Устройство для сбора и первичной обработки информации датчиков Советский патент 1979 года по МПК G06F17/40 

Целью изобретения является повышение точности обработки информации. Поставленная цель достигается тем, что В устройство введены блок накопления j считывания значения параметра и блок формирования трехпарамётричёской квадратичной зависимости, состоящий из узла регистрации числа линейных участков и узла формирования ли Яшиных значений, причем выходы блока памяти и блока синхронизайиии соединены соответственно с первым и вторым входами блока накопления и считывания зна чения параметра, третий вход которого пойкяючен к третьему выходу коммутаТгорйГ а ЙыхЩ - соединен со Вторыми входами блока управления и блока сии- х 6низ;здин, одноимённые выходы групп элементов И блока коммутации подключёны К соответствующим входам из груп пы входо блока накопления и считывания значения параметра, первый и второй входы узла формирования линейных значений подключены соответственно к выходам блока синтрониаации и блока ШцЕгта, а его выход - соединен со вторым входом счетчика результата, Вызощы блока синхронизации и блока паMeiil соединень сЬответственно с пербым и вторым входами узла регистрации числе линейных участков, группа ВЫХОД которого соответственно подкйю Ч61М к rpyrtne Входов узла .формирования диивйнь1Х значений. Кроме того, бло накоплейия и считывания значения параметра содержит элемент ИЛИ, деяи теяь, реверсивные счетчики по числу из меряемых параметров в группе датчиков и группу элементов И,, входы ко торых подключены к соответствующим Входам из группы входов блока, сумми руюпше и вычитающие входы реверсивных счетчиков соединены с соответствукшдакги выходами групгаы элементов И, управляющие входы которых подключены соответственно к третьему входу блока Выходу делителя, соединенному бходом со вторым входом блока, выходы реверсивных счетчиков подключены к соответ ствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом блока. Кр ме того, узел регистрации числа линей IC.I3C уча:сткоВ, садержит управляемый де литель, и Второй входы которого подключены к одноименным входам узла и счетчик, соединенный входом с выходом управляемого делителя, выходы c4e .чика подключены 1с соответствующим выходам из группы выходов узла. Кроме того, узел формирования линейных значений содержит два элеме гга ИЛИ, счетчик,триггер, группу элементов И, элемент задержки и управляемый делитель, причем первая и вторая группа входов группы элементов И соединены соответственно с группой входов узла и группой выходов счетчика, выход которого подключен ко входу триггера, входы счетчика и элемента задержки подключены к первому входу узла, второй вход и выход которого связаны соответственно с первым входом и выходом управляемого делителя, выходы группы элементов И соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход управляемого делителя соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам триггера и элемента задержки. Блок-схема устройства приведена на чертеже. Устройство содерзмйт датчики 1, Группы 2 элементов И коммутатор 3, блок 4 управления, блок 5 памяти, блоя 6 накопления и считывания зйачения параметра, включающий группу 7 элементов Ц, реверсивные счетчики 8, делитель 9 с фиксированным )4вщвентом деления и элемент. 10 ИЛИ, бятак 11 спнхронизашш, узел 12 регистрации числа линейных участков, образованный управляемым делителем 13 и счетчиком 14, узел 15 формирсшания линейных значений, «образованный группой 16 элементов И, счетчиком 17, элементом 18 ИЛИ, т даггером 19, эле- ментом 20 задержки, элементом 21 ИЛИ и управляемым делителем 22, счетчик 23 результата, блок 2.4 печати, блок 25 индикации и генератор 26 тактовых импульсов. Коммутатор 3 и группы элементов И 2 образуют блок коммутации 27 , а блоки 12 и 15 - блок 28 формирования трехпараметрической квадратичной зависимости. На чертеже обозначены также выход 29 остановки и Вход 30 пуска блока Ц. - . Устройство работает следующим образом. В первом такте измерение частоты датчиков коммутатор 3 дает разрешающий сигнал на одну вз групп 2 эле ментов И. Из блока 5 памяти в реверсивные счетчики 8 записываются коды чисел Qg- fo-i Д i емкость реверсивных счетчиков 8, foiначальная частота i -го датчика, t - выбранное время измерения. Затем открываются взсоды группы 7 элементов И, связанные с выходами сб ответствующей группы элементов И 2. В течение времени t измерения на суммирующие входы реверсивных счет- Чйков 8 поступают сигналы датчиков. В момент окончания времени tj, измерения элементы И группы 2 аакрываЬтсй по входам, реверсивные счетчики 8 переводятся в режим вычитания и начинается второй такт работы устройства. Числа, зафиксированные в реверсивных счетчиках 8 равны( - -Во втором такте работы устройства коммутатор 3 поочередно подключает вы ход делителя 9 к вычитающим входам реверсивных счетчиков 8, причем переключение производится в момент обнуяения подключенного реверсивного счетчика 8, сигнал обнуления которого через элемент 10 ИЛИ подается в блсж 4 управления, С приходом команды пуск из блсяса 4 управления на вход 30 блок Ц обеспечивает прохождение импульсов с выхода генератора 26 тактовых импульсов которые поступают на вход делителя 9, делителя 13, счетчика 17 и элемента 2О задержки. Обнуление первого реверсивного счет чика 8 произойдет при поступлении на его вход числа N-j импyльcoJз с выхода делителя 9: N, t(f,-f,); причем на вход делителя 9 поступит N импульсов с выхода генератора 26 так товых импульсов (. где К. - коэффицие г деления делителя, определяемого из значения допустимой погрешности линеаризации. При обнулении реверсивного счетчика 8 сигнал с его выхода проходит через элемент 1О ИЛИ на вход 29 блока Ц. Этот же сигнал поступает в блок 4 управления, в резулм-ате чего производится передача кода линейного значения измеряемого параметра из счетчика 23 в блок 24 печати и блок 25 индикашш} коммутатор 3 производит подключение д лителя 9 к вычитающему входу следук .