Устройство для передачи телеизмерительной информации Советский патент 1977 года по МПК G08C19/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Устройство относится к области телеизмерений и может использоваться в телемеханике, радиотелеметрии, дальней связи и т.п.

Радиотелеметрические системы (РТС), применяемые для получения данных измерений с удаленных либо подвижных объектов, находят в последнее время все более широкое распространение во многих отраслях науки и техники; РТС представляет собой специализированную систему связи, в которой измеряемая велишна на передающей стороне преобразуется в злектрйческий сигнал, передается по радиолинии (каналу связи) на приемную сторону и там регистрируется. В последнее время в связи со все увеличивающимся потоком данных, нуждающихся в передаче РТС и обработке полз чателем с одной стороны, и значительной избыточностью потока с другой получили развитие РТС с сокращением избыточности передаваемых данных - со сжатием данных до передачи их через канал связи получателю, содержащие датчики, преобразователи, хро1шзатор, блок сокращения избыточности 111. РТС со сжатием ланных являются адаптивными

пэ отнощению к в.хо/|ным сигналам, т.е. автоматически изменяющими программу работы в зависимости от характера изменения во време1Ш измеряемых величин.

Наиболее развиты в настоящее время РТС, ишользующие обратимые методы сжатия, т.е. такие, которые дают возможность восстанавливать вид измеряемой велишны в зависимости от времени, причем из обратимых чаще всего применяются полиномиальные методы сжатия, основанн; ге на кусочной аппроксимащш измеряемой величины, являющейся функцией времени. Для реализации полиномиальных методов могут применяться адаптивная дискретизация и адаптивная коммутация. Алгоритм систем с адаптивной коммутацией широко известен. Характерной особенностью таких систем является адресация каждого отсчета, т.е. передача вместе с измерительной информацией еще и служебной информации (адрес, т.е. номер опрощенного канала).

Известно устройство для передачи телеизмерительной информации, содержащее датчики, выход каждого из которых подключен к первым входам соответствующих преобразователя погрепшости агтроксимации и ключевого злемента, вторые выходы одноиме{пи.1Х преобразователей погрещности аппроксимации и ключевых элементов объединены

и подключены к управляющим выходам анаJteautopa погрешностей, выходы преобразователей погрешности аппроксимации соединены с информационными входами анализатора погрешностей, выход генератора импульсов под ключей ко входу распределителя, управляющий выход KOTOpofo соединен с соответствующими входами анализатора погрешностей и блока синхрониэащт, которого подключен к первому входу передатчика {2}.

Однако последовательная передача кода информации и кода адреса приводит к эначнтельт-ому снижению эффективноста адаптивной коммутации. Передача всей информации ведется цифровыми методами, требукищми значительно больших затрат энергии по сравнению с аналоговыми для заданного канала связи. Кроме того,, устройство характеризуется сложностью аппаратурной реализации (нали еАЦП).

С целью повышения эффективности устройства, в него введены аналоговый модулятор и элементы ИЛИ и И, одни входы которых подключены к соответствующим выходам рашределителя, другие соеданены с адресными выходами анализатора погрешностей, выходы злементов И через элемент ИЛИ подключены к первому входу аналогового модулятора второй вход которого соединен с выходами ключевых злементов, выход аналогового модулятора подалючен , ко второму входу передатчика.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчики 1, предназначенные для преобразования информации от обзлкта в электрический сигнал, например напряжение постоянного тока, преобразователи 2 погрешности аппроксимации, предназначенные для выработки сигнала (1шпряжения), пропорционального погрещности аппроксимации по выбранному алгоритму, ключевые элементы 3, служащие для передачи сиг налов датчика на вход аналогового модулятора 4, предназначенного, в свою очередь, для преобразования аналоговых сигналов в определяемый способом построения модулятора параметр (амплитуду импульса, ширину импульса, частоту следования импульсов, временной интервал между соседними импульсами и т.д.) на каждом тактовом интервале, анализатор погрешностей 5, злемеиты И 6, распределитель 7, блок синхронизации 8, передатчик 9, генератор импульсов 10 и элемент ИЛИ 11.

