Устройство для передачи телеизмерительной информации Советский патент 1976 года по МПК G08C19/28 H04J9/00 

Изобретение относится к области телеизмерений и может использоваться в телемеханике, радиотелеметрии, дальней связи и др.

Известно устройство для передачи телеизмерительной информации, содержащее датчики информации, коммутатор каналов, состоящий из распределителя и ключей, аналогоцифровой преобразователь, блок считывания и управления, состоящий из распределителя импульсов, элементов «И по числу разрядов кода, формирователя кодовых импульсов и генератора тактовых импульсов, причем выходы датчиков соединены со входами коммутатора каналов, выход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого, в свою очередь, соединены со входами блока считывания и управления.

Однако при использовании такого устройства возможно появление недопустимых погрешностей аппроксимации входных сигналов из-за постоянной скорости опроса датчиков коммутатором, причем эта погрешность может не соответствовать второй составляющей суммарной погрешности телеизмерений - погрешности квантования, определяемой числом разрядов кода. В то же время желательно, чтобы эти составляющие погрешности были примерно одинаковы.

Для уменьшения суммарной погрешности телеизмерений и увеличения быстродействия в

предлагаемое устройство введены преобразователи погрешности аппроксимации, элементы сравнения, управляемый ключ, дополнительные ключи, второй элемент «ИЛИ и вторая

группа элементов «И, причем вход каждого преобразователя погрешностей аппроксимации соединен с выходом каждого датчика информации, а выход - подключен ко входу соответствующего дополнительного ключа,

управляющие входы дополнительных ключей соединены с выходами первого распределителя импульсов, а выходы объединены и подключены ко входам элементов сравнения, выходы которых подключены к первым входам

второй группы элементов «И, вторые входы которых соединены с выходами второго распределителя импульсов, а выходы подключены ко входу второго элемента «ИЛИ, выход которого соединен с первым входом управляемого ключа и с тактовым входом первого распределителя импульсов, второй вход управляемого ключа подключен к генератору тактовых импульсов, третий - к управляющему выходу аналого - цифрового преобразователя, а выход - к тактовому входу второго распределителя импульсов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство для передачи телеметрической

информации содержит датчики 1 информации,

предназначенные для преобразования информапии от объекта в электрический сигнал,например напряжение постоянного тока. Выходы датчиков соединены со входами нреобразователей 2 погрешности аннроксимацни, предназначенных для выработки сигнала (напряжения), пропорционального погрешности аппроксимации по выбранному алгоритму, и с сигнальными входами ключей 3, служащих для передачи сигналов датчиков на вход аналогоцифрового преобразователя 4, предназначенного, в СБОЮ очередь, для преобразования аналоговых сигналов в код. Выходы преобразователей 2 связаны с сигнальными входами дополнительных ключей 5, служащих для передачи напряжений с выходов преобразователей 2 на элементы 6 сравнения, предназначенные для сравнения напряжения с преобразователя погрешности аппроксимации с определенной уставкой. Количество ключей 3 и 5 равно числу датчиков 1 устройства. Число элементов сравнения 6 равно максимальному числу разрядов кода преобразователя 4. Управляющие входы ключей 3 и 5, соответствующие одному датчику, соединены между собой и подключены к выходу первого распределителя импульсов 7, управляющего работой указанных ключей, выходы ключей 3 соединены между собой и подключены ко входу аналого-цифрового преобразователя 4, а выходы ключей 5 также соединены между собой и подключены ко входам элементов 6. Выходы элементов 6 связаны с одним из второй группы элементов «И 8, вторые входы которых соединены с выходами распределителя импульсов 9 блока считыания и управления, которые, в свою очередь, соединены с первыми входами первой группы элементов «И 10, на вторые входы которых подается код с выходов преобразователя 4. Устройство содержит также два элемента «ИЛИ lli и 1 2, служащие для собирания кодовых сигналов от элементов «И 8 и 10, управляемый ключ 12, генератор 13 тактовых импульсов, обеспечивающих работу распределителя импульсов 9, и формирователь 14 кодовых импульсов, служащий для формирования кодовых посылок в канал связи. Вход формирователя кодовых импульсов соединен с выходом первого элемента «ИЛИ lli, а выход его связан со входом канала связи. Разрешающий вход управляемого ключа 12 соединен с управляющим выходом преобразователя 4, запрещающий вход - с выходом второго элемента «ИЛИ Ib, сигнальный вход связан с выходом генератора 13, а выход подключен ко входу распределителя импульсов 9.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы датчиков- 1 через ключи 3, управляемые распределителем импзльсов 7, поочередно подключаются к аналого-цифровому преобразователю 4, где вырабатывается код. При этом управляемый ключ 12 закрыт, и импульсы с генератора 13 не проходят на распределитель импульсов 9. Преобразователи 2 погрешности аппроксимации непрерывно анализируют сигналы датчиков, и на выходе их ноявляется напряжение, соответствующее погрешности аппрокси.мации. Одновременно с включением определенного ключа 3 открывается и ключ 5 этого же канала, п напряжение с преобразователя 2 поступает на элементы 6 сравнения, число которых равно максимальному числу разрядов кода. На вторые входы элементов 6 подаются напряжения зставок, соответствующие определеным значениям погрещности аппроксимации. Так, если принять погрещность аппроксимации, равной погрешности квантования, то уставка на первом элементе сравнения должна быть равна напряжению, пропорциопальному половине максимального значения напряжения датчиков, на втором - одной четверти и т. д. На последнем

