автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.05, диссертация на тему:Цифровые измерительные регистраторы быстропротекающих процессов

Академия наук Украины Институт электродинамики

Л

"Ч

На правах рукописи

ТУЛЬЧЙНЗШ ДМИТРИЙ ЮРЬЕВИЧ

ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРАТОРЫ БЫСТРОПРОТЕШВДХ ПР0Ц2С

Специальность 05.11.05 - Приборы и методы измерения электрических и магнитных величин

АВТОРЕФЕРАТ диссертации иа соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев - 1992

Работа выполнена в Институте электродинамики АН Украины-

(г. Киев)

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

лауреат Государственной премии Украины С. Г. Таранов

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

КХ М. Туе - кандидат технических наук Е А. Хэмяк

Ведущее предприятие - ПО "агсектроизмеритель" г. Китомир

1992 Г. В 1I

Защита состоится " " } *1992 г- в У ,1ас

на заседании специализированного совета Д. 016.30.02 при Институте электродинамики АН-Украины / 252680, г. Киев-57, проспект Победы, 55, актовый зал /

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института электродинамики АН Украины

Автореферат разослан " _" _1992г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук старший научный сотрудник

Ю. А. Масюренко

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕШСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Исследование динамики различных процео-сов в широком частотной диапазона - одна из основных тенденций развития современной информационно-измерительной техники. Сэрий-но выпускаемые средства регистрации - отечественные самопишущие приборы - имеют частотный диапазон до сотен герц и лишены воз-, мощности передачи данных, например в ЭВМ. Они не позволяют непосредственно реализовать сервисные функции обработки, измерения и индикации параметров исследуемого процесоа. Осциллогрэфи-чеокие регистраторы кратковременных сигналов не предназначены для документирований результатов исследований при контроле процесса в течение длительного времени. 3 целом ряде областей науки и техники (например, энергетике, дефектоскопии, геофизике, едер-ных исследованиях, радиотехнике, медицине и др.) дальнейшая интенсификация экспериментальных иооледований и опыгао-конотрук-тсроких работ неразрывно евгдэна о расширением частотного диапазона н возможностей средств регистрации.

С использованием методов цифровой обработки сигналов в самопишущих приборах стало возмо:шым создание качественно новых средств регистрации. Применение диокретизации о занесением мгновенных значений регистрируемого процесса в запоминающее устройство большой емкости позволило многократно расширить чаототный диапазон и длительность иоследуемых оигналов. Внедрение микропроцессорных систем дало возмокнооть реализовать дополнительные сервисные функции, например, такие как регистрация в автоматическом реетме непредсказуемых ообнтий, вычисление и индикации характеристик регистрируемых процессов.

Диссертация выполнялась в обцем комплекое работ по исследованию и разработке ц&тодое измерения параметров и характеристик быстроизаеняющихоя и установившихся электромагнитных процессов в соответствии о приказами по Минприбору СССР № 427 "О разработке и освоении в производстве быстродействующих самопишущих приборов о преобразованием масштаба времени" от 20.11.84 и № 52 "О мерах по созданию быстродействующих самопишущих приборов с расширенным частотным диапазоном" от 15.02.86, а также в рамках плана особо ванных работ по естественной тематике, согласно постановлению Президиума АН УССР й 535 от 25.11.85.

Цель работы заключается в иоолвдозании и разработка цифровых измерительных регистра торов быотропротекаящих процессов, методов повышения точности и расширения их чаототного диапазона.

Методы исследования основаны на теории приближения функций, теории информационно-измерительных систег, автоматического управления и теории погрешностей, в работе использован математический аппарат отеленных рядов, преобразования Фурье и интегрального исчисления.

Автор защчцает методы построения средств регистрации быстро-прогэлзкшх процеооов: отруктурные схемы конкретных микропроцессорных измерительных оистем регистрации о преобразованием масштаба времени, аналитические выражения, алгоритмы функционирова-аия и оригинальные схеыы сплайн-инте pao ли рующих устройств для восстановления зарегистрированной информации по ее дискретным значениям, исследования метрологических характеристик цифрового блока преобразования масштаба времени, практическую реализацию измерительной системы регистрации Сыотропротекающих процеосов о преобразованием масштаба времени.

