Устройство для приема телеизмерений Советский патент 1981 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к радиотеле метрии и может быть использовано для приема и дешифрирования информации, передаваемой в аналоговых радиотелемет рических системах (РТС) с временным разделением каналов с первичной фазо импульсной модуляцией (ФИМ) или широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Известно устройство,содержащее ли ненйыйблок, преобразователь временны интервалов в частоту, включающий вен тиль, делитель частоты, счетчик, блок задержки, формирующий триггер, управляемый делитель частоты, генератор импульсов, дискретный приемник, аналоговый приемник, время-импульсный преобразователь, включающий генератор постоянного тока, интегрирующий конденсатор, нуль-орган, триггер, ключ, аналоговый и дискретные приемники. В-приемное устройство по линии связи поступают измерительные импульсы с интервалом между передними фронтами, равным t., полученные на передающей стороне путем преобразования частоты датчика. Эти импульсы с выхода линейного блока поступают через устройство задержки на формирующий триггер. При этом от опорного генератора импульсов за время tx через открытый вентиль и делитель частоты с коэффициентом деления, равным N., в счетчик поступает количество импульсов NCH -с , N.f X где fg - частота опорного генератора импульсов. Подсчитанное число импульсов Ng передается в управляемый делитель частоты, коэффициент деления которого устанавливается равным . По окончании временного интервала tx формирующий триггер, перебрасывается в состояние, обеспечивающее прохождение импульсов генератора опорной частоты через управляемый делитель частоты. Частота следования импульсов на выходе делителя определяется выражением и может изменяться дискретным приемником, в качестве которого используется цифровой частотомер или преобразователь частота - fl, Недостатком известного устройства является недостаточное быстродействие процесса измерения, так как информация, соответствующая какому-то измеренному значению, поступает в дис кратный приемник только после окончания соответствующего канального интервала. Кроме TorOjневысокая точность измерений, обусловленная тем, что выходной сигнал устройства- частотаобратно пропорциональна .измеряемому временному интервалу t или прямо np порциональна измеряемому параметру А Измерение параметра А, преобразован ного затем во временный интервал Т- , осуществляется без о.шибок, лишь в том случае, если характеристика преобразователя на передающей стороне (тарировочная кривая канала преобразования равна 1 1 Т. t,- V F -, kAЕсли же на передающей стороне, харак теристика преобразователя изменилась (из-за изменения температуры, давления, влажности, изменения напряжения питания и т.д,) и стала, например- аддитивная составляющая погрешности преооразователя, то выходной сигнал устройства - частота нелинейно зависит от измеряемого вре менного интервала Т- и от измеряемого параметра, т.е. при изменении характеристики преобразователя на передающей стороне регистрация измеренного параметра на .приемной стороне осуществляется с ошибкой. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для приема телеизмерений, со содержащее приемник, вход которого соединен со входом устройства, первый выход приемника подключен к первому входу распределителя и через селектор кадровых импульсов - , ко второму входу распределителя, вто рой и третий выходы приемника соединены с первыми входами соответств щих первого, второго, третьего, чет вертого, пятого, шестого и седьмого элементов И, вторые входы которых, подключены к соответствующим выходам распределителя, выходы первого, третьего, четвертого и шестого элементов И соединены соответственно с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого триггеров, ге нератор, первый счетчик, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый эле менты И, дискретные приемники, выходы распределителя под тлючены к со ответствующим первым входам первой и второй групп элементов . Недостатками известного устройста являются малое быстродействие и изкая точность. Цель изобретения .