератора на стробуючу схему; 25 вЂ" число імпульсів у лічильник; 26 вЂ" число імпульсів на дільник; 27 вЂ" вимикання стробуючої схеми; 28 вЂ" код порівняння; 29 вЂ" код коректора на схему порівняння; 30 код лічильника на схему порівняння;
31 вЂ" запис числа імпульсів з виходу дільника в лінію затримки; 32 вЂ" чис - 40 ло імпульсів з виходу дільника на схему АБО 12; 33 вЂ" число імпульсів з лінії затримки на схему АБО 13;
34 вЂ" йакет імпульсів корекції на схему АБО 12; 35 вЂ" імпульси на складі- 45 ня в лічильник; 36 вЂ" пакет імпульсів корекції на схему АБО 13; 37 вЂ" імпульси на віднімання в лічильник; 38вЂ" запис старшого або молодшого розряду коректора на схему запам'ятовування перехо-50 так; 39, вЂ" включення реле часу 15;
40 вЂ" скидання реле часу 15; 41 вЂ" заборона включення реле часу 16; 42вЂ" сигнал вимкнення реле часу 15;
43 вЂ" включення реле часу 16; 44вЂ" обро коректора; 45 вЂ" сигнал про наявність- 55 чиї ФрехЬда з 16 на; 46 вЂ" сигнал про наявність-переходу з Про на.lб; 47вЂ" дозвіл схеми; 48 вЂ" частота генератора на формувач пакету ім-. пульсів; 49 - включення формовате- 60 ля пакета імпульсів; 50 - пакет імпульсів на схеми; 51 вЂ" контроль коду приймального регістра.
Румбометр працює наступним чином. При вимірювання інформації про на- 65 правління вітру в четырехраэрядном двійковому коді зв'язку 21 надходить від датчика 1 приймальний регістр 2.
Блок управління зв'язку 22 виробляє установку коректора 3 ст . 16 і відкриває зв'язку 23 стробующую схему б. Імпульси з генератора 5 зв'язку 24 через стробуючу схему надходять на лічильник 7 (зв'язок 25) і дільник 9 (зв'язок 26), коефіцієнт поділудорівнює числу вимірювань і за період опосередкування Т, Коли значення в лічильнику 7 досягає суми значень приймального регістра
2 і коректора 3, спрацьовує схема порівняння (зв'язку 28, 29 і 30) і замикає стробуючу схему (зв'язок 27):.
Коректор зв'язку 51 аналізує код приймального регістру і при переході вимірюваних значень через точку розриву (16) перемикається на
:,старший або молодший розряд (32 або О), завдяки чому, як було показано при описі прототипу, точка розриву зникає.
Імпульси з виходу дільника надходять через схему АБО 12 (зв'язку 32, 35) на підсумок реверсивного лічильника 10 і одночасно по зв'язку
31 у лінію затримки 11. Після закінчення періоду Т після початку роботи в лічильнику 10 виявляється число, що відповідає середньому напрямку вітру; обсяг реверсивного лічильника дорівнює 16, завдяки чому в ньому відбувається автоматичне виключення періодів по 16.
9 продовжЖот надходити на додавання в лічильник 10, але в цей час вже з виходу лінії затримки 11 починають надходити через схему АБО по зв'язках
33 і 37 на.віднімає вхід лічильника
10 імпульси, записані в лінію затримки на початку періоду Т. Таким чином, за допомогою лінії затримки 11 і реверсивного лічильника 10 здійснюється інтегрування та віднімання процесів X(t) і X(t-T), і в лічильнику після кожного вимірювання міститься середнє значення еа період Т, що передує останньому виміру.
За будь-якого. переході вимірюваних значень через точку розриву, тобто. при перемиканні коректора з 16 на 32 або на, схема запам'ятовування переходу
14 запам'ятовує значення коректора, що надходить по зв'язку 38, і видає сигнал дозволу по одному.
45 або 46 на однузі схем І (17 або
18). Якщо коректор перейшов на розряд, то дозвіл подається по зв'язку 46, якщо на розряд 32 вЂ" по зв'язку
45. Одночасно при перемиканні коректора Про або 32, зв'язку 39 включається реле часу 15, яке має час затримки Т.
Якщо протягом часу Т вимірюване напрям вітру здійснює о6717662 чення періоду Т, що визначається реле. часу 15 відбувається корекція вимірюваних поточних значень з метою усунення точки розриву, то протягом наступного періоду Т, що визначається реле часу 16, відбувається корекція середнього значення напрямку вітру в лічильнику 10, необхідна внаслідок скидання коректора.
Після закінчення кор екції румбометр приходить у вихідний стан, при цьому процес ковзного опосередкування відбувається безперервно.
