Устройство для подключения датчиков к измерительному преобразователю Советский патент 1992 года по МПК G01D5/251 

Изобретение относится к области измерения и контроля параметров многоточечных обьектов и может быть использовано для подключения датчиков к ЭВМ.

Известен измерительный прибор группового контроля, содержащий коммутатор, устройство обнаружения отклонений, за- датчики предельных значений, переключатели и измерители. Однако известный прибор не обеспечивает возможность подключения к последовательному интерфейсу и селекции передаваемого потока данных.

Наиболее близким к заявленному является устройство для последовательного подключения датчиков к измерительной цепи, содержащее мнгоканальный коммутатор, источник напряжения усилитель мощности и устройство формирования импульсов сброса. Однако известное устройство не обеспечивает возможность подключения к последовательному интерфейсу и селекции передаваемого потока данных, что существенно сужает его функциональные возможности. Кроме того, известное устройство

имеет низкое быстродействие из-за наличия механического коммутатора, а также ограниченную гибкость при подключении датчиков, обусловленную только возможностью последовательного (один за другим) подключения датчиков к измерительной цепи. Последнее обстоятельство исключает возможность подключения датчика с произвольным номером, т.е. частота опроса для всех датчиков сохраняется неизменной, что крайне неудобно и нерационально при контроле многоточечных объектов с различающимися по динамике изменения значений параметрами.

Цель изобретения - повышение быстродействия, гибкости и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности подключения к ЭВМ и селекции передаваемых данных.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство для подключения датчиков к измерительному преобразователю содержит первый и второй триггеры 1 и 2, одно- вибратор 3. регистры 4, 5 и 8, счетчик 6,

1 ъ- 1 чО

СП

С

XI

XI

со ел ю XI

аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, коммутатор (мультиплексор) 9, элементы ИЛИ 10, 11. элементы И 12. 13, инвертор 14, элементы задержки 15, 16.

Счетный вход первого триггера 1 соединен с входом управления устройства CTS (CTS - Готовность ЭВМ к передаче - в соответствии с интерфейсом RS 232 С. На чертеже не показаны входные каскады для перехода с уровней сигналов интерфейса на логические уровни, поскольку их отсутствие не изменяет существа предложения). Один из входов первого элемента И 12 соединен с тактовым входом устройства, на который подаются импульсы ТХ с частотой, пропорциональной скорости обмена по интерфейсу (генератор тактовых импульсов на чертеже не показан). Информационный вход регистра 4 соединен с входом данных устройства, который подключен к линии передаваемых по интерфейсу данных ХД. ВхО ды коммутатора 9 подключены к выходам соответствующих датчиков.

Длительность задержки, формируемой элементом 15 задержки, соответствует ми нимально возможному интервалу между готовностью ПЭВМ к выдаче различной по Функциональному назначению информации

Выходы регистра 4 через регистр 6 подключены к входам управления коммутатора 9, выход которого подключен к входу АЦП 7. Выходы АЦП 7 соединены с входами регистра 8, вход записи которого подключен к выходу АЦП 7 Конец преобразования.

Счетчик 6 предназначен для подсчета числа принятых битов информационного потока, его тактовый вход соединен с тактовым входом устройства, а вход сброса через инвертор 14 подключен к входу управления устройства.

Выходы счетчика 6 - n-й и (п-т)-й подключены к входам элемента И 13, который дешифрирует заданное число принятых подряд битов информационного потока.

Выход элемента И 13 подключен через элемент ИЛИ 11 к входу сброса триггера 2, выход которого соединен с входом разрешения запуска одновибратора 3. а инверсный выход соединен с входом элемента 15 задержки. Запуск одновибратора 3 осуществляется спадом сигнала на выходе элемента 15 задержки. Выход одновибратора 3 соединен с входом записи регистра 5.

Устройство для подключения даУчиков к измерительному преобразователю работает следующим образом.

При готовности ЭВМ к передаче данных сигнал CTS переходит в активное состояние (высокий уровень), что приводит к переклю -

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

чению триггера 1 в состояние лог. 1. Выходной сигнал триггера 1 открывает элемент И 12. через который на тактовый вход регистра 4 поступают тактовые импульсы сопровождающие передаваемые данные, которые поступают на информационный вход регистра 4. Одновременно счетчик 6 подсчитывает число тактовых импульсов, прошедших на вход регистра 4. Как только код на выходе счетчика 6 достиг значения, равного числу бит командного слова, передаваемого ЭВМ, на n-выходе счетчика 6 возникает сигнал уровня лог. 1, который переключает триггер 2 в состояние лог. 1 на его прямом выходе и лог. О - на инверсии.

