Адаптивный коммутатор телеизмерительной системы Советский патент 1990 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к телеизмерениям и может применяться в телемеханике, дальней связи, системах автоматического контроля.

Целью изобретения является повышение информативности адаптивного коммутатора за счет передачи данных без адресации каждого канала при о-5 щеп высокой активности входных сигналов .

На фиг.1 изображена структурная схема адаптивного коммутатора; на фиг, 2 ™ структурная схема блока считывания .

Адаптивный коммутатор телеизмери- ельной системы (фиг.1) содеру.ит . оммутатор 1 , аналого-цифровой г:ре- пГфачоватег ь 2, вычитатель 3, цифро- аналоговый преобразователь 4, блок 5 памяти, генератор Ь импульсов, блок 7 запуска, блок 8 считывания, блок 9 устанок, ингеграгор 0, пороговый блок 11, первый элемент И 12, триггер 13, блок 14 сравнения, первый и второй ключи 15 и 16, второй элемент И 17, задающий яход 18, Блок 9 уставок содержит цнфроаналоговып пресбра зоьа-11-ль 19, счетчик 20, элементы И 21 и 22, инвертор 23 и второй триггер 24 .

Ьлик считывания (фиг.2) содержит ienepnrop 25 импульсов, ст.огч,1К 26, распределитель 27 (дешодк.тор,) , схему 28 запуска, состоящую из элемен- тч И 29 и триггера 30, элементы V. 31 и 32, элемент It ll 33, формирователь 34 Mjp;ерного нм.гуям:а, инвертор 33 и .менч I Зо.

Адлп 1 коммутатор работает с: ед уюцим оtразом.

Но окончлш и считывания гредыду- щего отсчета блок 8 считывания вы- дает сигнал на блок 7 запуска, раз- решаю.ций прохождение импульсов с генератора b ни коммутатор 1. К входу преобразователя 2 и вычнтатсля 3 подключается очередной входной сигнал Одновременно с блока 5 извлекаете : преды о iitee значение этого сигнала (по адресу, снимаемому с адресных шин коммутатора 1), преобразуемое в аналоговую величину преобразователем 4.

В зашк ш- остн от состояния триггера i j адаптивный коммутатор работает либо в режиме адаптивной коммутации с адресной передачей информации (в режиме прототипа), либо в режиме рав0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

номерной коммутации с передачей общего маркерного импульса. В адаптивном режиме триггер 13 находится в состоянии, при котором единичный сигнал с его выхода открывает ключ 15, и разностный сигнал с вычитателя 3 поступает на один из входов блока 14 сравнения. На второй вход блока 14 подается сигнал с выхода блока 9 уставок, причем в блоке 9 вначале формируется наибольшая уставка. Если разность текущего значения входного сигнала и его предыдущего отсчета не превышает уровня уставки, то блок 14 сравнения не срабатывает и после прихода очередного импульса с генератора 6 коммутатор подключает к вычитателю 3 следующий канал. Если разность текущего значения входного сигнала и его предыдущего отсчета превышает уровень уставки, то блок 14 срабатывает и через блок 7 запуска прекращается поступление импульсов генератора 6 на коммутатор 1. Последний останавливается на выбранном канале, запускается аналого-цифровой преобразователь 2, и после некоторой задержки новое значение параметра записывается в блок 5 памяти (эта запись может производиться также по сигналу готовности преобразователя 2), Код параметра выбранного канала поступает в блок 8 считывания, куда подается также код адреса выбранного канала.

Преобразование параллельного кода в последовательный в олоке 8 начинается по сигналу готовности от преобразователя 2 Этот сигнал через элемент И 36 поступает на триггер 30, который срабатывая, открывает элемент И 29, и импульсы генератора 25 начинают поступать на счетчик 2b. Последний управляет дешифратором 27 так, что поочередно опрашиваются элементы И 31 и 32, причем число элементов И 31 равно числу разрядов кода адреса, а элементов И 32 - числу разрядов кода параметра, импульсы кода информации поочередно поступают через элемент ИЛИ 33 на рыход устройства, начиная ее старшего разряда кода адреса. По окончании преобразования параллельного кода в последовательный схема 28 запуска закрывается сигналом с дополнительного выхода дешифратора 27 (можно и задним фронтом сигнала с предыдущего выхода). Этот же сигнал, являющийся сигналом окончания преобразования, подается на блок 7 запуска (аналогичный схеме 28), и импульсы генератора Ь опять поступают на коммутатор 1„ Находится другой канал, в котором разность текущего значения входного сигнала и его предыдущего значения (погрешность аппроксимации) превышает значение уставки, и т0д.

