Передающее устройство телеизмерительной системы Советский патент 1980 года по МПК G08C19/28 G08C15/06 

1

Устройство относится к телеизмерениям и может применяться в телемеханике, дальней связи, в системах автоматического контроля и т. п.

Известны передающие устройства теле измерительных систем с сокращением объ ема информационного сообщения, построенные на принципе адаптивной коммутации каналов и работающие в натуральном масштабевремени. Важнейшим узлом таких систем является адаптивный коммутатор, определяющий порядок переключения датчиков в соответствии с их активностью, приоритетонг и т. п.

Наибольшее распространение получили адаптивные коммутаторы, в которых с по стоЯнной тактовой частотой в канал свя зи передаются отсчет и адрес того канала в котором на данном такте погрешность ап проксимации наибольшая.

Известно передающее устройство, рабо тающее в режиме адаптивного коммутатора. В этом устройстве входные сигналы анализируются адаптивными временными дискретизаторами (АВД), вырабатывающими импульсы в моменты, когда погрешность аппроксимации превышает заданную. Эти мо2

;иенты запоминаются схемой памяти моментов появления требований на опрос каналов. Выходы схемы памяти поступают на входы детектора максимального сигнала, Число входов и выходов которого равно числу ка. налов системы, и у которого сигнал появляется на том выходе, который соответствует наибольшему входному сигналу. Если максимальных входных сигналов несколько, то логическая схема выбора канала в соответствии с системой приоритетов выберет

10 один из каналов. Устройство памяти адресов переводит входной позиционный код в двоичный код и заносит этот код в регистр памяти. Выход регистра памяти через дещифратор открывает ключ в том канале, где раньше всех сработал АВД. Выход датчика выбранного канала кодируется аналого-цифровым преобразователем (АЦП), код которого вместе с кодом адреса выбранного канала с помощью блока считывания передается иа выход устройства (1).

Недостатком данного устройства являет20ся значительная сложность, а следовательно, и малая надежность.

Наиболее близким к данному является устройство, содержащее преобразователи погрешности аппроксимации (ППА), выходы которых соединены со входами первого.коммутатора, первые входы и первые входы ключей второго коммутатора подключены ко входам устройства, первый выход первого коммутатора соединен с первым входом амплитудного дискриминатора, выход которого подключен к первому, входу счетчика второго коммутатора, выходы дешифратора которого соединены со вторыми входами ключей второго коммутатора и с первыми входами первых элементов И, выход каждого первого элемента И подключен ко второму входу cooтвeтcтвytoщeгo преобразователя погрешности аппроксимации, выходы ключей второго коммутатора соединены с первым входом аналого-цифрового преобразова теля, второй вход которого,первый вход генератора импульсов, вторые входы первых элементов. И и амплитудного дискриминатора подключен к последней шине первого кo лмутатора, выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с первыми входами блока считывания, один выход которого подключен к выходу устройства, другой - ко второму входу генератора импульсов, выход которого соедииеи со вторым входом счетчика второго коммутатораС;. Сброс ППА осуществляется элементы И, одни из входов которых связаны с последйей шиной первого коммутатора, вто рые входы с соответствующими шинами второго коммутатора. Недостатком всех известных адаптивных КбМмутйторбв является возможность появления недопустимых погрешностей аппроксимации и даже полного отсутствия информации от отдельных каналов системы в случае относительно высокой загрузки систеSfaTB ffHSkofб приоритета канала. Цель изобретения - повышение точности и информативности телеизмерительной системы. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены счетчик, блок переключения счетчиков, элемент управления, блок совпадения кодов, блок времени, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ и Д01пс лнительный ключ, первый вход которого под сл1йЧён к выходу riepiBofo коммутатора, вы)Ш (ёрвс1йушьйу элешита упрамения, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого и выход третьего элемента И подключены через элемент ИЛИ ко входу счетчика, ко второму входу элемеИта управления и через блок времени к первым входам третьего элемента И и блока г(ереключения счетчиков, вШВДы котороТо сЬёДИШНы со входами дешифpйt6pa вТГроГб тшжйу атбр и ко рым входам блока считывания, выходы счетчика второго коммутатора соединены со вторыми входами блока переключения счетчиков, к третьим входам которого и первым входам блока совпадения кодов подключены

IS3Sa i 2i r.