Устройство работает следу15ощим образом. Сигналы датчиков 1 подвергаются адаптивной коммутации. При зтом каждый преобразователь 2 погрешности аппроксимации на своем выходе формирует сигнал, пропорциональный текущему значению погрешности аппроксимации входного сигнала определенным полиномом. Анализатор погрешностей 5 по сигналу с выхода распределителя импульсов 7 выбирает преобразователь погрешности аппрокСИмацЫ и соответственно канал с максимальным значе1шем погрешности аппроксимации и подкЛЮчает выходной сигнал выбранного канала (датчика 1) через ключевой элемент 3 ко входу аналогового модулятора 4. Одновременно с этим анализатор 5 осуществляет сброс в нулевое состояние выходного сигнала выбранного преобразователя 2 и формирует на выходах, подключенных ко входам злементов И 6, параллельный код номера выбранного преобразователя2 (канала). На выходах рас пределителя импульсов 7, соединенных со входами элементов И 6, последовательно появляются сигналы. При зтом если на выходе анализатора 5, подключенном ко входу элемента И 6 и соответствующем некоторому разряду кода адреса, имеет место сигнал 1. на выходе элемента И 6 при поступлении сигнала с выхода распределителя 7 формируется сигнал, который через элемент ИЛИ 11 поступает на управляющий вход анологового модулятора 4. По этому сигналу аналоговьш модулятор 4 осуществляет в соответствии с поступающим через открытый ключевой элемент 3 информационным сигналом модуляцию соответствующего параметра сигнала-носителя. С выхода аналогового модулятора 4 сигналы поступают в передатчик 9, а с выхода последнего - в канал связи. В результате последовательной передачи сигналов на входы злементов И 6 с выхода распределителя 7 осуществляется преобразование параллельного кода адреса опрашиваемого в данном цикле датчика в последовательньш, причем при наличии единицы в соответствующем разряде в канал связи передается на данном такте информация в аналоговой форме о выходном сигнале опрашиваемого: датчика, а при наличии некоторый УСЛОВНЫЙ аналоговый сигнал, или ничего не передается. После передачи таким образом последовательного кода адреса и информации о выходного сигнала опрашиваемого датчика анализатор погрешности 5 по сигналу с выхода респределителя 7 вновь действует вышеуказанным образом и цикл повторяется.

Началу передачи непосредственно измерительной информации предшествует передача синхронизирующих посылок, формируемых блоком синхронизации 8 в начале каждого цикла передачи. Таким образом, в предлагаемом устройстве в канал связи передаются кодовые комбинации, несущие информацию о номере опрашиваемого датчика, а каждая едница кода несет в аналоговой форме информацию о величине выходного сигнала опрашиваемого датчика. Это позволяет уменьшить и время цикла адаптивной коммутации, и величину энергии, затрачиваемой на передачу. Кроме того, использование предлагаемого передающегося устройства позволяет повысить помгхоустойчивость системы за счет повьш1ения достоверности от многократной передачи информации о величине выходного сигнала опрашиваемого датчика (при л - разрядном коде адреса в среднем каждая комбинация может содержать п/2 единиц, т.е. информационный сигнал в феднем повторяется п/2 раз). Формула изобретения Устройство для передачи телеизмерительной информашга, содержащее датчики, выход каждого из которых подключен к первым входам соответствующих преобразователя погрешности аппроксимации и ключевого злемеита, вторые выходы одаоименных преобразователей погрешности аппроксимации и ключевых элементов объединены и подключены к управляюшим выходам анализатора погрешностей, выходы преобразователей погрешности аппроксимации соединены с информавдонными входами анализатора погрешностей, выход геиеpaTOjpa импульсов подключен ко входу раотределителя, управляюший выход которого соединен с соответствующими входами анализатора погрешностей и блока синхронизации, выход которого подключен к первому входу передатчика, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения эффективности устройства, в него введены аналоговый модулятор и элементы ИЛИ и И, одни входы которых подключеиы к соответствукицим выходам распределителя, другие. - соединены с адресными выходами анализатора погрешностей, выходы элементов И через элемент ИЛИ подключеиы к первому входу аналогового модулятора, второй вход которого соединен с выходами ключевых элементов, выход аналогового модулятора подключен ко второму входу передатчика. Источники инфоркЬйии, принятые во внимание при экспертизе: 1. AraAikuHqiB П.Л- Основы радиотелеметрии, М., Военгиз 1971,. 16Z-164. 2. Фремке А. В. Телеизмерения, Н., Высшая , 1975, стр. 23G (njWTOTim).