Приемное устройство телеизмери-ТЕльНОй СиСТЕМы Советский патент 1981 года по МПК G08C19/02 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быт применено в .телеметрии, а также в системах связи, телеуправлении и ар. Известна телеизмерительная система, в которой на приемной стороне осуществляется нулевая экстраполяция на основе аискретных отсчетов телеметрируемых сигналов. Приемное устройство этой системы содержит в каждом канале последовательно соединенные цифровое запоминающее устройство (ЗУ) и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), информационные входы ЗУ соединены с выходом блока про межуточной памяти ( БПП), а управляющие входы - с соответствующими выходами распределителя, соединенного своим входом с выходом блока синхронизации,; вход БПП соединен с выходом цеш 1фратора, вход которого вместе со входом блока синхронизации подсоединен ко входу приемного устройства {i Недостатком известного устройства является невозможность адаптивного оп- роса телеизмеряемых сигналов, так как последовательность подключения ЗУ задается распределителем. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является приемное устройство телеизмерительной- системы, содержащее БПП, ЦАП в каналах блоки памяти, элементы И и ключи, ,ЭЛТ, блок вычитания, блок сравнения и фильтр нижних частот (ФНЧ). Вход БПП соединен со входом устройства, первый выход - со входом управления яркостью ЭЛТ, второй со входом первого ЦАП, а третий - со входами второго ЦАП и дешифратора адреса, выходы которого соединены со входами управления соответствующими ключами и первыми входами соответствующих элементов И, выходы которых сое - цинены со входами управления соответствующих блоков памяти, входы блоков памяти объединены и подключены к выходу первого ЦАП и к одному из входов блока вычитания, а выходы подключены ко входам соответствук щих ключей выходы 38 которых объединены и поцключены ко вто рому входу блока вычитания и ко входу вертикального отклонения луча ЭЛТ, вход горизонтального отклонения которой соединен с выходом второго ЦАП. Выход блока вычитания подключен к одному иа входов блока сравнения и ко входу ФНЧ, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с объединенными вторыми входами элементов И. Выходами устройства являются выходы блоков памяти и экран ЭЛТ 2. Недостатке известного устройства является его относительно низкая точность, так как в устройстве вырабатывается уровень обнаруживаемых сбоев, одинаковый ОЛЯ всех каналов, и при возрастании вероятности сбоя символа в канале связи этот уровень является завышенным для отдельных каналов, где наблюааются только однократные сбои (например, в неактивных каналах). Шль изобретения - увеличение точности устройства. Эта цель достигается тем, что прием ное устройство телеизмерительной системы, содержащее измерительные каналы, выполненные на блоке памяти, ключе и элементе И, выход которого соединен с первым входсм блока памяти, выход которого соединен с первым входом ключа, БППуВход которого соединен со входом устройства, первый выход - со входом управления яркостью ЭЛТ второй выход со входом дешифратора адреса и через Iпервый ЦАП со входом горизонтального ртклоиекия луча ЭПТ третий выход - через второй ЦАП с первым входом блока вычитания и с объединенными вторыми вкооами блоков памяти всех измерительных каналов, выходы бл(жов памяти сое- аинены с соответствующими выходами устройства, выходы деши атора соедине ны с первыми входами элементов И и вт рыми входами ключей соответствующих И9ъ1ерительных каналов, выходы клк чей объединены и соединены со вторым входом блока вычитания и входом вертикального отклонения луча ЭЛТ, введены блок памяти, инвертор, элементы И ИЛИ и в каждый измерительный канал ЦАПуСчетчик и блок сравнения, выход ко торого соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен с пер вым входом счетчика, информационные в ходы счетчика соединены с соответствую щими первыми входами ЦАП выход которого соединен с первым входом блока 2 сравнения, вторые входы блоков сравнения всех иэмерительных каналов объединены и соединены с первым входом блока памяти и выходом блока вычитания, выходы элементов И измерительных каналов соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого через инвертор соединен с первым входом первого элемента И и непосредственно с первым входом второго элемента И, выход ВПП соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с объединенными вторыми входами счетчиков измерительных кана/1ов, управляющие выходы которых соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого соединен со вторым входом блока памяти, выход которого соединен с объединенными вторыми входами ЦАП измерительных каналов. Благодаря этому в каждс канале опре- деляется свой.