Слід зазначити, що описаний алгоритм визначення середнього значення напряму вітру передбачає відсутність у період осреднения Т повторного переходу через точку розриву у тому напрямі, тобто. зміни кута напрямку протягом циклу більш ніж на 16, що накладає обмеження на вибір періоду осреднения Т, Для метеорології це обмеження є несуттєвим, оскільки зазвичай період осреднения напряму вітру малий і як 10-30 хв.
Цифровий посередній румбометр, що містить датчик, приймальний регістр, коректор, блок управління, генератор імпульсів, стробующий блок, лічильник, схему порівняння, дільник і реверсивний лічильник в якості обчислювача, що відрізняється тим, .що, з метою безперервного опосередкування та підвищення точності, він до виходу дільника лінією затримки, блоком запам'ятовування переходу, приєднаним до одного іе виходів коректора, послідовно включеними через ключ двома реле часу з затримкою,,рівноюперіоду опосередкування, формувачем пакета імпульсів, один вхід якого з'єднаний з виходом генератора імпульсів, а інший керуючий вхід вЂ" з виходом схе;ми порівняння, двома схемами І і Двома схемами АБО, при цьому вихід дільника з'єднаний через схему АБО з cymmpyroщім входом реверсивного лічильника, до віднімального входу якого через другу-, рую схему АБО підключений вихід лінії затримки, коректор з'єднаний з першим реле часу одним зв'язком для його включення, в інший зв'язком вЂ" для його скидання і з ключем, вихід якого пов'язаний з коректором, а вихід другого реле часу з першими входами схем
І, другі входи яких підключені до схеми запам'ятовування переходу, третьівЂ" до виходу формувача пакета імпульсів, а виходи вЂ" до других сходів схем
Джерела інформації, прийняті до уваги під час експертизи
1. Авторське свідоцтво СРСР
Р 446832, кл. G 01 Р 13/02, 1974, 2. Патент Японії 9 47-33396, "кл. 111-21, 1972 (прототип).
5 ратний перехід, то коректор повертається на розряд 16 і реле часу
15 зв'язку 40 скидається. Що надходить при цьому зв'язку 41 на ключ
20 заборона блокує включення реле часу 16. Якщо після переходу через точку розриву не відбувається зворотного переходу, після закінчення періоду Т реле часу 15 вимикається автоматично і через ключ 20 включає реле часу 16 зв'язку 42 і 43, також маю час затримки Т.
Одночасно через зв'язок 44 проводиться скидання коректора у вихідний стан 16. Реле часу 16 по зв'язку
47 дає дозвіл на схеми І 17 і
18. Таким чином, залежно від 15 напряму переходу на одну зі схем
І 17 або 18 по двох входах будуть подані роздільні сигнали. У момент замикання схеми стробирования 6 сиг-налом иэ схеми порівняння 8 зв'язку р()
49 включається формувач пакету 19 імпульсів, вхід якого зв'язком 48 з'єднаний з генератором імпульсів.
Формувач пакету імпульсів по„ зв'язку 50 видає пакет імпульсів -„ д (n — число вимірювань еа час Т) йа схеми І 17 і 18, і схема, що має на двох інших входах роздільні сигнали, пропускають цей пакет через схему АБО 12 або 13 на відповідний вхід реверсивного лічильника (свя- -, зи 34 і 35 або 36 і 37). при вимірюваннях протягом періоду Т надходять значення за вЂ" вЂ" де с) вЂ" виміряні значення напрямку, п вЂ" коефіцієнт розподілу дільника 9.
Після закінчення періоду Т ці значення 40 надходитимуть іе лінії затримки на віднімає вхід лічильника 10 протягом; наступного періоду Т, тоді як коректор 3 зв'язку 44 скинувся.
На розряд 16 і на підсумовуючий вхід 45 лічильника 10 вже надходять значення
Це призвело б до появи помилки для обчислення та лічильника 10 середнього значення, для компенсації
I якої на підсумовуючий вхід лічильника 5О протягом періоду Т надходять при I кожному вимірі пакети імпульсів вЂ" „
При перемиканні коректора в стан 0 і відсутності зворотного переходу за період Т коректора по зв'язку
44 повертається на розряд 16, а пакети імпульсів надходять при кожному вимірі протягом наступного
Р періоду Т на віднімає вхід реверсивного лічильника.
При вимиканні реле часу 16 . 60 знижується роздільна здатність зі схем І (зв'язок
47), і надходження пакетів корекції на лічильник 10 припиняється, Таким чином, якщо після переходу напряму вітру через точку 0 в 65
717662-Упорядник С. Непам'ятна
Редактор Л. Бібер Техред M. Келемеш Коректор Н. Степ
ЙЖФуЪ% "я" =. .: ." Я М Г МВМЬЙБ:: бай Ф А Чеф\МВМфйІЮАЖ
Закае 9832/61 Тираж 1019 Передплатне
ЦНДІПД Державного комітету СРСР у справах і здобутків та відкриттів
113035, Москва, Ж-35, Рауська наб., д. 4/5
Філія ППП Патент., м.ужгород, вул.Проектна,4