Научная новизна. В ре боте предложены оригинальные структуры систем регистрации быстропротекающих процессов, основанных на цифровом методе преобразования масштаба времени. Исследованы и рззр&ботаны нопые устройства цифровой интерполяции. Получены аналитические выражения, описывающие процедуру восстановления диокретизированного процесоа методами сплайн-приближени'1. Исследованы характеристики сплайн-иитарполяторов в зависимости от вида интерполяции, порядка используемого сплайна и критерия оценки точности устройства воостеновления. Проанализлровакы погрешности и разработаны алгоритмы программной реализации интерполяционной обработки информации в микропроцессорном измерительном регистраторе быстропротенающих процессов.

Практическая ценность. На основании предложенных принципов разработаны структурные схемы "устройств для измерения и регистрации си nía лов, защищенные авторскими свидетельствами на изобретения. Разработанные методы сплайн-интерполяции положены в основу одно- и многоьанальных цифровых интерполяторов, тэкке защищенных авторскими свидетельствами СССР. Разработэн при непосредственном участии соискателя микропроцессорный измеритель-

ный регистратор быстропротекаюцих ароцэссоз с частотнш диапазоном до 100 кГц типа Н3041.

Реализация результатов работы. Основные положения и результаты диссертации подтверждены и реализораны при участии соискателя в разработанных Институтом электродинамики АН Украины и ПО "Краснодарский ЗИП" (г.Краснодар) быстродействующ самопииуцкх приборах для регистрации быстропротекающих процессов. За участие в разработке прибора типа Н3040 автог награжден серебряной медалью ВдНХ СССР, действующий образец микропроцессорного прибора типа Н3041 прошел заводские испытания и передан для серийного внедрения'не ПО "Краснодарский ЗИП". Предварительный экономический эффект составляет 5,09 тыс.руб. на один прибор.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсукдалась на УШ Всесоюзной научно-технической конференции (НТК) "Планирование и автоматизация эксперимента в научные исследованиях" (г.Ленинград, 15*36 г.), Ш Всесоюзной НТК молодых ученых и специалистов приборостроительной промышленности (г.Моо-ква, 1986 г.), П Всесоюзной НТК "Применение шкропроцессорной техники при автоматизации технологических процессов производства и в системах автоматического регулирования" (г.Москве, 1987 г.), У1 Всесоюзной НТК "Проблемы метрологического"обеспечения систем обработки измерительной информации" (г.Москва, 1987 г.), ХШ, Х1У И'ХУ Всесоюзных НТК "Высокоскоростная фотография, фотоника и метрология быстропротекающйх.процессов" (г.Москва, 1987, 1989, 1991 гг.), Всесоюзной НТК "Современные проблемы радиоэлектроники" (г.Москва, 1988 г.), П Всесоюзной НТК "Измерение параметров формы и спектра радиотехнических сигналов" (гДврьков, 1989 г.), УШ и IX Всесоюзных НТК "Информационно-измерительные системы" (ИйС-87, г.Ташкенг, ИИС-89, г.Ыооква), 1У Меадународном симпозиуме по измерениям электрических величин "ИЫЕКО" (г.Варна, Болгария, 1990 г.), а также на республиканских конференциях и семинарах молодых ученых.

Публикации. По теме'диссертации опубликовано 28 печатных рэбот, включая шесть отатей в научно-технических журналах и в сборниках научных трудов, получено пять авторских свидетельств аа изобретения.

Структура и обьем работы.

Диссертация сос2о;:т из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 216 страницах, рисунков на Ь2 страницах, списка использованных литературных источников и приложений на страницах .машинописного текста.

Во введении обоснована актуальность разработки новьк средств регистрации, сформулирована цель диссертационной работы, изложена ее структура и сформулированы основные положения, выкосиыно на зацпту.

3 главе Í рассмотрена процедура регистрации с преобразованием эременно'го мэсшэба со спектральной'точки зрения, классифицированы средства регистрации и методы повышения их быстродействия. Проанализированы проблема восстановления дискрегизирован-нок информации и методы при б лисенка функций, классифицированы устройства восстановления дискретизированных сигналов.

В г.-эве 2 рассмотрены принципы построения, проведен структурны!: анализ цифровых средств регистрации быстропротекающих процессов и устройств цифровой сплайн-интерполяции. Разработаны структурные схемы и алгоритмы функционирования системы регистрации, одно- и многоканальные устройства интерполяции.