Сигнал с прямого выхода триггера 2 разрешает запуск одновибратора 3 спадом сигнала с выхода элемента 15 задержки. Длительность формируемой задержки соответствует задержке между двумя последующими байтами данных, передаваемых на ЭВМ, и выбирается равной длительности передачи одного байта.

Тот же сигнал с n-го выхода счетчика 6 переключает триггер 1 в состояние лог. О, элемент И 12 закрывается и запись данных е регистр 4 прекращается.

Если ЭВМ перепада командное слово для управления подключением соответствующего датчика, то на тактовый вход счетчика 6 больше не поступят тактовые импульсы и он останется в прежнем состоянии. Через интервал времени, равный длительности передачи одного байга, на выходе элемента задержки появится спад сигнала, который запускает одновибратор 3.

Выходной сигнал одновибратора 3 воздействует на вход записи регистра 5, перенося в него содержание регистра 4. Таким образом, ЭВМ имеет возможность поочередно или в произвольном порядке выбора соответствующего датчика, что расширяет функциональные возможности и повышает гибкость в опросе датчиков.

После передачи командного слова ЭВМ снимает сигнал готовности к передаче с задержкой, равной длительности передачи одного байта. Низкий уровень сигнала CTS приводит к сбросу счетчика 6 и триггера 2. т.е по существу, устройство возвращается в исходное состояние

Если передаваемая из ЭВМ информация не содержит командного слова, то число битов в ней по меньшей мере на один превышает длину командного слова. Это приводит к появлению сигнала лог, 1 на (п-т)-м выходе счетчика б и, соответственно, на выходе элемента И 13, что приводит к сбросу триггера 2. В этом случае одновибратор 3 не

запускается, и в регистре 5 сохраняется прежний код управления коммутатором 9

По окончании передачи всего массива информации ПЭВМ снимает сигнал ютов- ности к передаче и устройство возвращается в исходное состояние.

Таким образом, изобретение обеспечивает селекцию принимаемого потока данных без дополнительной служебной информации, используя для этого только стандартный сигнал интерфейса RS-232 С- CTS.

Реализуемая в устройстве электронная коммутация обеспечивает высокое быстродействие при подключении датчиков к изме- рительной цепи. Возможность приема устройством управляющей информации из ЭВМ обеспечивает гибкость опроса датчиков, выраженную в различной частоте опроса для различных датчиков Структура устройства расширяет функциональные возможности средств сопряжения периферийного оборудования с ЭВМ, поскольку обеспечивает возможность селекции потока данных, передаваемых по каналу последовательного интерфейса

Формула изобретения Устройство для подключения датчиков к измерительному преобразователю, содержащее коммутатор, выходы которого соединены с выходами датчиков, отличающееся тем. что, с целью повышения быстродействия, гибкости и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности подключения к ЭВМ, в него введены одновибратор, три регистра, счетчик, аналого-цифровой преобразователь, два элемента ИЛИ, два элемента И, инвертор, два элемента задержки и два триггера счетный вход первого триггера подключен к входу управления устройства и через инвертор соединен с входом счетчика и первым входом первого элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу сброса второго триггера, соединенного выходом с входом разрешения запуска одновибрзто- ра, а инверсным выходом через первый эле0 мент задержки - с входом запуска спадом одновибратора, подключенного выходом к входу записи второго регистра, выходом подключенного к управляющим входам коммутатора, соединенного с входом ана5 лого-цифрового преобразователя, подключенного выходом Конец преобразования к входу записи третьего регистра и через второй элемент задержки - к своему входу запуска преобразования, а информацион0 ными выходами соединенного с информа ционными входами третьего регистра, выходы которого являются выходами устройства, выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, вто5 РЫМ входом соединенного с тактовым входом счетчика и подключенного к тактовому входу устройства, а выходом подключенного к входу записи первого регистра, информационный вход которого подключен к

0 входу данных устройства, а выходы соединены с информационными входами второго регистра, вход начальной установки устройства соединен с первым входом второго элемента ИЛ1/1, выходом подключенного к

5 входу сброса первого триггера, а вторым входом соединенного с п-пл выходом счетчика, первым входом второго элемента И и счетным входом второго триггера, (п-т)-й выход счетчика подключен к второму входу

Q второго элемента И.

Изобретение относится к области измерения и контроля параметров многоточечных объектов и может быть использовано для подключения датчиков к ЭВМ. Цель - повышение быстродействия, гибкости и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности подключения к ЭВМ и селекции передаваемых из ЭВМ данных. Устройство для подключения датчиков к измерительному преобразователю содержит триггеры, одновибратор, регистры, счетчик, аналого-цифровой преобразователь,.коммутатор, элементы задержки, инвертор и логические элементы 1 ил