Многоканальное устройство телеконтроля Советский патент 1993 года по МПК G08C19/16 

Предложение относится к промышленности средств связи и может быть использовано при построении средств встроенного автоматизированного контроля радиоэлектронной, в частности, телевизионной, аппаратуры.

Целью изобретения является повышение достоверности устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства, на фиг.2 приведена функциональная схема формирователя синхросигналов, на фиг.З приведена схема селектора информационных импульсов, на фиг.4 - представлена схема функционально- гэ преобразователя, на фиг.5, 6, 7 приведены временные диаграммы в характерных точках.

Многоканальное устройство телеконтроля содержит (см.фиг.1) передающий блок 1, содержащий датчики 2.1-2п параметров объекта контроля, выходы которого соединены со входами с второго по п коммутатора 3, входы управления которого соединены с выходами дешифратора 4, подключенного к выходам счетчика 5.

Выход коммутатора 3 соединен с пер- вым входом функционального преоразова- теля 6, выход которого соединен с входом управления ключа 7.

Вход формирователя 8 управляющих импульсов соединен с анодом выпрями00GO XI OJ

ел

тельного диода 9, первым проводом 10 линии связи. Ключ 7 включен между анодом выпрямительного диода 9 и общим проводом передающего блока, подключенным к второму проводу 11 линии связи. Катод диода 9 соединен с первой обкладкой накопительного конденсатора 12, входами питания коммутатора 3, дешифратора 4, счетчика 5, функционального преобразователя б, формирователя 8 управляющих импульсов. Вторая обкладка накопительного конденсатора 12 соединена с общим проводом передающего блока 1. Первый выход формирователя 8 управляющих импульсов соединен со счетным входом счетчика 5, второй выход - со входом разрешения дешифратора 4 и вторым входом функционального преобразователя 6, третий выход-со входом сброса счетчика 5.

В качестве датчиков 2,1-2п могут быть известные преобразователи параметров объекта контроля в унифицированные электрические .сигналы. Например, терморезисторы,выпрямительныеи масштабирующие преобразователи постоянных, переменных или импульсных сигналов, .

В качестве функционального преобра-. зоеатёля 6 может быть использована одна из известных схем функционального преобразования: линейного, нелинейного, одной переменной, двух переменных и т.п. Возможный вариант построения функционального преобразователя 6 описан на фиг.4.

В качестве двухпроводной линии связи, подключенной к точкам 10, 1Т может быть использована обычная линия телефонной связи длиной до 1,5 км, а также другие, виды пиний связи, например, на коаксиальных кабелях.

Приемный блок 2 содержит формирователь 13 импульсной последовательности, формирователь синхросигналов 14, генератор импульсов 15, селектор 16 информационных импульсов, блок индикации 17. Первый провод 10 линии связи соединен с выходом формирователя 13 сигнала линии и входом селектора 16 информационных им- пульсоз. Выход генератора 15 импульсов соединен с входом формирователя 14 синхросигналов, первый и второй выходы его соединены с первым и вторым входами фор мирователя 13 сигнала линии. Третий и четвертый выходы формирователя 14 синхросигналов соединен со вторым и третьим входами селектора 16 информационных импульсов. Выходы селектора 16 информационных импульсов соединены со входами блока 17 индикации.

Формирователь синхросигналов 14 содержит (фиг, 1) формирователь импульса за- пуска 18, формирователь импульса информационного кадра 19, формирователь

импульсов синхросмеси 20. управляемый генератор импульсов 21, формирователь импульсов строба 22, селектор информационных импульсов 16 содержит (фиг.З) согласующий элемент 23, регистр 24, регистр 25,

функциональный преобразователь 6 (фиг.4) содержит элемент стабилизации 26, рези- стивный делитель 27, двухлороговый элемент сравнения 28, 29г-292- разделительные диоды, инвертор 30, эле5 мент И-НЕ 31, элемент согласования 32.