В главе 3 исследованы преобразования сигналов в регистраторе, частотные характеристики входного фильтра и блока вьяеления погрешностей. Определены и проанализированы частотные характеристики сплзйн-интерполяторов различных порядков. Исследовано влияние предварительного цифрового фильтра на характеристики гибридного сплэйн-инизрполятора, оптимизирована его структура и разработан алгоритм цифровой сплайн-интерполяции.

В главе 4 исследованы разработанная измерительная система регистрации быстропротекающих процессов, ее структура и программное обеспечение. Проведен анализ петрологических характеристик, получены выражения, характеризующие амплитудно- и фазочас-тотные погрешности, статические погреаности измерительных каналов. Рассмотрены методы поверки системы регистрации.

2 приложении приведены подпрограммы основных процедур и интерполяционной обработки на языке "Ассемблера" и документы, подтверждающие внедрение результатов проведенных исследований.

СОДЕРдАНИЕ РАБОТЫ

Результаты исследования мирового рынка саиопааущих приборов 80-х годов отражают увеличение потребности и соответствующий рост производства средств регистрации с частотный диапазоном исследуемых процессов более 25 кГц. Обзор и анализ, проведенные в работе, показывают, что вазнейгими трзбовениьми, предъявляемыми к современным регистраторам быстропротекаэщих процессов, являются максимально возможная ширина частотного диапазона, автоматическая регистрация и анализ сигналов, зременное положение которых неопределенно, возмонгость исследования предыстории регистрируемых явлений и высокая точность отображения зарегистрированного сигнала. При рассмотрении путей повышения быстродействия регистраторов в диссертации обоснованы преимущества структурно-алгоритмических методов масытабно-вреценнбго преобразования с цифровой обработкой данных.

Оснозным критерием, характеризуем« качество документа регистрации как результата функционирования регистрирующей системы, является соответствие исследуемого и отображаемого сигналов. В процессе преобразований регистратором фиксируется массив цифровых эквивалентов исследуемого процесса. Задача восстановления заключается в преобразовании цифрового массива з непрерывную функцию, соответствующую исходному си гаэлу. Для отображения непрерывной зависимости необходимо заполнить интервал менду зафиксированными значениями решетчатой функции исследуемого процесса дополнительно сформированными выборками. В работе проанализирована процедура восстановления со спектральной точки'зрения, то есть выделение из периодически повторяющегося спектра дискрети-зированного сигнала основного лепестка, 8 лвкие требуемые характеристики восстанавливающего устройства. Результатом обработки зарегистрированного массива является функция, близкая (по выбранному критерии) к исходному процессу. Сизически это'эквива-лентно преобразованию такого массива восстанавливающей системой с необходимой переходной функцией. Указанная функция для аппа-ратно реализуемых средств может быть представлена о определенной степенью приближения. В результате сравнительного анализа методов приближения и интерполирующих функций в работе показано,

чю в технических приложениях целесообразно использовать полиномиальные сплайны.

Сплайн определяется не отрезке Га, вИ, разбитом на М равных частичных отрезков [X¿ , где /■ = 0. + 1Н

¿-0,1,... ы-{,хы = 6

как функция являющаяся на квндом из этих отрезков неко-

торым алгебраическим полиномом степени^ :

Вм = . + а1/ихм,

и непрерывная в точках ___Х^^ вместе оо своими производными

до порядка включительно. Сала {¡нам присущи ярко выражен-

ные'локальные свойства, они обладают лучшей, по сравнению с многочленами, сходимостью. Кроме того, алгоритмы построения сплайнов достаточно просты и удобны дли программной.реализации.Классификация устройств восстановления проводилась: по методам восстановления, виду весовой функции, числу независимых переменных, форе технической реализации. В диссертации проанализированы различные варианты построения интерполяторов, показаны преимущества цифровой сплайн-интерполяции.

Основными факторами, опредбляюзми структуру и параметры цифровой системы регистрации, являются: критерий отбора отсчетов, параметры дискретизации, длительность фиксируемых реализаций и метод восстановления дискрегазированного сигнала. В работе показано, что шаг дискретизации входных сигналов, а следовательно, и частотный диапазон регистратора зависят от применяемого метода восстановления. Исследованы различные структуры регястраторсв с целью минимизации времени, затрачиваемого на фиксацию выборки входного сигнала и увеличения длительности регистрации /4/. Разработаны алгоритмы функционирования приборного процессора к предложена оригинальная структура (рис.1), позволяющая формировать оптимальную конфигурацию систеиы в зависимости от выбранных параметров регистрации / 25 /.

