Устройство для опроса каналов телеметрической системы и узел определения частоты опроса для него Советский патент 1986 года по МПК G08C15/06 H03K17/04 

блока ключей и входами установки в О триггеров, первого и вторых счетчиков, выходы первого счетчика и сумматора соединены с соответствующими первыми и вторыми информа- ционньп и входами делителя, входы инИзобретение относится к информационно-измерительной технике и може быть использовано в телеметрических системах с временным разделением каналов, работающих в режиме циклического опроса.

Цель изобретения - повышение достоверности информации устройства и повышение быстродействия узла определения частоты опроса.

На фиг.1 показана структурная схема устройства; на фиг.2 - ф-ункци ональная схема узла определения частоты опроса; на фиг.З и 4 - графики, поясняющие работу устройства.

Устройство для опроса каналов телеметрической системы содержит блок 1 делителей частоты, генератор 2 тактовых импульсов, дешифратор 3, узел 4 определения тактовой частоты опроса, датчики 5 информации, ключи 6 и распределитель 7 импульсов, выполненный на кольцевых распределителях 8 импульсов и элементах И 9.

Узел 4 определения тактовой частоты опроса содержит информационные каналы 10, вьтолненные на интеграторах П, вычитателях 12 и нуль- органах 13, блок 14 ключей, счетчики 15, 16, дешифраторы 17, триггеры 18, элементы 19 и 20 задержки, элемент И 2), сумматор 22, делитель Z3 и генератор 24 тактовых импульсо

Устройство работает следующим образом.

Измеряемые процессы с датчиков 5 информации непрерьшно поступают на входы узла 4 определения частоты опроса. На выходе каждого интегратора 11 узла 4 определения частоты опроса получаются интегральные значения измеряемых процессов, которые поступают на первые входы соответствующих вьпштаталей 12, на ьторые входы которых подаются с датчиков

теграторов объединены с вторыми вхсь дами вычитателей в каждом информационном канале и являются входами узла определения частоты опроса, выход делителя является выходом узла определения частоты опроса.

5

0

5 значения измеряемого процесса. На выходах вычитателей 12 получаются непрерьюные значения центрированного случайного процесса, которые подаются на входы соответствующих нуль-органов 13. Нуль-органы 13 вырабатьшают импульсы при пересечении процессом нулевого уровня. Импульсы через замкнутые ключи блока 14 поступают на входы счетчиков 15, которые подсчитьшают количество импульсов нулей центрированного процесса . При появлении на выходе какого-либо счетчика 5 кода, равного пороговому значению, соответствующий дешифратор 17 преобразует этот код в импульс, который подается на вход установки в единицу, триггера 18. При этом на соответствующем входе элемента И 21 появля- ется сигнал 1 При установке на всех входах элемента И 21 единичных сигналов на выходе элемента И 21 появляется сигнал сброса, которьй размыкает ключи блока 1. Сумматор 22 по сигналу суммирует коды счетчиков 15. Счетчик 16 подсчятьшает количество импульсов генератора 24 тактовых импульсов, поступающих на

0 его вход через замгснутый ключ блока 14. Когда по сигналу сброса ключи блока: 14 размыкаются, на выходе счетчика 16 устанавливается код соответствующий промежутку времени,

5 за который подсчитывались нули рированных процессов. Сигнал сброса поступает также на вход элемента 20 задержки, который задерживает сигнал на время, необходимое для

0 суммирования кодов в сумматоре 22. Сигнал сброса с выхода элемента 20 задержки поступает на управляющий вход делителя 23, который по этому сигналу производит деление выходного кода сумматора 22 на число 1

5

3

и код счетчика 16. На выходе делителя 23 появляется код, соответствующий значению тактовой частоты необходимой для обеспечения требуемой точности измерений. Сигнал с выхода элемента 20 задержки поступает также на вход 19 задержки, который задерживает сигнал сброса на время, необходимое для выполнения операции деления в делителе 23. С выхода элемента 19. задержки сигнал сброса поступает на входы счет чиков 15 и 16 и триггеров 18 и устанавливает их в нулевое положени Этот же сигнал сброса поступает на- вход блока 14, замыкая ключи. Процесс определения тактовой частоты возобновляется.

Код, появившийся на выходе узла 4, поступает на вход дешифратора 3 на одном из выходов которого формируется единичный сигнал, поступающий на вход блока 1 делителей частоты.