.i OiiSf - . . выходы счетчика, вторые выходы первого коммутатора соединены со вторыми входами блока совпадения кодов, выход которого подключен ко вторым входам дополнительного ключа и второго элемента И. Устройство поясняется блок-схемой, предста1в енной на чертеже. Устройство содержит преобразователи 1 погрешности аппроксимации ППА, первые элементы 2 И, первый коммутатор 3, амплитудный дискрим инатор 4, дополнительный ключ 5, второй коммутатор б, состояШ.ИЙ из счетчика 7, дешифратора 8 и ключей 9, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, блок считывания 11, блок 12 переключения счетчиков, генератор 13 импульсов, второй элемент 14 И, блок 15 времени, элемент 16 ИЛИ, третьий элемент 17 И, элемент 18 управления, блок 19 совпадения кодов счетчик 20. ППА 1 служат для выработки напряже Р порцяональнрго погрешности аппроксимации входного Сигнала. Коммутатор 3 служит для подключения Этих напряжений ко входу амплитудного дискриминатора 4, а коммутатор 6 для подключеиия выбранного канала к АЦП 10. Элементы 2 И предназначены для формирования сигналов сброса ППА выбранного канала. Амплитудный дискриминатор 4 служит для выработки сигнала сброса счетчика 7 второго коммутатора 6. АЦП 10 предназначен для кодирования выбранного сигнала. Блок II считыва-, ния служит для преобразования параллельного кода параметра и адреса в последовательный, передачи последовательного кода в канал связи и выработки запускающего импульса. Ключ 5 служит для подключения к элементу управления 18 сигнала с ППА 1 контролируемого канала. Элемент 18 предназначен для выработки сигнала при обнаружении, что последующий сигнал с ППА меньше предыдущего, Счетчик 20 служит для формирования кода адреса контролируемого канала. Блок 19 совпадения кодов служит для форм ирования сигнала включения ключа 5 только в моменты прихода контролируемого канала. Блок 15 времени служит для выработки максимальиого возможного интервала времени между отсчетами ситиалбв в одном канале. Этот интервал определяется как дннамическими свойствами входных сигналов, та и требованиями потребителя информации. Блок 12 переключения счетчиков служит для подключения к дешифратору 8 счетчика 7 коммутатора 6 (в случае исправной работы контролируемого канала), либо счетчика 20 (при достижении максимально возможиого интервала времени между отсчетами контролируемого канала). Элементы 14, 17 И, 16 ИЛИ служат для формирования сигналов переключения счетчика 20 на следующий контролируемый канал и сброса элемеита 18 и блока 15 времени. Предлагаемое устройство работает sie дующим образом. ППА 1 непрерывно анализируют входные сигналы и вырабатывают напряжения, .пропорциональные погрешности аппроксимации, поступающи1е на коммутатор 3. По окончании считывання предыдущЬго отсчета блок 11 считывания выдает разрешающий сигнал на вход генератора 13 импульсов, и импульсы с его вь1хода поступают на коммутаторы 3 и 6. Коммутатор 3 последовательно подключает напряжения от ППА 1 к амплнтудному дискриминатору 4, сигнал на выходе которого появляется только при превышенки последующего сигнала над предыдушим. Сигнал с выхода дискриминатора 4 каждый раз сбрасывает коммутатор 6 (с.четчик 7) в начальное нулевое положение. По окончании опроса всех ППА коммутаторойЭ с последней шнны выдается сигнал останова на генератор 13, и импульсы с генератора далее на счетчик 7 не проходят. Коммутатор 6 останавливается в положе.нии N-m (где N - максимальное число каналов устройства, а гп - номер канала с наибольшей погрешностью аппроксимации). Соответствующее подключение входных сигналов устройства к коммутатору 6 и выход адреса выбранного канала инверсным кодом позволяют получить на входе блока 11 адрес и код параметра канала с наибольшей погрешностью аппроксимации. При большой активности входных сигналов в адаптивном коммутаторе может возникнуть ситуация, когда как-не-либо сигналы не будут передаваться из-За низкого приоритета этих сигналов. Кроме того, могут совсем не передаваться сигналы,; которые не меняются, или меняются неаначительйб, что может быть .неудобно для потребителя. Для; исключения этого в устройство введена схема контроля, состоящая из дополнительного ключа 5, элемента управления 18 и счетчика 20, блока 15 времени, блока 19 совпадения кодов, блока 12 переключения счетчиков, элементов 14, 17 И, 16 ИЛИ. Контроль осуществляется последовательно, начиная с любого канала в зависимости от начального состояния счетчнка 20. Через ключ 5 на элемент 18 поступают напряжения от ПП.