Телемеханическая система Советский патент 1983 года по МПК G08C19/22 

Изобретение относится к системакглередачи электрических сигналов, в частности к телемеханическим системам с ременным разделением каналов и пер& дачей сигналов с помощью врёмяимпульо ной модуляции, и предназначено для ио« пол эования в телемеханике.

Известно устройство для телеизмерения и телесигнализации, содержащее датчики телеизмерения, элементы сог ласования, коммутаторы, интеграторы, компараторы, преобразователи 1 .

Недостатком данного устройтсва является его сложность и низкая информативность,

Наиболее близким к .изобретению по технической сущности является телемех ническая система, содержащая на передающей стороне генератор синусоидального напряжения,переаатчик,содержащий датчик, выход которого подключен к первому входу функционального преобразователя, выход которого через дифференцирующий блок подключен к входу выходного формирователя импульсов, выход которого соединен с линией связи, первый выход генератора синусоидального напряжения подключен к второму входу функционального преобразователя пер&датчика, на приемной стороне содержашая селектор сигнала, вход которого соединен с линией связи, а выход - с входом функционального преобразоватьля 2 .

Недостатком известного устройства (системы) является его одноканальность (т.е. узкие функциональные возможности) Увеличение же числа каналов (и датчйг ков) при использовании известных устройств (систем) ведет к усложнению всей аппаратуры (конкретно, при исполЕгоовании этих устройств телемеханики число датчиков должно быть равно числу функциональных преобразователей передатчика, числу дифференцирующих цепочек, числу выходных формирователей, что сильно усложняет устройство всей аппаратуры). ,

Целью изобретения является повыше-) ние информативности телемеханической системы.

Эта цель достигается тем, что в телемеханическую систему 21 введены нг. передающей стороне дополнительны передатчик, выход выходного формировг теля импульсов которого соединен с линией связи, первый выход генератора синусоидального напряжения подключен

к. второму входу фушщионального преобразователя дополнительного передатчика, в каждый передатчик введен второй датчик, выход которого соединен с третьим входом функционального преобразователя, на приемной стороне введены дополнительные селекторы сигнала, блоки перемены полярности, последовательно соединенные селекторы сигнала и функциональные преобразователи, входы допонительных селекторов сигнала соединены с вторым выходом генератора синусоидального напряжения, выходы дополнительных селекторов сигнала подключены соответственно к первым входам второго и третьего селекторов сигнала и к входам соответствующих блоков перемены полярности, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и четвертого селекторов сигнала, вторые входы второго, третьего и четвертого селекторов сигнала - с л№нией связи, а функциональный преобразователь содержит резисторы, первый и втсфой диоды, катоды которых соединены с первым выводом первого р&зистора, второй вывод которого является третьим входом функционального преобразователя, аноды первого и второго диодов соединены с соответствующими клеммами, которые являются соответственно вторым входом и выходом функционального преобразователя, первый вывод второго резистора соединен с выходом функционального преобразователя, первым входом которого является второй вывод второгчэ резистора, первый и третий входы функционального преобразователя явл5вотся ряанополярными.

На фиг. 1 изображена телемеханическая система; на (|даг. 2 - конструктивное вьшолнение функционального преобразователя; на фиг. 3 - графики напряжений, поясняющие работу передатчика; на фиг. 4 - импульсы напряжения в линии связи.