Сплаин-интсрполлция может рассматриваться как формирование на каждое дискретное значение восстанавливаемого сигнала 6 —

сплайна соответствующей амплитуды. Результируюиря кривая, приближающая восстанавливаемый непрерывный сигнал, образуется

как суперпозиция таких сплайнов. На рис.2,а иллюстрируется, пренебрегая а:ллнгодными соотношениями, формирование еплзйн-функции вгориго порадка . Параболическая спла¡'л-функция, сформированная подобным образом, не и;леет разрывов в точках сопряжения участков, описываемых квадратичны:.:!! зависимостя:».!, и обладает непрерывной парной производной. При цифровой интерполяции каждый ¿-сплайн представляет собой совокупность дискретных значений, генерируемых цифровым гнтерполятороы. Тзки:^ образом, интервал иекду реальными выборками восстанавливаемого сигнала заполняется дополнительно сформированный отсчетам. Кан-дея реальная выборка пороздае'х' совокупность дополнительных выборок, образующих дискрзтизированный В-сплз2н Д2^)« Суперпозиция таких сплайнов состзвляет решетчатую сплайн-функцию £>2 кзк сто показано на рис.2,б. Разработанный автором узел цифровой параболической интерполяции, представленный на рис.3 /24/» обе-спеччваег- почти четырехкратнее расширений частотного диапазона и за счет использования з качестве восстанавливающего полинома второй степени позволяет отображать восстанавливаемую Функцию о непрерывной первой производной, то есть без изломов. Задачу рационального построения многоканального устройства восстановления решает цифровой интерполятор, структура которого представлена на рис.4 /23/. Алгоритм построения интерполирующей функции сводится к последовательному вычислению величин:

1оп - хм ' (3/2т) гм - и/т 2) ггп ; 2//? = %/я * % ол >

+ С/*)** >

где /уп - код у-й выборки в /1-й. канале; Х/д - вспомо-

гательные величины, Хдд- код выборки выходного сигнала в Ц -м канале, формируемый не выходе регистра. Все вычисляемые величины сохраняются в оперативной памяти интерполятора.

Наличие в регистрируемом процессе высокочастотных компонент, превышающих верхний границу частотного диапазона прибора, приводит к искажениям отображаемых сигналов. Для минимизации погрешностей от наложения чаотот входной сигнал обычно пропускают через низкочастотный ф«льтр (СНЧ). Возникающие при этом специфические погрешности, определяющиеся энергией отсеченных

частотных компонент сигнала к (ор;.:ок АЧХ фильтра, щгут быть отнесены к классу динамических погрешностей. 3 результате анализа динамических погреаностей системы СКЧ-АЦП синтезирована и исследована сг,:сма, позволяема я выделять и оценивать данный вид погрешностей /5/.

Восстановление непрерывкой функции по дискретным отсчетам !-о:.:ог рассматриваться как низкочастотная фильтрация. Представляя базисный Ь-сплайн как отклик некоторого фильтра на выбор::у входной функции, в диссертации определены характеристики аналоговое (АУН), цифровых (ЦУй) и результаругдае гибридных устройств интерполяции (ГУИ)" различных порядков:

V- •V = бсг, Ш/Ю ¿¿Л ж/ г

//Л/2 (Х//А/) si.fiк? > 3 Ш ■ /

л//л* \ /чып (Я//Л)

¿¿я (ж/М) н л/7 Я/

¿///V (7С//Ю

где J и 1, 2, Ъ.

Эффективность восстановления ГУИ оценивалась по разложению приведенных характеристик в ряд иаклорсна в окрестности двух точек: для основного лепестка спектра в точко 0) и оценки влияния высокочастотных составляющих в точке * 1). В зависимости'от числа отсчетов дискретизированного ЗЧплййна и порядков ГУИ полученные зависимости позволяют выбрать оптимальную отр.уктуру шлерполятора с учетом требуемой сочности восстановления и частоты дискретизации.