Блок 1 делителей частоты делит в нужном отношении частоту импульсов 2 тактовых импульсов. На выходе блока 1 делителей частоты формируется последовательность импульсов, поступающая на вход распределителя 7 импульсов. При этом выхЬды кольцевых распределителей 8 поочередно возбуждаются. Смена внутренних состояний первого и третьего коль цевых распределителей 8 (Нумерация кольцевых распределителей, их выходов и логических избирательных элементов ведется сверху впкз) . происходит после прихода каждого . тактового импульса, смена внутренних состояний второго распределителя 8 - после возвращения первого распределителя 8 в исходное состояние, т.е. под воздействием каждого третьего тактового импульса, а смен внутренних состояний четвертого распределителя 8 - после возвращения в исходное состояние третьего распределителя 8, т.е. под действи- ем каждого четвертого тактового импульса (на примере фиг. 1} .После действия каждого тактового импульса (в каждом такте) )сигналы опроса

10

15

20

25

05164

появляются на выходе только того элемента И 9, входы которого соединены с возбужденными в данном такте выходами кольцевых распределителей 8. Совокупность возбужденных выходов разных распределителей 8 образует единичный набор двоичных переменных номер которого совпадает с номером такта, в котором возбуждены данные выходы. На выходе распределителя 7 получается равномерная последовательность импульсов опроса, следующая с выбранной тактовой частотой, которая обеспечивает опрос датчиков 5 в соответствии с происшедшими из-: менениями в измерении.

Допустим,, в начальньш момент времени тактовая частота генератора 2 обеспечивает требуемую достоверность и избыточность измерений. При этом измеряемые процессы имеют вид, представленный на фиг.З а. При изменении характера процессов (фиг.З б) среднее число нулей центрированного процесса увеличится. Это приводит к увеличению частоты - опроса, что необходимо для того, чтобы достоверность измерений при опросе с этой частотой была не ниже чем при непрерьшном измерении.

При изменении характера процессов как показано на фиг.4 б среднее число нулей центрированного процесса уменьшается. Это приводит к уменьшению частоты опроса. В известном устройстве тактовая частота не изменяется и больше необходимой для обеспечения требуемой достоверности что приводит к появлению избыточности при сохранении требуемой -достоверности. В предлагаемом устройстве может быть выбрана тактовая частота, при которой избыточность ше, а требуемая достоверность измерений сохраняется.

Таким образом, предложенное устройство для опроса каналов информационно-измерительной системы обеспечивает опрос каналов с требуемой достоверностью и избыточностью на различных участках измерительных процессов.

30

35

40

45

50

шшш

Ш1

1. Устройство для опроса каналов телеметрической системы, содержащее генератор тактовых импульсов , распределитель импульсов, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих ключей, вторые входы ключей являются соответствующими входами устройства, выходы Ключей объединены и являются выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности информации, в него введены узел определения частоты опроса, дешифратор и блок делителей частоты, входы узла определения частоты опроса подключены к соответствующим входам устройства, выходы узла определения частоты опроса соединены через дешифратор с соответствующими первыми входами блока делителей частоты, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход блока делителей частоты соединен с входом распределителя импульг.ов. 2, Узел определения частоты опроса, содержащий генератор тактовых импульсов, первый счетчик и в каждом информационном канале последовательно соединенные интегратор, вычитатель и нуль-орган, отличающийся тем, что, С целью повышения быстродействия узла -определения частоты опроса,в него введены блок ключей, вторые счетчики, дешифраторы, триггеры, элементы задержки, элемент И, сумматор и делитель, выходы нуль-органов инфор- мационньк каналов и генератора тактовых импульсов соединены соответственно с информационными и так- входами блока ключей, первый и вторые выходы которого соединены со счетными входами соответственно первого и вторых счетчиков, выходы вторых счетчиков соединены с соответствующими информационными входами сумматора и входами соответствующих дешифраторов, выходы дешифраторов соединены с входами установки в 1 соответствующих триггеров, выходы триггеров соединены с соответствующими входами элемента И, выход кото- рого соединен с управляющим входом сумматора, входом размыкания блока ключей и через первьш элемент задержки - с управляющим входом делителя и входом второго элемента задержки, выход второго элемента задержки соединен с входом замыкания Q € (Л Ч СП Эд 4iii

di

1м-. Д

9 :

фие. /

||

Г1 tlIt ll l

liili. ,

срцг.З

фигЛ

ВНИИПИ Заказ 8530/52 Тираж 610 Подписное Филиал ГОШ Патент, Г.Ужгород, ул.Проектная, 4