щего реверсивного счетчика 8, подается команда пуск на вход 30 блока Ни цмш, линеаризации повторяется. После обнуления последнего реверсивного счетчика 8 командой с .выхода коммутатора 3 блок 4 управления переводится в режим измерения сигналов очередной группы датчиков. БЛОК 28 формирования трехпараметрической квадратичной зависимости реализует зависимость вида P-0|f ttsftC методом кусочно-линейной аппроксимации. Число участков Км кусочно-линейных функций, аппроксимирующих характеристик датчиков выбирается постоянным с учетом допустимой погрешности и соответствует емкости счетчика 14. Также выбирается постоянным {для групп датчиков с близким значением наибольшей выходной частоты) коэффивдент К J определяющий длину участка аппроксимайин (коэффщиент деления делителя 13). Числа NQ e-fjj i, вводимь х в i -ый реверсивный счетчик 8, а также коэффициент умножения К . управляемого делителя 22, зависите от йвдивидуальных характеристик датчиков. Коэффициенты Кд деления делителя 13 зависят от характеристик m Блок 28 обеспечивает отработку заданной зависимости непосредственно со значения f t , причем параболическая зависимость формируется из трех составляющих: с выхода элемента 20, с выхода триггера 19 и с выхода группы 16 элементов И. Управляемый делитель 22 осуществляет необходимое масшта. бирование и в момент окончания линеаризации в счетчике 23 результата будет зафиксировано численное значение измеряемого параметра в физических еди ницах, которое затем выводится на печать, индикацию в ЦВМ. Формула изобретения 1. Устройство для сбора и первичной обработки информации датчиков, содержащее коммутатор и группы элементов И по числу групп подключаемых датчиков, блок управления, соединенный BJUV дом и выходом с первыми выходом в входом коммутатора, второй выход которого подключен к управляющим входам групп элементов И, входы которых соеднвевы с выходами сортввтствуюшвх дат. чиков, блок синхронизации, соединенный пер&ым и вторым входами соответственно со вторым выходом блока управления и В1.ПСОДОМ генератора тактовых импульсов, блок памяти, входы которого подключены соответственно к третьему вы ходу коммутатора и третьему выходу блока управления, четвертый выход кото рого соединен с первыми входами счетчика результата и блока печати, вы- ход счетчика результата подключен к выходу устройства, второму входу блока печати и входу блока индикации, О т я и ч а ю ш е ее я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены бйок накопления и считывания значения параметра и блок формирования трехпараметрической квадратич11ой зависимости, состоящий из узла регистрации числа линейных часткеж и узла формирования линейных значений, npiPieM выходы блока пвмапп и блока синхрЬнизааии соединены соответственно с первым и вторым входами бл ка накопления и считывания значения па раметра, третий вход которого подключе к третьему выходу коммутатора, а выход - соединен со вторыми входами бло ка управления и блока синхронизшши, одйоиМёшшё выходы групп элементов И блока коммутации подключены к соот ветствующим вход(ам из группы входов блока накопления и считывания зиачешш п аметра, первый и вторМ входы узла формирстания линейнь значенай подкдЗдчбны соответственно к вьишдам . блока синхронизации я блока памяти, а его выход - соединён со вторым входом счетчика результата,, выходы блока син хрониаа11 ш и блока памяти соединены с (ОтВйтрЬ-гйёййр с пёрёым и вторьгй входа vffl узла регистрации числа линейных участков группа выхсаов которого соСи1 €1гегёенйо подключем к группе входов узла формирова}шя линейных значений. . 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок накопления и считывания значения параметра содержит элемент ИЛИ, делитель, реверсивные счетчики по числу измеряемых параметров в группе датчиков и группу лемевтов И, входы которых подключены к соответствующим входам из группы входов блока, суммирующие и вьпитаюшие входы реверсивных счетчиков соединены с соответствующими выходами группы элементов И, управл$поише входы которых подключены соответственно к третьему входу блока и выходу делителя, соединенному входом со Вторым входом блока, выходы реверсивных счетчиков подключены к соответствуимцим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом блока. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что узел регистрации числа линейных участков, содержит управляемый делитель, первый и второй входы которого подключень к одноименным входам узла, и счетчик, соединенный входом с выходом управляемого делителя, выходы счетчика подключены к соответствующим выходам из группы выходов узла. 4.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что узел формирования линейных значений содержит два элемента ИЛИ, счетчик, триггер, группу элементов И, элемент задержки и управляемый делитель, причем первая и вторая группа входов груйпы элементов И соединены соответственно с группой входов узла и группой выходов счетчика, выход которого подключен KD входу триггера, входы счетчика н элемента задержки подключены к первому входу узла, второй взсод и быход которо го связаны соответсчфещо с первым входом и выходом упраеяземого делителя, выходы группы Элементов И соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход управляемого делителя соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй к третий входы которого подключены соответственно к Выходам триггера и элемента задержки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Цапенко М. П. Измерительно-информационные системы. Мм Энергия, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 329529, кл. Q.06 F 15/46, 1969.