С увеличением порядка используемого сплайна уменьшаются площадь боковых лепестков к влияние высокочастотных составляющих, то есть улучшаются сглаживающие свойства интерполятора, одьако одновременно происходит оуаение основного лепестка его частотной характеристики. Для оптимизации частотных свойств интерполяторов в работе предложен способ формирования импульсной переходной характеристики ГУИ с использованием трех последовательных выборок: ^¿'Л > » • Выходной сигнал интерполятора определяегоя при этом:

, , б^ - коэффициенты, значение которых для базиспо-о параболического сплайна = -1/8; Ва = э/4; 6{ a -1/G /2/. .¡а рис.5 показана кривая у , образуемая суммированием трех после-овательньрс выборок, ка^цзл из которых по раздает параболический

сплайн , В^ . ¿5соответствующей амплитуды, определяемой величиной коэффициентов ё . Эта результируяцзя кривая мо::;ет быть рассмотрена как результат воздействия некоторого цифрового фильтра на выборки входного сигнала. Тоследовательное соединение предварительного цифрового фильтра (ПЦО), ЦУМ второго и АУИ нулевого порядка дает резульсируюпуэ частотную характеристику ГУН и ПЦО:

п дго

/

Í+ 2 SinHzf)

s¿n(K/M)

Л////

71./

cos 7Г

tísífl (jíf/N)

Анализ показывает, что использование сплайн-интерполяторов о предварительной фильтрацией значительно расаиряет частотный диапазон регистрируемых процессов. Например, при заданной погрешности 1 % максимальное значение нормированной частоты сигнала за счет применения ПЦф возрастает более чем вдвое.

Прч рассмотрении цифровой сплайн-интерполяции в форме, пригодной для процессорной реализации, з работе разработан алгоритм сплайн-интерполяции второго порядка с предварительной цифровой фильтрацией /Ю/.

- Z - z„

2 3

т)10Н2/Зт)Z¿t -и/т2) %5 ;

где величина - результирующее значение интерполируемой выборки, Хр'т - вспомогательные величины.

Система регистрации быстропротекающих процессов состоит из двух функционально законченных блоков: измерительного цифрового регистратора и регистрирующего устройства (рис.6). Регистратор содержит восемь одинаковых модулей измерительных каналов (ИКН), блок генератора контрольного сивнала и запуска (БЗ), блок'управления измерением (БУИ), микропроцессорный блок (¡¿ДБ),

блок управления пультом (БУК) и блок интерфейсных карт (БИК). Все модули доступны по шине данных (ЩДМП) и адреса (ИИП) приборному микропроцессору. Структура измерительного канала такова, что канальная цифровая память может объединяться по шине данных канала (ВДК) с памятью других ИКН, образуя адресное пространство емкостью 128 кбайт. .табор канальной памяти осуществляется БУИ по шине ¿правления каналом (ШУК).

Поскольку микропроцёпсор входит в состав измерительной цепи и участвует в получения результатов измерения, система регистрации анализировалась как процессорное средство измерений. В результате анализа динамических погрешностей в измерительном канале системы регистрации показано, что величина ее амплитудной составляющей зависит, главным обоззоа, от погретаостей, вносимых входншд фильтром:___

у» ]/(Q,3cj) • [tL-f)~0,09ù2]2v 0,00f

V^' = i* 0,0S>cD (§г-1)

где cD - нормированная частота, ^ - коэффициент затухания колебаний;

спла йн-интсрполятором :

. \sUl(à/2N) I2 SiniÙfe) * à и (со) ~ J~ -

HsLn(Ôj/2N)

1+sinzf

и) COSJ

[ о>/2А' регистрирующим устройством (РУ); в* * '

^ ЧЬ-гя)*. 9

где уб - степень успокоения подвижной части РУ.

С учетом неопределенного промежутка времени между преобразованием иооледуемого сигнала и отображением его регистрирующим устройством в работе рассмотрена эквивалентная фазочэстотная характеристика, характеризующая непрерывное преобразование без хранения информации в цифровой памяти региотратора. Результирующая фазовая погрешность:

Система регистрации позволяет выводить как цифровые дпнные, так и аналоговую кривую на регистрирующее устройство, поэтому результирующая статическая погрешность определена как для случая

интерфейсного зывода цифровой информации, так и для вызода аналогового сигнала. Для экспериментального исследования погрешностей системы регистрации приведена методика оценки результатов измерений.