уровень обнаруживаемых сбоев в соответствии с числом сбоев по всем каналам, числом принятых отсчетов в данном канале и величиной погрешности аппроксимации л , которая, в свою очередь, определяется усредненной по всем каналам разностью двух соседних отсчетов, коды которых прошли по каналу без сбоя во всех разрядах. Структурная схема устройства изображена на чертеже. Предлагаемое устройство содержит БПП 1 ЦАП 2 и 3, дешифратор 4 адреса, и;%{ерительные каналы 5, каждый из которых состоит из элемента И 6, ключа 7, блока 8 памяти, ЦАП 9, блока 10 сравнения, реверсивного счетчика 11, блок 12 вычитания, блок 13 памяти, элементы И 14 и 15, элементы ИЛИ 16 и 17, инвертор 18 и ЭЛТ 19. БПП 1 предназначен для управления яркостью ЭЛТ 19 (первый выход) и формнрования. кодов отсчета (второй выход) и адреса (третий выход). Управление яркостью свечения ЭЛТ необходимо для высвечивания точек на экране только после окончания переходных процессов (изменения коде адреса и отсчета). ЦАП 2 и 3 служат для формирования на своих выходах аналогового напряжения, соответствующего коду на входе. Дешифратор 4 адреса формирует логический сигнал на одном из своих выходов в соответствии с входным кодом. Блоки 8 памяти и блок 13 памяти. предназначены для запоминания входного напряжения, причем момент аапоминания определяется появлонием сигнала на управляющем входе, блок 13 должен име на выходе ФНЧ. Логические элементы И 6, 14, 15 формируют на своем выходе сигнал лишь при появлении сигналов на обоих входах. Ключи7 предназначены для передачи входного напряжения на свой выход при появлении на управляющем первом входе сигнала I. ЭЛТ 19 служит для высвечивания на экране точки, отклонение которой в го риаонтальном и вертикальном направлениях относительно нулевого положения пропорционально напряжениям, приложенным ко входам соответственно горизонтального и вертикального отклонения луча. Яркость свечения ЭЛТ 9 регулируется напряжением на соответствующем входе, в предлагаемом устройстве управление яркостью двоичное (луч полностью аакрыт или полностью открыт). Блок 12 вычитания предназначен для формирования на выходе модуля разности напряжений, имеющихся на двух его входах. Блок Ю сравнения формирует на своем выходе сигнал 1, если напряжение на его входе (соединенном с выходом ЦАП 9) больше, чем напряжение на другом входе, в противном случае выходной сигнал блока 10 соответствует логическо му нулю. Реверсивный счетчик 11 преонааначен ОЛЯ суммирования ( вычитания) импульсов, поступивших на первый (второй) вхо управления и может быть построен, вапример, на основе двоичного счетчика. Минимальный (исходный) код на выходе счетчика соответствует числу для формирования уровня обнаруживаемых сбоев К Etf Кроме того, счетчик 11 имеет выход управления, на котором появ ляется сигнал 1, если счетчик находится в исходном состоянии, в противном случае О. Выходной код счетчика 11 управляет состоянием ключей ЦАП 9, в котором производится перемножение vt6rf. ЦАП 9 может быть построен, например, , на основе операционного усилителя, в обратной цепи которого включены коммутируемые резисторы с двоичными весами. Элементы ИЛИ 16 и 17, инвертор 18 предназначены для выполнения соответствующих логических операций. Предлагаемое устройство работает сле дующим образом. 26 Входная информация, состоящая на ж дом такте иа двух частей (кода адреса и кода отсчета), псютупает в БПП, 1 и разделяется в нем на второй и третий выходы: код адреса управляет состоянием ЦАП 3 н дешифратора 4, а код отсчета в ЦАП 2 преобразуется в соответствующее напряжение, подаваемое на выходы всех блоков 8 н блока 12 вычитания. На второй вход блока 12 приходит через соответствующий ключ 7, открытый дешифратором 4, выходное напряжение с ЦАП 2 в соответствии с кодом адреса. Если напряжение, соответствующее модулю разности входных напряжений и формируемое на выходе блока 12, меньше, чем напряжение на втором вкоце блока 10 данного канала, то на выходе последнего сохраняется сигнал , вследствие чего сработает соответствующий элемент И 6 и выходное напряжение ЦАП 2 запомнится соответствующим блоком В, а также поступит через соответствующий ключ 7 на вход вертикального отклонения луча ЭЛТ 19. Одновременно сигнал с выхода элемента И 6 через элемент ИЛИ 16 поступит на вход элемента И 14 и, если на другом его входе. сигнал (О), то выходное напряжение блока 12 запишется (не запишется) в блок 13 памяти. Кроме того, сигнал с выхода блока И 6 поступит на вход управления (вычитание) реверсивного счетчика 11, выходной код которого уменьшится на един1щу (а если счетчик был в исходном состоянии, то выходной коц не изменится). Таким образом, если отсчет в данном канале принимается, то уровень обнаруживаемых сбоев для этого канала уменьшается на ,5 (или же остается минимальным, равным 2 ме того, если реверсивный счетчик 11 данного канала