В случае, если при опросе всех каналов схема 14 сравнения не срабатывает, в блоке 9 уставок устанавливается новое, меньшее значение уставки. Происходит это следующим образом В начале опроса (от первой шины дешифратора коммутатора 1) триггер 24 устанавливается в единичное положение, которое сбрасывается в случае, если произошел выбор и соответствую- щее преобразование хотя бы одного входного сигнала в цикле опроса но сигналу от блока 8 считывания Если по окончании цикла опроса триггер 24 не сброшен, то через элгмент И 21 при появлении сигнала от дополнительной (№-1)-й шины дешифратора коммутатора 1 на выходах счетчика 20 устанавливается новое значение кода, при котором на выходе цифроанялогово го преобразователя 19 появляется меньшее значение напряжения, т.е. меньшее значение уставки. При сбросе триггера 24 сигналом окончания преобразования от блока 8 считывания счетчик 20 с помощью инвертора 23 и элемента И 22 сбрасывается в начальное положение, при котором устанавливается наибольшая уставка. Число уровней уставки выбирается исходя из ап- риорных сведений о динамических свойствах входных сигналов и обычно не превышает 3-4.

При высокой активности входных сигналов, т.е. когда за время цикла появляется много неизбыточных отсчетов, адресная передача оказывается неэффективной из-за необходимости передачи вместе с кодом параметра кода адреса. Для повышения эффектив- ности адаптивного коммутатора в режиме высокой активности напряжения с выхода вычитателя 3 поступают на интегратор 10, на выходе которого появляется напряжение, пропорцио- нальное сумме импульсов напряжений, поступающих на его вход за время цикла опроса входных сигналов. Интегратор 10 обнуляется задним фрон

Ю

. 15 20 25 - зо 4о4550 55

5522176

том сигнала с (N-H)-ft шины дешифра-. тора коммутатора . Напряжение с вь- хода интегратора поступает на nopoio- вое устройство (например, триггер Шмитта), которое формирует единичный логический сигнал при достижении напряжением на выходе интегратора 10 значения выбранного порога. Этот единичный сигнал через элемент И 12 по переднему фронту сигнала с (№-I)-и шины дешифратора коммутатора 1 воздействует на триггер 13 так, что единичный сигнал появляется на выходе триггера, соединенном с входом элемента И 17, и на ключ 16 поступают импульсы генератора 6, открывая его. При этом на блок 14 сравнения подается через ключ 16 напряжение (в виде импульсов) от входа 18 шины задания максимальной погрешности аппроксимации, превышающее наибольшую уставку. В этом случае, очевидно, блок 14 сравнения срабатывает на каждом такте и, следовательно, на каждом такте открывается блок 7 запуска и записывается новое значение сигнала в блок 5. Сигнал от триггера 13, кроме того, воздействует на счетчик 26 блока 8 считывания, устанавливая его в положение, соответствующее первому разряду кода параметра, отключая таким образом разряды кода адреса. Одновременно сигнал от триггера 13 поступает на формирователь 34 маркерного импульса. Во время формирования маркерного импульса сигнал готовности от аналого-цифрового преобразователя на схему 28 запуска не приходит, и поэтому преобразования параллельного кода в последовательный не происходит.

Триггер 13 устанавливается в исходное состояние (когда открыт ключ 15) задним фронтом сигнала с N-го выхода дешифратора коммутатора 1, При этом, если за время цикла опроса напряжение на выходе интегратора 10 не достигло порогового значения, то устройство работает в адресном режиме передачи. Если напряжение на выходе интегратора 10 достигло порогового значения, то передним фронтом сигнала с (№ 1) -го выхода дешифратора коммутатора триггер 13 опять устанавливается в положение, при котором ключ 15 закрыт, а открывается ключ 16, и устройство переходит на режим

35

безадресной передачи с общим маркерным импульсом.