Результаты работы заключаются з слздупщем:

I. Проведен анализ средств регистрации быстроаротекающих процессов, исследованы различные принципы их построения. Разработана оптимальная, исходя из максимального быстродействия и длительности наблюдения, структура системы регистрации, использующая две магистрали для передачи данных. Это обеспечивает широкие функциональные возможности при одновременной реализации процедур накопления данных и их обработки в реальном масштабе времени.

?.. Исследованы различные методы восстановления непрерывного сигнала по дискретным отсчетам. Реиена задача синтеза сплайн-интерполирующего устройства, позволяющего восстанавливать информацию, дпскретизированную по нескольким каналам одновременно. Предложено оригинальное устройство параболической сплайн-интерполяции, позволяющее на порядок, по сравнению с известными, повысить точность восстановления.

3. На основе частотного подхода проанализированы характеристики восстанавливающих устройств. Получены аналитические выражения для частотных характеристик сплайк-интерлолятороз различных, порядков. Исследованы гибридные интерполирующие устройства с точки зрения эффективности восстановления. Расчетные соотношения позволили определить оптимальную конфигурацию интерполирующего устройства, восстанавливающего исходную функцию о необходимой точностью.

4. С целью расширения частотного диапазона параболичеокоя сплэйн-интерполяции предложено использовать цифровой корректирующий фильтр. Исследовано его влияние на характеристики интерполяторов. Применение такого фильтра обеспечивает более чем двукратное расширение частотного диапазона интерполируемых сигналов без потери точнооти в восстанавливаемой функции.

5. Разработаны оригинальные устройства для регистрации бы-стропротекающих процессов, реализующие различные решмы функционирования, такие как регистрация предыстории процесса, автоматический запуск как функцию различных параметров, измерение и индикацию характеристик исследуемых процессов.

- 146. Исследованы методические динамические погрешности на этапе восприятия и преобразования информации. Предложены схемы для выделения погрешностей, вызванных рассогласованием частотного диапазона исследузмого сигнала и аналого-цифрового преобразователя. Проанализированы амплитудно-частотные характеристики устройств для выделения данного вида погрешностей, показано, что при использовании фильтров Баттерзорта оптимальным является соотношение, при котором порядок высокочастотного фильтра выделения погрспносги в полтора раза превосходит порядок СНЧ.

7. Проведен анализ метрологических характеристик разработанной системы регистрации. Получены выражения, характеризующие амплитудно- и фазочастотные погрешности. Исследованы статические погрешности измерительного канала регистратора и определены составляющие на казздом этапе преобразований. Рассмотрены методы поверни системы регистрации.

8. На основе теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в данной работе, разработан, прошел заводские испытания и внедряется в серийное производство ка ПО "Краснодарский ЗИЛ" микропроцессорный измерительный регистратор быстропротекаю-щих процессов с частотным диапазоном до ICO кГц.

Основные результаты работы отражены'в следующих публикациях:

1. Тульчинсний Д.Ю. Перспективы развития и применения средств регистрации и анализа быстролротекающих процессов // Сб. науч. тр. ИЭД АН УССР. - Киев: Наук, думка, 1987. - С. 57-60.

2. Тульчинсний Д.Ю. Улучшение метрологических характеристик сплайн-интерполяторов. Измерительные и преобразовательные устройства для электроэнергетики // Сб. науч. тр. ИЭД

АН УССР. - Киев: Наук, думка, 1989. - С. S2-65.

3. Таранов С.Г., Карасинский О.Л., Тульчинский Д.Ю. Погрешности восстановления дискретизированных сигналов гибридными цифро-аналоговыми интерполяторами // Электронное моделирование. -1987. - 9, & 3. - С. 48-52.4. Таранов С.Г., Карасинский О.Л., Тульчинский Д.Ю. Исследование

принципов построения многоканального измерительного регистратора // Техн. электродинамика. - 1988. - № 5. - С. 77-81. 5. Карасинский 0.Л., Тульчинский Д.Ю. Аппаратурный анализ динамических погрешностей регистрации // Техн. электродинамика. -1ЭЭ0. - 1й 2. - С. I06-II0.

S. Таранов С.Г., Карзсиисний О.Л., Тульчинский Д.Ю. Погрешности восстановления дискреткзироваиньк сигналов гибридными цифро-аналоговыми интерполяторами // Электронное моделирование. -1987. - 9, й 3. - С. 48-52.