Телемеханическая система (фиг.1) содержит на передающей стороне ген&ратор 1 синусоидального напряжения, передатчики 2 - 2 л , каждый из которых содержит датчики 3 и 4, функциональный преобразователь 5 дифференцирующий блок 6, выходной формирователь 7 импульсов, линию 8 связи, на приемной стороне содержащую селекторы 9 сигнала, функциональные преобразователи 10, дополнительные селекто- ры И сигнала, блоки 12 перемены полярности Функциональный преобразователь 5 содержит первый и второй диоды 13 и 14, резисторы. 15 и 16, третий н второй входы 17 и 18 преобразователя 5 с выходом 19, второй вывод резистора 16 является первым входом 2О преобразователя 5. Синздроявэация и синзфонизирование привмн М и передающей осушеств ются с юмоахыо подключения генератора-1 спяусоидапьного напряжения к расхфеаепителю (обведешюго на фиг.1 1ферывисто линией с точками справа). В состав распределителя приемной стор входят селектора 11, два блока 12 перемены полфности и селекторы 9. Селекторы 11 предна аченные для ш шеления прямоугольных импульсов из полуволн синусоидального напряжения, легко могут быть вьшолнены с примене нием оранзисторных ключей, реле, а также однополупериодных выпрямителей. При этом один селектор 11 является селектором отрицательных импульсов (т.е. этот селектор реагирует только н отрицательные полуволны синусоидально напряжения и фс мирует на своем выхо отрицательные прямоугольные импульсы Другой селектор 11 вьщеляет положш ные импульсы (т. е. он реагирует тольк на положительные полуволны синусоидал ного напряжения и формирует на своем выходе положительные прямоугольные импульсы). Блоки 12 перемены полярности, предназначенные лпя обычной перемены полярности импульсов, легко могут &1ТЬ выполнены на дифференциальных или (шераиионнь1хусилителях. Каждый из селекторов 9 вьгпойнен в виде логического элемента коньюнкци (коныонктора) с двумя входами (т.е. этот элемент Осуществляет логическую операциюИ. При этом селекторы 9 (коньюнкторы) первохч) (сверху) и втек рого каналов вьщеляют положительные, импульсы (т.е. они реагируют только на положительные импульсы на их входах) А селекторы 9 третьего и четвер того каналов вьщелякут отрицательные импульсы, т.е. они реагируют только на отрицательные вмпульсь на их входах. Предлагаемая система работает сл& дующим образом. Передатчики.2 -22 отлича|отся друг от друга только тем, что их формирователи 7 формируют сигналы разной полярности, т.е. один - в виде положитель ньпс импульсов, а другой - в виде отрвтельных. Рассмотрим их работу на Щ)имере работы передатчика 2 . Синусоидальное нап|ряжение с амплитудой VQ (кривая 21 на фиг.З) от генератора 1 синусоидального напряжения подается на второй вход функционального преобразователя 5. На третий вход функционального преобразователя 5 подается полезный сигнал от датчика 3. На вход функционального преобразователя 5 подается полезный сигнал от датчика 4. Функциональный Щ вобразов тель 5 работает как двусторонний дио; нь{й ограничитель с двумя переменными ypOBHsiMH ограничения, в котором полеаи Ъле сигналы датчиков 3 и 4 рпределяют уроы1и ограничения. Ползн чаемое после двустороннего диодного ограничителя - функционального прео азователя 5 нащ яжение имеет вио кри- вой 22 (фиг.З), где Т - период синусит идального напряжения генератора; „- длительность (т. е. время), за которое напряжение на выходе функционального преофазователя изменяется по синусоиде между О и значением V2 напряжения. Напр$1 1:ение с выхода функционального хфеобразователя 5 передается на блок 6 (в вице RC-цепи или дифференцирующего усилителя). После чего напряжение имеет вид импульсов 23 (фиг. 3), длитель ность определяется величинами 2 jj и г и зависит от уровней ограничение Двузополярные импульсы 23 подаются на вход выходного формирователя 7 (вьшолне ного в виде ключа или реле), который реапфует только на положительные импульсы 23. С выхода выходного формирователя 7 прямоугольные 24, длительности которых определяются дли тельностями 2 и L (полезными сигнала ми), по линии связи поступают в приемник. Длительности L и i по отдельное- ти не могут быть больше значения уjj (четверти периода синусоидального напряжения генератора). Таким образом, временной канал (один) в линии связи (kai выходе передатчика) равен по длительности /4 (т.е. четверти периода синусоидального напряжения). Пе1: едача информации по линии связи осуществляется с применением времяимпульсной 1 модуляции (2 - сигнал первого канагла{ L,.- сигнал второго канала). Передатчик 22 (второй) работает во многом аналогично первому, но особенност его является то, что выходной формирователь 7 импульсов передатчика 2 реагирует только на отрицательные импульсы с выхода дифференцирующе1Ч) блока 6, в результате чего от выхода второго передатчика в линию связи поступают отрицательные импзн1ьсы 5 (фиг.4) с длительностями 6 и 14 (т. е. сигналы третьего и четвертого каналов). Линии связи (фиг. 4) сигналы передаются по четырем временным каналам (сигналы и и г- от передатчика 2,,, (сигналы LI и t/i- от передатчика л., л ,Л, Л а сигналы передатчика 2 : . . -,, при этом длительнос1ь каждого временного канала равна четверти периода Т. Сигналу идущие по четырем временным каналам, поступают по линии связи от передатчика на приемник (на распределитель приемника). Распределитель приемника предлагаемой системы разделяет (распределяет) сигналы разных временных каналов по соответствую щим пространственным каналам (цепям Приемника. Синхронизация и синфаз рование передатчика и приемника осуществляются с помощью этого распределителя. При положительной полуволне синусо идального напряжения сигнал положител ной полуволны ( в виде одновременных пру1моугольных импульсов) появляется 2 на первых входах входных сепекторов 9 второго и четвертого каналов, на первых входах других селекторов 9 сигнала при этом нет, так как он не пропускаетсяпервым селектором 11, реагирующим только на отрицательные полуволны напряжения. При положительной полуволне из mtНИИ связи приход5 г только сигналы 12 и д (фиг. 3 и 4), которые выделякл ся соответственно селекторами 9 второго и четвертого каналов. При отрицательной полуволне напряжения генератора ее сигналы в виде прямоугольных импульсов вьзделяются на первых входах первого и третьего селекторов 9, на вторых входах которых при этом .-г.,. -- действуют сигналы с и i от линии связи, в результате первый и третий nrrOTJT R ГЧЛ.ЧЧГПиТ ЯРО ТТАПИКТЙ И ТОбТИИ селекторы 9 отбирают на свои выходы соответственно сигналы t,( и с 2. С выходов селекторов 9 прямоугольные импульсы постоянной амплитуды, посто..иного периода Тис изменяемыми днительностями (t подаются на соот ветствующие преобразователи 10, на выходах которых образуются синусоидальные напряжения удвоенной частоты, амплитуды которых являются выходными сигналами системы. В предлагаемой телемеханической системе при простоте ее устройства достигается четырехканальность, т.е. возможность телемеханической перед&чи сигналов от четырех датчиков, что увеличивает ее информативность.

1. ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержащая на передающей стороне генератор синусоидального напряжения, передатчик, содержащий датчик, выход которого подключен к первому входу функционального преобразователя, выход которого через дифференцирующий блок подключен к входу выходного формирователя импульсов, выход которого соединен с линией связи, первЙй выход генератора синусоидального напряжения подключен к второму входу функционального преобразователя передат чика, на приемной стороне содержащая селектоър сигнала, вход которого соединен с линией связи, а выход - с входом функционального преобразователя, отлич ающаяс я тем, что, с целью повыщения информативности системы, в нее введен на передающей стороне дополнительный передатчик, выход выходного формирователя импульсов которого соединен с линией связи, первый выход генератора синусоидального напряжения подключен к второму входу функционального преобразователя дополнительного передатчика, в каждый передатчик введен второй датчик, выход которого соединен с третьим входом функ- .ционального преобразователя, на првем ной стороне введены дополнительные селекторы сигнала, блоки переьюны пол$фности, последовательно соединенные селекторы сигнала и функциональные преобразователи, входы дополнительных селекторов сигнала соединены с выходом генератора синусоидального напряжения, выходы дополнительр ных селекторов сигнала подключены к соответственно к первым входам второго и третьего селекторов сигнала и к входам соответствующих блоков перемены, полярности, выходы которых соединены i соответственно с первыми входами п цувого и четвертого селеки юв сигнала, вторые входы второго, третьего и четвертого селекторов сигнала, соедвнены с линией связи. § 2. Система по п. 1, о т л и ч а а я с я тем, что функциональный ; преобразователь содержэт резист ч ь1, первый и второй диоды, катоды lAd . соединены с первым выводом первого резистора, второй вывод которого явпяDO .ется третьим входом функционального преобразователя, аноды первого и второго диодов соединены с соответствующими клеммами, которые являются соответственно вторым входом и выходом функционального преобразователя, первый вывод второго резистора соединен с выходом функционального преобразователя, первым входом которого является второй вывод второго резистора, первый и тргхий входы функционального преобразователя являются разнополяриыми.