УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКРЕТНОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДВУХ ФУНКЦИОНАЛЬНО СВЯЗАННЫХ ПАРАМЕТРОВ Советский патент 1968 года по МПК H03M1/00 

Изобретение относится к области преобразования и кодирования информации.

Известны устройства для дискретного представления двух функционально связанных параметров, содержащие датчики параметров, соединенные с коммутатором аналоговых величин, преобразователь напряжение - цифровой код, связанный с последним, коммутатор кодовых величин, схему управления коммутаторами, квантующее устройство, ячейки памяти, регистр, сумматор и блок определения первой конечной разности по параметру.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем коммутатор кодовых величин соединен с квантующим устройством, ячейками памяти и блоком определения первой конечной разности по параметру. Схема управления блоком определения первой конечной разности подключена к квантующему устройству, а сумматор, подключенный к регистру и блоку определения первой конечной разности, соединен с логической схемой анализа, которая связана с блоком управления коммутаторами и с коммутатором кодовых величин.

Такое выполнение устройства позволяет уменьшить избыточность измерительной информации.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Датчики 1 и 2 преобразуют измеряемые параметры в соответствующие напряжения U_y и U_x, которые через аналоговые ключи 3 и 4 поступают на преобразователь 5 напряжение - цифровой код и далее через кодовые ключи 6 и 7 на ячейки памяти 8 и 9 текущих отсчетов.

Работа ключей 3, 4, 6 и 7 и схемы управления их работой, состоящей из схем задержки 10 и 11, заключается в следующем.

Постоянно подключается один канал, т.е. параметр, по которому идет равномерное квантование по уровню, например параметр У. В момент отсчета, команда на проведение которого приходит с квантующего устройства, состоящего из нуль-органов 12 и 13, преобразователя цифровой код - напряжение 14, блока 15 задания кванта и схемы «ИЛИ» 16, происходит измерение параметра y в цифровой форме, а затем переключение на второй параметр х для его отсчета, после чего снова коммутируется прежний канал, чтобы следить за величиной первого параметра. Триггер 17, управляющий ключами 3, 4, 6 и 7, находится в таком исходном состоянии, что напряжение с его левого выхода держит аналоговый ключ и кодовый ключ 6 замкнутыми, а напряжение с правого выхода держит аналоговый ключ 4 и кодовый 7 разомкнутыми.

В момент прихода команды на отсчет с квантующего устройства, а именно со схемы «ИЛИ» 16, эта команда используется для запуска преобразователя 5 напряжение - цифровой код, а также подается на схему задержки 11. Сигнал с этой схемы, время задержки которой равно времени преобразования преобразователя 5, поступает на схему задержки 10, а также через схему «ИЛИ» 18 и ключ 19 на триггер 17. Последний перейдя в состояние, противоположное исходному, размыкает ключи 3 и 6 и замыкает ключи 4 и 7. Сигнал со схемы задержки 11 поступает через схему «ИЛИ» 20 для вторичного запуска преобразователя 5 с целью измерения в цифровой форме параметра х.

Сигнал со схемы задержки 10, время задержки которой равно сумме времени преобразования преобразователя 5 и времени логической обработки результата измерения, поступает через схему «ИЛИ» 18 и ключ 19 на триггер 17. После прихода последнего сигнала триггер 17 переходит в исходное положение.

Кодовые числа с ячеек памяти 8 и 9 подаются через коммутатор кодовых величин, состоящий из ключей 21-24 и триггера 25, на квантующее устройство и блок определения первой конечной разности по параметру, квантуемому неравномерно. Кодовые числа с ячеек памяти 8 и 9 поступают также на запоминающее устройство или регистрирующее устройство 26, стоящее на выходе предлагаемого устройства.

Триггер 25 находится в таком исходном состоянии, что напряжение с его левого выхода держит кодовые ключи 22 и 24 замкнутыми, а кодовые ключи 21 и 23 - разомкнутыми.