7. Применение сплайн-интерполяторов в самопишущих приборах с преобразованием масштаба времени / С.Г.Тарзноз, Н-.О.Боршева,

3.П.Васильев, О.Л.Карасинский, Д.а.Тульчкнский // Электронное моделирование. - Iii38. - 3D, ,"¿3. - С. 72-77.

8. Карэсинский О.Л., Тульчинский'Д.Ю. Цифровая сплайн-интерполяция в микропроцессорных регистраторах быстропротекаадих процессов // Приборы, средства автоматизации и системы ./правления: Инф. сб. ЩШИТЭПприборостроения. - fï. - 1986. -

ТС-12, ЗиЛ. 6-8.-0. 73-79.

9. Карасинский О.Л., Борщева И.О., Тульчинск:;!'; Д.Э. Per истрэтор быстропротекаацих процессов в электроэнергетических системах // Повышение эффективности преобразования, стабилизации и передачи электроэнергии: Сб. науч. тр. ИЭД АН УССР. -Киев, Наук, думка, IS88. - С. 74-78.

10. Intellectual ueasurirg waveforo recorder./ S.G.Ïaranov, O.L.Karasinsky, D.Yu.Tulchinsky, B.lî.Baboslo // Intelligent neasureaent of electrical and magnetic quantities.

4-th 1ПТЗШДTIOITAL SïLPOSIUi: IllECO TC -A - Varna (Bulgaria)s Invited papers, 1990. - P. 267-272.

11. Бэбогло Б.M., Kaраспиский 0.Л., Тульчинский Д.О. Интеллектуальный измерительный регистратор с процессорной обработкой информации // Измерительные информационные системы. Всесопз. науч.-техн.конф.: ИИС-89: Тез. докл. - И., 1989. -

4. I. - С. 28.

12. Таранов С.Г., Карасинский О .Л., Тульчинокий Д.В. Программное обеспечение измерительной системы для регистрации быстропро-текэюиих процессов // Повышение качества программного обеспечения ЭШ. Респ. науч.-техн.конф.: Тез. докл. - Севастополь, 1986. - С. 60-61.

13. Автоматизированная система регистрации быстропротекаюцих процессов с преобразованием масштаба времени / С.Г.Таранов, Н.О.Борщева, Э.П.Васильев, О.Л.Карэсинский, Д.й.Тульчинскип //

- IS -

Планирование и автоматизация эксперимента в научных исследованиях. Всесоюз. науч.-техн.конф.: Тез. докл. - Л., 1986. -С. Ю.

14. Бабогло Б.'А., Карасинский О.Л., Тульчинский Д.Ю. Применение регистратора изыерительньх сигналов в научных исследованиях // Измерения параметров формы и спектра радиотехнических сигналов. Бсесоюз. науч.-техн.конф.: Тез. докл. - Харьков, 1989. -С. 257.

15. Карасинский 0.Л., Бабогло Б.11., Тульчинский Д.Ю. Применение регистратора переходных процессов для метрологического обеспечения шкроэлакгрокнкх датчиков // ^икро?лзктронные датчики в извиностроент. Бсесоюз. науч.-техн.конф.: Тез.докл. -Ульяновск, 1990. - С. 140.

16. Применение микропроцессорного измерительного регистратора для анализа и контроля процессов в электроэнергетических системах / О.Г.Таранов, О.Л.Карасинокий, Н.Б.Копытчук, Д.Ю.Туль-чинский // Применение микропроцессорной техники при автоматизации технологических процессов производства и в системах автоматического регулирования. Всесоюз. чауч.-техн.конф.: Тез. докл. - М., 1987. - С. 80-81.

17. Микропроцессорный регистратор быстропротекающих процессов / С.Г.Таранов, 0.Л.Карасинский, д.В.Тульчинский, Н.О.Борщева // Информационно-измерительные системы. УIII Всесоюз. науч.-техн.конф.: Тез. докл. - Ч. 2. - Ташкент, 1987. - С. 29.

18. Восстановление диокретизированных измерительных сигналов методом сплайн-интерполяции. Проблемы метрологического обеспечения систем обработки измерительной информации / С.Г.Таранов, 0.Л.Карасинский, Д.Ю .Тульчинский, Н.Б.Копытчук // Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн.конф. - М., 1987. - С. 253.