находится в исходном состоянии, то он формирует сигнал на управляющем выходе, и этот сигнал поступает через элемент ИЛИ 17 на вход элемента И 14, чтобы величина прираще- нйя между соседними отсчетами в данном канале прошла в блок 13 для формирования усредненной погрешности аппроксимации g всей системы телеизмерений, Если же модуль разности больше напряжения на втором входе блока 1О сравнения данного канала, то записи напряжения ЦАП 2 в соответствующий блок 8 не произойдет (обнаружет сбой), а на отклонение ЭЛТ 19 поступит прежнее напряжение, запомненное соответствующим блоком 8 а предыдущем такте опроса данного канала. При этом выходной сигнал элемента И 6 проходит через элемент ИЛИ 16 и инвертор 18 и поступает на вход эдеменЛ И 15 как 1, и управляющий сигнал с первого выхода БПП 1 пройдет через этот элемент на объединенные входы управления (суммирования) всех реверсивных счетчиков 11. Выходной код последних изменит свое состояние на единицу соответственно и выходное напряжение ЦАП 9 увеличится на величину rf, т. е. уровень обнаруживаемых сбоев увеличивается Sd Р каждом последующем сбое в данном канале этот сбой будет обнаружен, если его уровень больше уровня обнаружения, а уровень обнаружения при этом увеличивается на ЕЙ во всех каналах. Это необходимо для того, чтобы принять последующий несбитый отсчет в данном канале, так ка при адаптивной временной дискретизации на основе нулевой экстраполяции каждый отсчет отличается от предыдущего HaEW в остальных каналах уровень обнаружения необходимо увеличивать на Ел , так как данный сбой может быть сбоем кода адреса любого канала. После окончания переходных процессов на первом выходе БПП 1 появляется напряжение, отпирающее луч ЭЛГ 19, и на экране высвечивается точка, горизсжтальное отклонение которой определяется адресом канала, а вертикальное отклонение - напряжением на выходе соответствующего блока 8 памяти. Таким образом, предлагаемое устройство определяет уровень обнаруживаемых как одиночных, так и многократных сбое в каждом канале в отдельности, причем для этого используется уточненная по сравнению с известным величина максимальной погрешности аппроксимации Кроме того, минимальный уровень обнаружения с 3 снизился до 2 л. Все эт позволяет увеличить Точность работы устройства. Формула изобретения Приемное устройство телеизмеритель ной системы, содержащее измерительные каналы, выполненные на блоке памяти, ключе и элементе И, выход которого со динен с первым входом блока памяти, выход которого соединен с первым вход ключа, блок промежуточной памяти, вход которого соединен со входом устройства первый выход - со входом управления яркостью электроннолучевой трубки, второй выход - со входом дешифратора адреса и через первый цифроаналоговый преобразователь со входом горизонтального отклонения луча электроннолучевой трубки, третий выход - через второй цифроаналоговый преобразователь с первым входом блока вычитания и с объединенными вторыми входами блоков памяти всех измерительных каналов, выходы блоков памяти соединены с соответствующими выходами устройства, выходы дешифратора соединены с первыми входами элементов И и вторыми входами ключей соответствующих измерительных каналов, выходы ключей объединены и соединены со вторыми входом блока вычитания и входом вертикального отклонения луча электроннолучевой трубки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок памяти, инвертор, элементы И, ИЛИ и в каждый измерительный канал цифроаналоговый преобразователь, счетчик и блок сравнения, выход которого соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика, информационные выходы счетчика соединены с соответствующими первыми входами цифроаналогового пре- образоватэдя, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, вторые входы блоков сравнения всех измерительных каналов объединены и соединены с первым входом блока памяти и вь1ходом блока вычитания, выходы элементов И измерительных каналов соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого через инвертор соединен с первым входом первого элемента И и непосредственно с первым входом второго элемента И, выход блока промежуточной памяти соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с объединенными вторыми входами счетчиков измерительных каналов, управляющие выходы которых соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого соединен со вторым входом блока памяти, выход которого соединен с обьединенными вторыми входами цифроаналотчэвых преобразователей измерительных каналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Корнилов Б. А. и др. Многоканальное кодоимпульсное телемеханическое устройство МКТ-2.-Приборы и системы управления, 1972, N 11,

2. Авторское свиаетельство СССР по заявке № 2532618/18-24, кл. G 08 С 19/00. Q 08 С 15/00, 1978 (прототип).