элементе сравнения напряжение уставки должно равняться пулю. В принципе такая схема позволяет реализовать любое соотношение между погрешностями аппроксимации и квантования.

По окончании преобразования напряжения датчика в код аналого-цифровой преобразователь 4 выдает сигнал на управляемый ключ 12, разрешающий поступление импульсов с генератора 13 на распределитель импульсов

9, который опрашивает элементы «И 8 и 10. Распределитель импульсов 9 с элементами «И 10, элементом «ИЛИ lli представляют собой преобразователь параллельного кода в последовательный. Последовательный код через формирователь 14 кодовых импульсов передается в канал связи. Перед началом передачи кода в канал связи поступает маркерный импульс, который может быть сформирован в формирователе 14. В известных передающих

устройствах телеизмерительных систем в канал связи выдается, кроме маркерного, строго определенное число кодовых импульсов. В устройстве распределитель импульсов 9 через элементы «И 8 опрапшвает элементы 6 сравнения, начиная с элемента, имеющего наибольшую уставку. Как только на каком-либо элементе сравнения появляется напряжение, соответствующее уставке, он сработает, и на выходе соответствующего элемента «И 8 появляется сигнал «1, который через элемент «ИЛИ 112 закрывает управляемый ключ 12, запрещая импульсам с генератора 13 проходить на распределитель импульсов 9. Таким образом, в устройстве преобразование параллельного кода в последовательный происходит не до конца, а только до разряда кода, соответствующего сработавщему элементу 6, т. е. соответствующего погрешности аппроксимации в данном канале. Одновременно с окончанием

преобразования параллельного кода преобразователя 4 в последовательный от элемента «ИЛИ выдается импульс на переключение распределителя импульсов 7 (коммутатора каналов) на следующий датчик, и цикл

новторяется.

Таким образом, в предлагаемом устройстве в канал связи передаются не все разряды кода, а только те, начиная со старшего, при которых погрешность квантования соответствует погрешности аппроксимации. Это позволяет уменьшить время цикла работы устройства, что соответственно уменьшает погрешность аппроксимации и суммарную погрешность телепередачи. При этом сохраняются преимущества циклических систем, т. е. негребуется ни адресации, ни датирования.

Формула изобретения

Устройство для передачи телеизмерительной информации, содержащее датчики информации, выход каждого из которых подключен ко входу соответствующего ключа, управляющие входы каждого из которых соединены с выходами первого распределителя импульсов, выходы ключей подключены ко входу аналогоцифрового преобразователя, соответствующие выходы которого подключены к первым входам первой группы элементов «И, вторые входы которых соединены с выходами второго 1аспреД Злителя импульсов, выходы первой группы элементов «И через первый элемент «ИЛИ подключены ко входу формирователя кодовых импульсов, и генератор тактовых

импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности передачи информации, в него введены преобразователи погрешности аппроксимации, элементы сравнения, управляемый ключ, дополнительные ключи, второй элемент «ИЛИ н вторая группа элементов «И, причем вход каждого преобразователя погрешности аппроксимации соединен с выходом каждого датчика информации, а выход подключен ко входу соответствующего дополнительного ключа, управляющие входы дополнительных ключей соединены с выходами первого распределителя импульсов, а выходы объединены и подключены ко входам элементов сравнения, выходы которых подключены к первым входам второй группы элементов «И, вторые входы которых соединены с выходами второго распределителя импульсов, а выходы подключены ко входу второго элемента «ИЛИ, выход которого соединен с первым входом управляемого ключа и с тактовым входом первого распределителя, имнульсоз, второй вход управляемого ключа подключен к генератору тактовых импульсов, третий - к управляющему выходу аналогоцифрового преобразователя, а выход - к тактовому входу второго распределителя ИМПУЛЬСОВ.