Устройство работает следующим обра-- зом. При включении питания на приемной стороне на выходе генератора 15 импульсов появляются импульсы положительной по0 лярности (см.фиг.Ба, фиг.ба), которые поступают на вход формирователя 14 синхросигналов. Формирователь 18 импульсов запуска из их передних фронтов формирует короткий импульс (фиг.5,б),

5 сбрасывающий счетчик управляемого генератора 21. После сброса счетчик считает последовательность импульсов (см. фиг.5,в), формируемых ждущим релаксатором генератора 21, на который через диод поступает

0 разрешающий потенциал (см.фиг.5,к); На выходах счетчика генератора 21 появляются серии импульсов (фиг.5, г, д, е, ж), а на первом выходе формирователя 14 последовательность (фиг.5, к, фиг.66), В момент

5 времени (фиг.б.ж) счетчик останавливается до поступления следующего импульса запуска. При периодическом поступлении импульсов запуска периодическая генерация импульсных последовательностей по0 вторяется. Длительность генерируемой последовательности (фиг.5,н) определяется постоянной времени ждущего автоколебательного релаксатора генератора 21 и числом каскадов счетчика (в приведенном

5 случае четыре каскада). При появлении уровня логического нуля на последнем выходе счетчика происходит остановка релаксатора и счетчика генератора 21. Выходные последовательности счетчика (фиг.5. д, е, ж)

0 поступают на входы элемента ИЛИ-НЕ и

после инвертирования формируют на выхо,де генератора 14-4 сигнал (фиг.5,к), который

поступает на один из входов формирователя

20 импульсов синхронизации.

5 На другой вход формирователя 20 поступает импульс (фиг.5,н) со второго выхода формирователя 19 импульса информационного кадра, Последний формируется элементом И-НЕ из импульса (фиг.5м) генератора 21. снимаемого с выхода логичеckoro элемента-И ЛИ-НЕ. генератора 21 и импульса управления (фиг.5,к) с выхода ге- кератора 21. Таким образом на втором выходе формирователя 14 синхросигналов (пыход формирователя 20 импульсов синх- росерии) появляется последовательность 1/мпульсов(фиг.6,в). Одновременно с третьего выхода счетчика импульсы генератора 21 (фиг.5,е) поступают на третий выход формирователя 14, обеспечивая последовэтель- ость тактовых импульсов (фиг.6,г), которые г оступают на второй вход селектора 16 информационных импульсов, на третий вход которого поступают импульсы стробировэ- f ия (фиг.6,д) с четвертого выхода формиро- Еателя 14. Эти импульсы по времени соответствуют переднему фронту импульсэ V нформационного кадра (фиг.5, н; фиг.6, д). (ыходные сигналы с первого и второго выходов формирователя 14 поступают на пер- Е ый и второй входы формирователя 13 сигнала линии, формируя сигнал в линии гида (фиг.б, е; фиг.7), который через линию связи 10, 11 поступает на передающий блок , где в интервалы времени Дц-А t2 (фиг.б.е)заряжают конденсатор 12 через ди- с д 9. Напряжение, накопленное на конден- с аторе, является питающим для осех элементов передающего блока 1.

Отрицательный перепад напряжения (игнала линии на проводе 10 линии связи проходит через инвертирующий элемент 33 оормировзтеля 8 импульсов, на счетный 1 ход счетчика 5, который сбрасывается импульсом, сформированным на третьем вы- ) оде формирователя 9 с помощью одновибратора 34, элемента задержки 35 и лемента И 36. Этот импульс позволяет выделить начало информационного кадра по- ледовательности импульсов и обеспечить инхронное управление передающего 1 и приемного 2 блоков. После сброса счетчик 5 поочередно переключается и с помощью де- иифратора4 подключает поочередно сигна- / ы со входов коммутатора 3 на первый вход оункционального преобразователя 6. Напряжение постоянного тока с выхода дзтчи- i а-преобразователя 2 через коммутатор 3 поступает через токоограничительный ре- ; истор, включенный на входе функционального преобразователя б, на первый и второй иходы двухпорогового элемента сравнения А :8, где происходит сравнение с установленными порогами, формируемыми источником 27 опорных напряжений. При выходе 1-го контролируемого напряжения на нижний или верхний допустимые пределы, нз первом или втором выходах элемента 28 сравнения появляется напряжение лог.1, которое через один из разделительных диодов 29i или 29г и согласующий инверк ) поступает на первый вход элемента строии- рования 31 и, в моменты, разрешенные импульсом со второго выхода формирователя 5 8 управляющих импульсов, через второй согласующий элемент 32 поступает на вход управления ключа 7. В зависимости от состояния i-ro контролируемого параметра происходит информационное воздействие