А 1 контролируемого канала, элемент 18 управления решает задачу, противоположную задаче дискриминатора, а именно, меньше ли последующий и№1ульс nd сравнению с предыдущим. Появление импульса от ППА контролируемого каналЗ меньщего по сравнению с предыдущими говорит о том, что в данном канале произошел сброс ППА, а следовательно этот канал был опрошен, и информация передана канал связи. В этом случае сигнал от элемента 18 через элемент 17 И и 16 ИЛИ переключает счетчик 20 на следующий канал. Одновременно с этнм происходит сброс бАока 5 времени, например ждущего муль тивибратора, и начинается новый цикл контроля. Еслн же за время работы блока 15 времени не произошло опроса контролируемого канала, то на выходе блока 15 появляется сигнал «1, поступающий на блок 12 переключения счетчиков, и к дешифратору 8 вместо счетчики 7 подключается счетчнк 20, к АЦП подключается сигнал контролируемого канала, который кодируется и вместе с адресом передается блоком 11 в канал связи. По окончании считывания блок 11 выдает импульс, который через элемент 14 И и 16 ИЛИ переключает счетчик 20 на следующий канал. Одновременно сбрасывается блок 15 времени, к дешифратору 8 опять подключается счетчик 7. При каждом переключенни счетчика 20 сбрасывается элемент 18. Блок 12 переключения счетчиков 7 и 20 представляет собой набор элементов И с двумя вхЪдами каждый, одного инвертора и элементов ИДИ. Число элементов И равно удвоенному числу разрядов счетчика 7, одна половина которых подключена к выходам счетчика 7, а другая - к выходам счетчнка 20. Вторые входы элементов И, подключеиных к счетчику 20, непосредственно соединены с выходом блока 15, а вторые входы элементов И, подключенных к счетчику 7, соединены с выходом блока 15 через инвертор. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет передавать отсчеты сигналов с низшим приоритетом, что уменьшает погрешность аппроксимации и увеличивает удобство пользования передаваемой информации. Формула изобретения Передающее устройство телейзмерительной системы, содержащее преобразователи погрешности аппроксимации, выходы которых соединены со входами первого коммутатора, первые входы которого и первые входы ключей второго коммутатора подключены ко входам устройства, первый выход первого коммутатора соединен с, первым входом амплитудного дискриминатора, выхоЬ которого подключен к первому входу счетчика второго коммутатора, выходы дешифратора которого соединены со вторыми входами ключей второго коммутатора и с первыми входами первых элементов И, выход каждого первого элемента И подключен ко второму входу соответствующего преобразователя погрешности аппроксимации, выходы ключей второго коммутатора соединены с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого, первый вход генератора импульсов, вторые входы первых элементов И и амплитудного днскриминатора подключены к ггоследней шине первого коммутатора, выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с первыми входами блока считывания, один выход которого подключен к выходу устройства, другой - ко второму входу генератора нмпулйсов, выход которого соединен совторым входом счетчика второго коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и информативности телеизмерителыной системы, в него введены счетчик, блок переключения счетчиков, элемент управления, блок совпадения кодов, блок времени, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ и дополнительный ключ, первый вход которого подключен к выходу первого коммутатора, выход - к рервому входу элемента управления; выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого я. третьего элемента И подключены через эЛемёйт ИЛИ ko входу счётчи1 а, ко второму входу элемента управления и

через блок времени к первым входам третьего элемента И и блока переключения счетчиков, выходы которого соединены со входами дешифратора второго коммутатора и ко вторым входам блока считывания, выходы счетчика второго коммутатора соединены с вторыми входами блока переключения счетчиков, к третьим входам которого и первым входам блока совпадения кодов подключены выходы счетчика, вторые выходы первого коммутатора соединены со вторыми входами блока совпадения кодов, выход которого подключен ко вторым входам дополнительного ключа и второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 225036, кл. G 08 С 19/28, 1967.

2.Фремке А. В. Телеизмерения-М. «Высшая школа, 1975, с. 232-234 (прототил).