- повышение быстродействия и точности работы стройства. Цель достригается тем, что в устойство введены второй, третий и четертый счетчики, блок вычитания, воичный умножитель, выходы второго пятого и седьмого элементов И подключены соответственно ко вторым входам первого, третьего и четвертого триггеров, выход первого триггера соединен с первым входом восьмого элемента И, второй выход которого соединен с выходом генератора вход которого подключен ко входу первого счетчика,-прямые выходы второго, третьего и четвертого триггеров соединены соответственно с первыми входами девятого, десятого и одиннадцатого элементов И, ко вторым входам которых подключены выход генератора, выход девятого элемента И соединен с первым входом второго счетчика, выход которого подключен ко второму входу второго триггера, инверсный выход которого .соединен с третьими входами десятого и одиннадцатого элементов И, выходы первого счетчика подключены ко вторым входам первой группы элементов И, выходы которых соединены со вторыми входами второго счетчика, выход десятого элемента И подключен ко входу третьего счетчика, выходы которого соединены с первыми входами двоичного умножителя, выходы четвертого счетчика подключены ко вторым входам двоичного умножителя, выход которого соединен с первым входом -блока вычитания, выход одиннадцатого элемента И подключен ко второму входу блока вычитания, выход которого соединен со входом четвертого счетчика и со вторыми входами второй группы элементов И, выходы которых подключены ко входам дискретных приемников. На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиГе2.- характеристика преобразователя напряжение - время радиотелеметрической системы; на фиг. 3 структура кадра телеметрического сигнала; на фиг. 4 - временная диаграмма передачи информации по одному каналу. Приемное устройство для телеизмерения содержит линейный блок 1, приемник 2, селектор 3 кадровых импульсов , распределитель 4, элементы И 5-15, первую и вторую группы элементов И и , триггеры 18-21, генератор 22 импульсов, первый счетчик 23, второй счетчик 24, преобразователь 25 отношения временных интервалов,третий и четвертый счетчики 26 и 27, блок 28 вычитания импульсов, двоичный умножитель 29 и дискретные приемники 30, . Устройство для приема телеизмер ний работает следующим образом. Сигналы с выхода приемника 2 поступают на вход распределителя 4 и на вход селектора 3 кадровых импу сов, выход которого соединен с другим входом распределителя, С выхода приемника 2 снимается последователь ность опорных импульсов (tg фиг, 3 где СИ - синхроимпульс (кадровый импульс), отличающийся по длительности от остальных импульсов,- посту пающий в начале (конце) .каждого кад ра) , С второго выхода приемника 2 снимается последовательность измери тельных импульсов (t , , на выходах 1., . , п распределителя 4 формируются импульсы, соответствующие каналам 1,,,, п (фиг, 3) внутри кадра. Перед приходом первого кадра телеметрической информации в исходном состоянии все триггеры находятся в нулевомсостоянии, все счетчики обнулены, На первом канале распределитель 4 подает разрешение на элементы И 5 и 6, Первый (после синхроимпульса) опорный сигнал ton. проходит через элемент И 5 и устан ливает триггер 18 в единичное состо ние, разрешая, тем самым прохождение импульсов частоты Р генератора . импульсов 22 через элемент И 12 на суммирующий счетчик 23, Первый измерительный импульс tp;, (фиг, 3), соответствующий нулевому значению и меряемого параметра, пройдя через элемент И 6, возвращает триггер 18 в исходное, нулевое состояние, пре кращая тем самым поступление импуль сов частоты F в счетчик 23, Триггер 18 находится в единичном состоянии время 1 t oi ton в течение которого в счетчик 23 запишется количество импульсов R, N Fo-t Fg(to.- t). Ha втором канале распределитель 4 подает импульс разрешения на груп пу элементов И 16, переписывая- тем самым значение N в счетчик 24, На втором канале разрешение также подано на элементы И 7-9, Второй опор ный импульс tpj проходит через элементы И 7 и 8 и устанавливает триггеры 19 и 20 в единичное состояние. Триггер 19 разрешает прохождение им пульсов частоты FO с генератора 22 импульсов через элемент И 13 на счетчик 24, Посл-е обнуления счетчика 24 триггер 19 возвращается в исходное, нулевое состояние. Время t , в течение которого триггер 19 находится в единичном состоянии, равно t , (Oi c,n i Fo ОП На время t. запрещение подано на элемент И 14, и после истечения времени 12 через элемент И 14 проходят импульсы частоты FQ с генератора 22 импульсов на счетчик 26, Второй измерительный импульс (. 3), соответствующий максимальному значению измеряемого параметра, пройдя через элемент И 9, возвращает триггер 20 в исходное, нулевое состояние, прекращая тем самым поступление импульсов частоты Fp в счетчик 26, Триггер 20 находится в единичном состоянии время tj г - (tr77i tgri ) Элемент И 14 открыт в течение времени t4 (t,-t,) -(to.