0 на импульсный сигнал линии (фиг.7). При этом при исправном состоянии 1-го параметра ключ 7 закрыт и уровень информационного отрезка примерно соответствует максимальному уровню импульсной после5 дователыюсти. Отрезки (фиг.6,е) 1, 2 5, п соответствую исправным параметрам, При наличии неисправного состояния ключ 7 открывается и уровень информационной площадки примерно равен нулево0 му.

Отрезки 3 и 4 соответствуют неисправным параметрам. Таким образом, импульсная последовательность в линии связи и, соответственно, в приемном блоке соот5 ветствует совокупному текущему состоянию контролируемых параметров объекта контроля. .

Выделение информации е приемном блоке 2 происходит следующим образом.

0 Импульсная последовательность, сформированная на проводе 10, содержащая информацию о состоянии параметров, поступает на первый вход селектора 16 информационных импульсов, где (см.фиг.З) че5 рез согласующий каскад поступает на информационный вход последовательного, регистра, на тактовый вход которого поступают тактовые импульсы с третьего выхода формирователя 14 синхросигналов, чем

0 обеспечивается синхронная запись информации о состоянии контролируемых параметров.Выходныесигналы последовательного регистра 24 поступают на входы параллельного регистра 25, при

5 поступлении на вход разрешения которого импульсов стробирования с четвертого выхода формирователя 14 синхросигналов сиг- налы состояния контролируемых параметров поступают на входы блока ин0 дикации 17, где обеспечивается, например, отображение неисправности в виде свечения соответствующих светодиодов. Поскольку формирование сигнала линии в . блоке 13 тактовых импульсов и импульсов

5 стробирования производится от одного источника импульсов 15 и 14, обеспечивается устойчивая работа устройства телеконтроля о целом.

При возникновении в линии связи или на передающем блоке каких-либо неисправностей изменяется характер информационных составляющих импульсной последовательности, что позволяет однозначно судить о работоспособности устройства.

Использование устройства при построении систем контроля телевизионной аппаратуры позволяет повысить точность и достоверность контроля за счет обеспечения возможности использования элементов с улучшенными точностными характеристиками при сохранении свойств автономности и отказа, от местных источников питания в передающем блоке.

Если бы в качестве многоканального устройства телеконтроля использовалось устройство-прототип, точность была бы ниже вследствие ограничений на элементы, устанавливаемые в передающем блоке.

Ф о р му л а и з о б р.е т е ни я .

1. Многоканальное устройство телеконтроля, содержащее на передающей стороне датчики, выходы которых соединены с информационными входами коммутатора, счетчик, последовательно соединенные выпрямительный диод и накопительный конденсатор, анод выпрямительного диода соединен с первым проводом линии связи, катод - с общей шиной питания коммутатора и счетчика, вторая обкладка накопительного конденсатора соединена с вторым проводом линии связи, на приемной стороне-блок индикации и генератор импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности устройства, в него введены на передающей стороне формирователь, управляющих импульсов, функциональный преобразователь, дешифратор и управляемый ключ, первый вход функционального преобразователя соединен с выходом коммутатора, выход функционального преобразователя подключен к входу управляемого ключа, сыход которого объединен с анодом выпрямительного диода и соединен с первым входом формирователя управляющих импульсов, второй вход которого объединен с вторым входом функционального преобразователя, первым входом дешифратора и подключен к общей шине питания, первый выход формирователя управляющих импульсов соединен со счетным входом счетчика,; второй выход подключен к второму входу дешифратора и третьему входу функционального преобразователя, третий выход соединен с входом обнуления счетчика, выходы которого подключены к одноименным входам дешифратора, выходы которого подключены к одноименным управляющим входам коммутатора, на приемной стороне - формирователь синхросигналов, формирователь