19. Карасинский О Л., Тульчинский Д.Ю. Интерполяция диокретизированных сигналов в цифровом регистраторе быстропротекающих процессов. Высокоскоростная фотография, фотоника и метрология быстропротекающих процессов // Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн.конф. - li., 1989; - С. 142.

20. Карасинский 0.Л., Тульчинский Д.Ю., Бабогло Б.¿i. математическая обработка информации в измерительном регистраторе быстропротекающих процессов. Методы и средства обработки изме-

- 17 -

рительной информации // Тез. докл. науч.-техн.семинара. -Челябинск, 1990. - С. 33.

21. Сиотема цифровой регистрации быстропротекаюцкх процессов

. с интерполяционной обработкой дискретизированного сигнала. Высокоскоростная фотография, фотоника и метрология быстро-протекаоцих процессов / С.Г.Таранов, и.Л.Карасчнский, Д.Ю.Тульчинский, Б.М.Бабогло // Тез. докл. Всесоюз. науч.-. техн.конф. - U., 1Э91. - С. 741

22. A.c. 1323856 СССР, ШШ & OID 9/00. Устройство для регистрации сигналов / С.Г.Таранов, Н.О.Борщева, О.Л.Карасинский, Д.Ю.Тульчинский. - Опубл. 15.07.87, Бал. !й 26.

23. A.c. 1560980 СССР, ШШ & Ol D 9/00. Многоканальное устройство для регистрацьи сигналов / B.tl.Бабенке, Э.П.Васильев, О.Л.Карасинский, С.Г.Таранов, Д.Ю.Тульчинский. - Опубл. 30.04.90, Бил. 16.

24. A.c.' I4257I2 СССР; Ц.Л б С6 F 15/353. Цифровой интерполятор / С.Г .Тара нов, О.Л.Карасинский, Н.О.Борцева, Д.Ю.Туль-чинокий. - Опубл. 23.09.88, Бал. й 35.

25. A.c. 1543232 СССР, !,!КИ б OI D 9/00. Многоканальное устройство для регистрации сигналов / Э.П.Васильев, О.Л.Чарэсин-ский, С.Г .Таранов, Д.Ю.Тульчинский. - Опубл. 15.02.90, Бюл. }¡¡ 6.

26. A.c. 1460726 СССР, ШШ б 06 F 15/353. Цифровой интерполятор / О.Л.Карасинский, Н.Б.Копкгчук, Ю.П.Костенко, С.Г.Таранов, Д.Ю.Тульчинский. - Опубл. 23.02.89, БалТЪ 7.

27. A.c. 1323856 СССР, МКК О 010 J> 9/10. Устройство для регистрации сигналов / С.Г .Таранов, Н.О.Борцева , О.Л.Карасином й, Д.Ю.Тульчинский. - Опубл. 15.07.87, Бюл. fö 26.

,JEv4H¿& ВКЛАД. В работе /1/ соискателем проанализированы тенденции развития и сформулированы основные требования к регистраторам быстропротвкавщих процеооов, в /2, 8, 6/, исследованы характеристики устройств восстановления, основанных на методе сплаин-приблияений, в /4/ проанализированы различные принципы построения многоканальных цифровых регистра тороз, в /5/ проведен анализ динамических погрешностей регистрации, в /7, 8/ обо-знована целесообразность применения сплайн-интерполяции для

восстановления диск^етизированньк сигналов, в /9-11, В-17/ предложены схемы цифровых регистраторов для исследования быстро-протекающих процессов, в /12, 18-20/ разработано программное обеспечение процессорной системы регистрации, в /21-23, 27/ предложены структуры устройств для регистрации сигналов с интерполяционной обработкой выборок, в /24-25/ разработаны структуры и алгоритмы работы цифровых устройств интерполяции. Все другие результаты, отраженные в /3-27/, получены совмеотно о соискателем.

Соискатель

Д.Ю.Тульчинский

I [^jj «ЦП

НУ

нормирую®«« устроистээ

¿/х- aancMHHiXbsee

устройств^ (клмиьис*) - omhi.wA фори*ром?еяь ВД - вин» данных

1

РисЛ Структура регистратора

с независимой магистралью передачи данных.

/ X X X ы *> £*2

У \ \\

Y

-v

Рис.2 Формирование сплайн-функции второго порядк

Рис.3 Узел параболической интерполяции.

Рис.4 Многоканальный цифровой интерполятор.

Рис.6 Структурная схема цифрового регистратора Н3041