Граничное значение коэффициента сжатия, при котором следует переходить к безадресной передаче, мояно найти из условия равенства объема сигналов при адресной и безадресной передачах, -т именно:

(1оСг N + log,z M)-| - К ,

где N - числи каналов;

М - чиспо уровней квантонания

сигнала;

К с коэффициент сжатия по отсчетам .

Из эчого выражения грачичниг зна- ение коэффициента сжатия

Кс-гр Г(1оогГд )/( M)j 41.

При Кс Ь с г„ эффективна адресная передача, а при Кг Кс - без- адресат1 передачас

Формула и з о б fi e т е н и я

1 . Адаптивный коммутатор телеич- мергтепънон системы, содержащий коммутатор, iie.pnf.ir входы которого явлч- юте л информ шиоишлми входами адаптивного комму атора, первые выходы соединены с первыми входами блока считывания, первый гмход которого

является выходом адаптивного коммутатора, генератор импучьсов, выход которого соединен с первым входом блока запуска, выход которого соединен с вторым входом коммутатора, второй и третий выходы коммутатора СОРДИНС- ны соответственно с первым входам блока ус та нок н объединенными первыми входами пычитателя и аналого-цифрового преобразор-Э апя, первые выходы которого соединен) с первыми вхо- дамп блок памяти и вторыми входами блока считывания, втопой выход которого соединен с вторым входом блока запуска, выход блока уставок соединен с первым входом блока сравнения, первый выход которого соединен с третьим входом блока запуска и вторым входом блока памяти, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения информативности адаптивного ком- мутатора, в него введены интегратор, пороговый блок, триггер, элементы И

и кчючи, выход коммутатор соединен с вюрым входом блока .уст авок и первыми входами первого элемента И и интегратора, второй вход которого переключен к третьему выходу коммутатора, пятый выход которого соединен с первым входом триггера, первый выход триггера соединен с первым входом первого ьпюча, второй выход - с первым входом второго элемента И и третьим входом блока считывания, выход интегратора через пороговый бпок соединен с вторым входом первого эпемента И, выход которого соединен с вторым входом триггера, вторые входы блока памяти подключены к соответствующим первым выходам коммутатора, выходы блока памяти соединены с входами цифроаналогового преобразователя , выход которого соединен с вторым входом вычитателя, выход вычита- теля соединен с вторым входом первого ключа, выход которого объединен с выходом второго ключа и подключен к вюрому входу блока сравнения, второй вход и выход второго элемента И соответственно подключены к выходу генератора импульсов и соединены с первым входом второго ключа, второй вход которого является задающим входом адаптивного коммутатора, второй вход и второй выход аналого-цифрового преобразователя соединены соответственно с выходом блока сравнения и третьим входом блока считывания, тре- 1ПЙ вход блока устапок подключен к второму выходу блока считывания.

2. Коммутатор по п.

о т п и ч л ю -щ и и с я тем, что блок уставок выполнен на цифроаналоп.ьом преобразователе, счетчике-; инверторе, элементах И н триггере, выход которого соединен нсмюсредс гвенно с первым входом первого элемента И и через инвертор с первым входом второго элемента И, выходы первого и вгорого элементов И соединены с одноименными входами счетчика, выходь. которого соединены с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом блока усталок, первый вход триггера, вторые входы первого и второго элементов И и второй вход триггера являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока уставок.

в KQHQJI с8#УЦ

X tiflOKQM Uft

Изобретение относится к телеизмерениям и может применяться в телемеханике, дальней связи, системам автоматического контроля. Цель - повышение информативности адаптивного коммутатора за счет того, что при общей высокой активности входных сигналов адаптивный коммутарор переходит на равномерную передачу без адресов. Адаптивный коммутатор содержит коммутатор 1, аналого-цифровой преобразователь 2, вычитатель 3, цифроаналоговый преобразователь 5, генератор 6 импульсов, блок 7 запуска, блок 8 считывания, блок 9 установок, интегратор 10, пороговый блок 11, элементы И 12, 17, триггер 13, блок 14 сравнения, ключи 15, 16. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

От tijtoxa /JОт блока 2

Фиг.г