Устройство для телеизмерения гидрологических параметров Советский патент 1979 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к области телеметрии и может быть использовано в телеизмерительных системах с гидроакустическим каналом связи, предназначенных для оперативного получения результатов измерения гид рологических параметров с помошью автономных глубоководных измеритель ных комплексов. , Известны телеизмерительные устройства, состоящие из датчиков инфо мации, блоков кодирования и передачи, предназначенные для дистанцион ного измерения параметров среды и передачи результатов измерения по каналам связи El,2 . Недостатком известных устройств как правило, является недостаточная надежность передачи данных по гидроакустическому каналу-связи. Известно также устройство для телеизмерения гидрологических параметров, содержащее аналоговые датчики, соединенные с коммутатором, . выход которого подключен к первому входу блока сравнения, ко второму входу которого подключен выход делителя напряжения, генератор тактовых импульсов, блок запускаf передатчик, элементы И и ИЛИ, распределитель J3 . Недостатком известного устройства является то, что повышение скорости передачи данных достигается за счет сокращения избыточности передаваемой информации. Это приводит к тому, что в тех случаях, когда статическая избыточность информации отсутствует, испо.г1ьэование данного передатчика малоэффективно. В частности, при гидрологических измерениях в режиме вертикального зондирования повторяемость значений параметров практически не наблюдается. Каждое измерение температуры, электропроводности и давления изменяется на существенную величину и требует передачи полного значения, Таким образом, применение данного устройства для передачи результатов гидрологического зондирования по гидроакустическому каналу связи требует усовершенствования, поскольку оно не обеспечивает при требуемом быстродействии достаточной надежности передачи данных. Целью изобретения являются обеспечение возможности быстрой и надежной передачи результатов измерения по гидроакустическому каналу св зи, а также упрощение всего устройс ва за счет сокращения элементов и оптимизации структурных свйзей, т.е повышение надежности. Указанная цель достигается введе нием в устройства Л-К г риггеров, блока ключевых элементов и элементов задержки, выход блока запуска через генератор тактовых импульсов соединен непосредственно с первым входом элемента И и через первый элемент задержки подключен к тактовому входу распределителя и к входу второго элемента задержки, вылсод которого-и выход элемента И, подклю ченный к входу передатчика, соедине ны соответственно со входами элемен та ИЛИ, выход .которого подключен к счетным входам 3-К триггеров, с Л и К входами которых соединены соответ ствующие выходы распределителя, выходы триггеров подключены через блок ключевых элементов к входам де лителя напряжения, выход блока срав нения соединен со вторым входом эле мента И, На чертежа, представлено предлагаемое устройство. Устройство для. телеизмерения содержит аналоговые датчики ,, преобразующие исследуемые гидрологи ческие характеристики в электрический сигнал в виде напряжения переменного тока, коммутатор 2, блок 3 сравнения, блок 4 запуска, генератор 5 тактовых импульсов., передатчик б, 3-К триггеры T -lfif распреде литель 8 (в виде кольцевого счетчика-распределителя) , элемент ИЛИ 9, элементы задержки 10 блок 11 ключевых элементов, делитель 12 напряжения/ элемент И 13. Блоки 7-13 представляют собой аналого-цифровой преобразователь. Устройство работает следующим образом. Сигналы с датчиков поочередно подаются на вход блока 3 сравнения, на второй вход которого поступает ступенчато-изменяющееся компенсирующее напряжение. Соотношение между величинами ступенек это го напряжения пропорционально весам двоичного позиционного кода, а само напряжение формируется трансформатбрным делителем. Процесс измерения начинается .с подключения датчика 1 к блоку 3 сравнения и включения генератора 5 тактовых импульсов от блока .4 запус ка, задающего программу работы всего устройства. Первый тактовый импульс, поступившийот генератора 5, устанавливает кольцевой счетчикраспределитель 8 в состояние, при котором на входах 3 и К первого D-K триггера 7 находится разрешающий . сигнал логической . Тогда этот 04 же импульс через время задержки, необходимое для переключения счетчика-распределителя 8 и определяемое элементов задержки, производит установку триггера 7/( по тактовому входу через элементы ИЛИ 9 в состояние логической , что соответствует включению требуемого ключа блока 11 и выдачи делителем 12 напряжения компенсирующего напряжения, пропорционального весу старшего раз(ряда двоичного позиционного кода. При этом элемент И 13 закрыт и сигнал на его выход не проходит. В том случае, если компенсирующее Напряжение больше напряжения с датчика 1, то сигнал на выходе блока 3 сравнения открывает элемент И 13. Поэтому следующий тактовый импульс с генератора производит сброс триггера 7 , поступая на его тактовый вход с выхода ключа через другой вход элемента ИЛИ 9. Одновременно тот же импульс, попадая на модулирующий вход гидроакустического передатчика 6, передается по гидроакустическому каналу свяэи в виде первого разряда выходного позиционного двоичного кода. В противном случае, ког- , да поданное на блок 3 сравнения компенсирующее напряжение меньше, чем с датчика, на выходе устройства сравнения находится сигнал, запрещающий прохождение импульсов через элемент И 13. При этом сброс триггера и передача по кaffaлy связи отсутствует. Затем через интервал времени, равный длительности возможного сброса триггера памяти и определяемый задержкой на элементе 10, ртот импульс производит переключение кольцевого счетчика-распределителя 8 в новое состояние, соответствующее сигналу логической ч на входах D и К триггера 7. После чего данный импульс аналогично предыдущему включает триггер 7. в результате подачи К тактовых импульсов счетчик-распределитель 8 возвращается в начальное положение, триггеры памяти сбрасываются, а коммутатор 2 производит подключение следующего датчика 1 к блоку 3 сравнения. Затем цикл работы устройства повторяется, пока не произойдет измерения напряжения со всех датчиков. Таким образом, используя в качестве сигнала управления гидроакустическим передатчиком сигнал обратного уравновешивания, одновременно с Процессом измерения происходит передача .информации по каналу свя-. зи, в результате этого без уменьшения частоты наблюдений удлиняется интервал времени передачи данных. Это позволяет сократить полосу передаваемых частот и в такой же степени уменьшить мощность акустических

помех, тем самым увеличив отношение сигнал-шум на приемной стороне канала связи. А повышение отношения сигнал-шум равноценно увеличению надежности канала связи.

Формула изобретения

Устройство для телеизмерения гидрологических параметров, содержащее аналоговые датчики, соединенные с коммутатором, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, ко второму входу которого подключен выход делителя напряжения, генератор тактовых импульсов, блок запуска, передатчик, элементы И и ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены 3-К триггеры, блок ключевых элементов и элементы задержки, выход блока запуска через генератор тактовых импульсов соединен непосредственно с первым входом элемента И и через первый элемент задержки подключен к тактовому входу распределителя и к входу второго элемента задержки, выход которого и выход элемента И, подключенный к входу передатчика, соединены соответственно со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетным входам U-K триггеров, с Л и К входами которых соединены соответствующие выходы распределителя, выходы 3-К

0 триггеров подключены через блок ключевых элементов к входам делителя напряжения, выход блока сравнения соединен со вторым входом элемента И.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №390552, кл. G 08 С 19/28, 13.10.70.

2.Авторское свидетельство СССР

0 №409275, кл. G 08 С 19/28, 05.02.72.

3.Авторское свидетельство СССР №504229, кл. G 08 С 19/28, 15.01.75.