-t -rf Oi Следовательно, иа счетчик 26 поступает количество импульсов N,, NZ FO t4 FO (t. -t), Ha третьем канале распределитель 4 подает разрешение на элементы и 7, 10, 11, 17, Опорный импульс t проходит через элементы И 7,10 и устанавливает триггеры 19 и 21 в единичное состояние, т,е, элемент И 15 открыт в течение времени tgty (t,- tj -(t,,- t) - t XT tfli Частота импульсов на выходе блока 28 вычитания импульсов равна F. Fia FO - , где F-jg- частота импульсов на выходе двоичного умножит ел я ,2 9 F р -Jili29 2.6 А где А - eiviKocTb счетчиков 26 и 27; N,,, А-код,подаваемый на входы двоичного умножителя 29 с выходов младших разрядов счетчика 26 (код старшего разряда счетчика 26 на двоичный умножитель 29 не подается), N ,j, -А N 2 -А Таким образом , с выхода блока вычитания импульсов 28 через элемент И 17 дискретный приемник 30 поступает количество импульсов N А (4v N F -t,- 3 38 5 что соответствует истинному значению измеряемого параметра с .учетом искажений, вносимых элементами радиотелеметрической системы на передаюей и приемной сторонах, Аналогичным образом дешифруется информация по другим каналам. Технико-экономический эффект предагаемого устройства заключается, во-первых, в повышении быстродейстВИЯ операции дешифрирования телеметрической информации до максимально возможной - концу канального интервала времени на выходе устройства сформирован код, соответствующий измеренному параметру, во-вторых, в повышении точности дешифрирования, так как на выходной код не влияют уход характеристик аналоговых элемен тов радиотелеметрической системы преобразователя измеряемый параметрвремя на передающей стороне системы и генератора импульсов на приемной стороне системы. Формула изобретения Устройство для приема телеизмере ний, содержащее приемник, вход которого соединен со входом устройства, первый выход приемника подключен к первому входу распределителя и через селектор к-алровых импульсов- ко вто рому входу распределителя, второй и третий выходы приемника соединены с первыми входами соответствующих первого, второго, третьего, четвертого пятого, шестого и седьмого элементов И, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам распредели теля, выходы первого, третьего, четвертого и шестого элементов И соедин ны соответственно с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого триггеров, генератор, первый счетчик. восьмой, девятый десятый и одиннадцатый элементы И, дискретные приемники, выходы распределителя подключены к соответствующим первым входам первой и второй групп элементов И, отличающееся тем, что, с целью повышеНИИ быстродействия и точности устройства, в него введены второй, тре тий и четвертый счетчики, блок вычи тания , двоичный умножитель, в.ыходы второго,пятого и седьмого элементов И Тюдключены соответственно ко вторым входам первого, третьего и четвертого триггеров, выход первого триггера соединен с первым входом восьмого элемента И, второй выход которого соединен с выходом генератора, выход которого подключен ко входу первого счетчика, прямые выходы второго, третьего и четвертого триггеров соединены соответственно с первыми входами девятого, десятого и одиннадцатого элементов И, ко вторым входам которых подключены выход генератора, выход девятого элемента И соединен с первым входом .второго счетчика, выход которого подключен ко второму входу второго триггера, инверсный выход которого соединен с третьими входами десятого и одиннадцатого элементов И, выходы.первого счетчика подключены ко вторым входам первой группы элементов И, выходы которых соединены со вторыми входами вто.рого счетчика, выход десятого элемента И подключен ко входу третьего счетчика, выходы которого соединены с первыми входами двоичного умножителя, выходы четвертого счетчика подключены ко вторым входам двоичного умножителя, выход которого соединен с первым входом блока вычитания, выход одиннадцатого элемента И подключен ко второму входу блока вычитания, выход которого соединен со входом четвертого счетчика и со вторыми входами второй группы- элементов И, выходы которых подключены ко входам дискретных приемников. Источники ийформации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 483694, кл. G 08 С 19/28, 1972. . 2. Фремке А.В. Телеизмерения. М., 1975. с. 193, рис. 5, 31.

Й/2./

си

си