Квантующее устройство осуществляет равномерное квантование по уровню параметра, который поступает на него с выхода коммутатора аналоговых величин, а также с ячеек памяти 8 или 9, путем выдачи команды на отсчет в момент, когда текущее значение параметра достигает значения, которое равно алгебраической сумме предыдущего измерения и величины кванта.

Работа квантующего устройства состоит в следующем.

Коммутируемый параметр у с аналогового ключа 3 подается на нуль-органы 12 и 13. На эти же нуль-органы подаются напряжения с преобразователя код-напряжение 14 и с блока 15 задания величины кванта в аналоговой форме, которые суммируются на входном сопротивлении нуль-органа 13 (для участков, где исследуемая функция монотонно возрастает) и вычитаются на нуль-органе 12 (для участков, где исследуемая функция монотонно убывает). В момент сравнения один из нуль-органов выдает сигнал, который поступает на схему «ИЛИ» 16. Сигнал на выходе последней схемы представляет собой команду на проведение отсчета (т.е. измерения по параметрам y и х).

В тех случаях, когда исследуется монотонная функция, один из нуль-органов и схема «ИЛИ» 16 могут отсутствовать, а командой на отсчет служит сигнал, получаемый с оставшегося нуль-органа.

Блок 27 определения первой конечной разности определяет разность значений предыдущего измерения и текущего измерения в исходном состоянии по параметру х, так как именно значения параметра х подаются через кодовый ключ 24 на блок 27. Работой блока 27 управляет распределитель импульсов 28, который запускается от схемы «ИЛИ» 16. Он выдает последовательность импульсов, разделенных во времени и в пространстве и необходимых для работы элементов блока 27.

Кодовое число с блока 27 поступает на блок определения разности между величиной кванта и величиной первой конечной разности по параметру, квантуемому неравномерно в исходном состоянии по параметру х (сумматор 29). Туда же подается и кодовое число заданной величины кванта с регистра 30. Результат с сумматора 29 поступает на логическую схему 31 анализа этого результата, которая осуществляет следующий алгоритм:

ΔU₃-ΔU_x<0 - равномерное квантование продолжается по уровню параметра у, т.е. сигнала на выходе схемы нет; ΔU₃-ΔU_x>0 - переход на равномерное квантование по уровню параметра х, т.е. сигнал на выходе схемы есть; ΔU₃-ΔU_y<0 - равномерное квантование продолжается по уровню параметра х, т.е. сигнала на выходе схемы нет; ΔU₃-ΔU_y>0 - переход на равномерное квантование по уровню параметра у, т.е. сигнал на выходе схемы есть.

Сигнал со схемы 31 поступает на схему управления коммутаторами для переключения постоянно коммутируемого канала, что происходит, когда сигнал сумматора 29 подается на ключ 19, который размыкается при этом. Сигнал из схемы задержки 10 не проходит теперь на триггер 17, который остается в состоянии, противоположном исходному, а соответственно ключи 4 и 7 остаются замкнутыми, а ключи 3 и 6 - разомкнутыми.

Сигнал со схемы 31 поступает также на коммутатор кодовых величин с целью переключения параметра, подаваемого с ячеек памяти на квантующее устройство, и параметра, подаваемого в блок 27 определения первой конечной разности, что осуществляется подачей сигнала со схемы 31 на триггер 25, который, перекидываясь в противоположное состояние, замыкает ключи 21 и 23 и размыкает ключи 22 и 24.

Устройство для дискретного представления двух функционально связанных параметров, содержащее датчики параметров, соединенные с коммутатором аналоговых величин, преобразователь напряжение - цифровой код, связанный с последним, коммутатор кодовых величин, схему управления коммутаторами, квантующее устройство, ячейки памяти, регистр, сумматор и блок определения первой конечной разности по параметру, отличающееся тем, что, с целью уменьшения избыточности измерительной информации, в нем коммутатор кодовых величин соединен с квантующим устройством, ячейками памяти и блоком определения первой конечной разности по параметру, схема управления блоком определения первой конечной разности подключена к квантующему устройству, а сумматор, подключенный к регистру и блоку определения первой конечной разности, соединен с логической схемой анализа, которая подключена к блоку управления коммутаторами и к коммутатору кодовых величин.