импульсной последовательности в линии связи и селектор информационных импульсов, первый выход формирователя импульсной последовательности в линии связи

соединен с первым проводом линии связи и первым входом селектора информационных импульсов, выход генератора импульсов соединен с входом формирователя синхросигналов, первый выход которого подключен к

0 одноименному входу формирователя импульсной последовательности в линии связи, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя синхросигналов, третий выход подключен к второму входу

5 селектора информационных импульсов, третий вход которого соединен с четвертым выходом формирователя синхросигналов, выходы селектора информационных импульсов подключены к одноименным вхо0 дам блока индикации, второй выход формирователя импульсной последовательности в линии связи подключен к шине питания м второму проводу линии связи. 2. Устройство по п.1, отличающее-.

5 с я тем, что формирователь управляющих импульсов содержит инвертор, одновибра- тор, элемент задержки, элемент 1/1-НЕ и ограничительный резистор, первый вывод которого является первым входом формиро0 вателя управляющих импульсов, второй вывод ограничительного резистора через инвертор соединен с входом одновибрато-. рэ, первым входом элемента И-НЕ и является первым входом формирователя

5 управляющих импульсов, выход одновибра- тора через элемент задержки подключен к второму входу элемента И-НЕ и является вторым входом формирователя управляющих импульсов, инверсный выход элемено0 та И-НЕ является третьим выходом формирователя управляющих импульсов, второй вход формирователя управляющих импульсов соединен с общей шиной питания.

5 3. Устройство по п. 1, о:т л и ч а ю щ е еся тем, что формирователь синхросигналов

содержит генератор прямоугольных имt пульсов, формирователь импульса запуска,

формирователь импульса информационно0 го кадра, формирователь импульсов строба и элемент И, вход формирователя импульса запуска является входом формирователя синхросигналов, выход подключен к входу формирователя импульса информаци5 онного кадра и к первому входу генератора прямоугольных импульсов, первый выход формирователя импульса информационного кадра соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом генератора прямоугольHI лх импульсов, выход элемента И является п рвым выходом формирователя синхросигналов, первый выход формирователя им- п йьса информационного кадра соединен с в орым входом генератора прямоугольных и пульсов, второй выход подключен к входу ф )|)мирователя импульсов строба, второй в 1ход генератора прямоугольных импульса т является вторым выходом формировате- л( синхросигналов, выход формирователя и «гул ьсов строба и третий выход генерато- р) прямоугольных импульсов являются со- огветственно третьим и четвертым выходами формирователя синхросигналов.

4, Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е е- тем. что формирователь импульсной по- сйбдовательиости в линии связи содержит гррвый и второй транзисторные ключи и

0

5

резистор, вход управления первого трг. сторного ключа является первым входом формирователя импульсной последовательности в линии связи, вход управления второго транзисторного ключа является вторым входом формирователя импульсной последовательности в линии связи, первый вывод резистора объединен с первым выводом первого транзисторного ключа и подключен к шине питания, второй вывод резистора объединен с вторым выводом первого транзисторного ключа, с первым выводом второго транзисторного ключа .и является первым выходом формирователя импульсной последовательности в линии связи, второй вывод второго транзисторного ключа является вторым выходом формирователя импульсной последовательности в линии связи.

СрЈ/&. /

Фиг. Ј

Ы7

a-Tio Л- S ГГ

- ТЛЛШШ ПГ

и

и

л

IF

Г07

7

Л

toz

Ah

tat

фиг. 5

40

tcifa

ten. C2

Фиг. 6