Адаптивное передающее устройство Советский патент 1981 года по МПК G08C19/28 

I

Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано в телеизмерительных системах, где необходимо coKpaiaeiMe объема избыточной информации.

Известны адаптивные устройства передачи телеизмерений, содержащие анализаторы активности измеряемых процессов, подключенные к блоку памяти моментов появления требований, выходы которого соединены со входами детектора максимального сигнала, подключенного к логической схеме выбора каналов, схемы статической и динамической памяти адресов, диодную матрицу, ключи и схему ИЛИ. Частота опроса датчиков определяется активностью входных сигналов ,

Недостатком таких устройств является сложность реализации и увеличение погрешности аппроксимации при одновременном повьпиении активности всех измеряемых процессов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является передающее устройство с адаптивной коммутацией, содержащее датчики, соединенные с сигнальными входами ключей и преобразователей погрешности аппроксимации, причем выход первых соединен со входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), а выход вторых со входами анализатора погрешностей аппроксимации, управляюпще выходы которого соединены с управляющими входами измерительных ключей, а адресный выход анализатора погрешностей аппроксимации соединен с другим входом АЦП, выход которого соединен со входом передакицего блока З.

Недостатком такого устройства является то, что при высокой активности ансамбля входных сигналов погрешности аппроксимации во всех каналах достигают больших значений. Такие условия работы устройства могут возникнуть при резких изменениях режима работы измеряемого объекта, например при аварийных ситуациях. В то же время именно такие режимы представляют наибольший интерес при испытаниях различных объектсз. При этом требования к точности передачи различных параметров измеряемого оьекта оказываются неодинаковыми - существует ряд приоритетных параметров из всего ансамбля, которые по возможности необходимо передавать с максимальной или некоторой заданной точностью.

Цель изобретения - повышение точности адаптивного nepeAaramiero устройства .

Эта цель достигается тем, что в адаптивное передающее устройство, содержащее в каждом информационном канале -датчик, выход которого соединен с информационными входами ключа и преобразователя погрешности аппроксимации, выходь преобразователей погрешности аппроксимации приоритетных информационных каналов соединены с соответствующими входами анализатора погрешностей аппроксимации, управляющие выходы которого соединены с управляющими входами преобразователей погрешности аппроксимации и ключей выходы ключей всех информационных каналов соединены с соответствующими информационными входами аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входо блока считывания, второй вход которого соединен с адресным выходом анализатора погрешностей аппроксимации, введены анализатор уровня погрешности аппроксимации и в калсдый неприоритетный информацион11ый; канал - управляемый делитель напряжения, выходы уравляемь х делителей напряжения соединены с соответствующими входами анализатора погрешностей, аппроксимации, информащ1онный выход которого соединен со входом анализатора уровн погрешностей аппроксимации, выходы которого соединены с управляющими входами управляемых делителей напряжения неприоритетных информационных каналов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит неприоритетньт и приоритетные информационные каналы, соответственно i и 2, кажцый из которых включает датчик 3, преобразователь 4 погрешности аппроксимации, ключи 5, неприоритет}1ые каг.алы 1 содержат также управляемые делители 6 напряжения; кроме тоо, ycrpoiiСТБО содержит аналого-цифровой преобразователь АЦП 8 считывания, анализатор 9 уровня погрешности аппроксимации и анализатор 10 погрешностей аппроксимации.

Устройство работает следующ 1м образом.

Сигналы датчиков 3 непрерывно поступают на преобразователи 4, где вычисляются погрешности аппроксимацирг в соответствии с алгоритмом.обработки

сигналов датчиков.. Выходные сигналы преобразователей 4 неприоритетных каналов 1 через управляемые делители 6 напряжения поступают на вход анализатора 10 погрешностей аппроксимации. Для приоритетных каналов выходные сигналы преобразователей 4 непосредственно поступают на вход анализатора 10. Анализатор 0 определяет тот датчих, погрешность аппроксимации

которого максимальна. В соответствии с частотой передачи анализатор 10 открывает ключ 5 выбранного датчика 3, сигнал которого кодируется в АЦП 7. В блок 8 считывания поступает

Q код информации с AIJ,n 7 и код адреса с анализатора 10. Одновременно с открыванием ключа 5 выходной сигнал соответствуюгего преобразователя 4 сбрасывается на нуль. Анализатор 9 уровня погрешности аппроксимации следует за значениями погрешностей передаваемых сигналов с датчиков 3. Ее«

ли эти значения меньше некоторого за-, данного уровня, то выходные сигналы анализатора 9 обеспечивают коэффициент передачи управляемьЕХ делителей 6 напряжения, равный I, В этом случае все датчики 3 находятся в равных условиях по значениям погрешности аппроксимации, и устройство обеспечивает обычный режим адаптивной коммутации. При увеличении активности сигналов начинает расти погрешность их аппроксимации. Если эта погрешность достигает некоторого заданного уровня, то анализатор 9 вырабатывает сигнал на уменьшение коэффициента передачи управляемых делителей 6 напряхсения для неприоритетных каналов 1. В этом случае при постоянстве обшей частоты 5 опроса всех датчиков увеличивается частота опроса поиоритетз-гых датчиков за счет уменьшения частоты опроса неприоритетньгх датчиков. Этим обеспечивается уменьшение погрешности аппроксимации в приоритетных каналах устройства. При дальнейшем увеличен активности входных сигналов анализа тор 9 в большей степени уменьшает коэ({)фициент передачи управляемых де лителей 6, обеспечивая минимизацию погрешностей в приоритетных каналах 2. Закон управления коэффициентом 1:ередачи делителей 6 в общрм случае может быть любым (линейным, параболическим и т.д.) и зависит от допус тимого отношения погрешностей для п оритетных и неприоритетных каналов. Более того, для различных датчиков или отдельных групп могут быть использованы различные законы управления коэффициентом передачи, это обеспечит передачу информации на разном уровне приоритета по погрешности для различных групп датчиков. Используя известную методику, мож но оценить эффективность предлагаемого устройства. Для известного уст ройства при увеличении частоты вход ных сигналов в раз погрешность аппроксимации возрастает в К и соответственно для нулевого и линейн го алгоритмов преобразователей погрешностей аппроксимации. Для предлагаемого устройства уменьшение погрешности аппроксимации в приоритетных каналах по сравнению с известным устройством определяется соотношение g /-iOO NH-H Н л f . . л л. J г ТТГГ I .пр ен1-€) гдебпрпогрешность в приоритетном канале предлагаемого устрои ства; - погрешность в соответствующе канале известного устройства - процент приоритетных каналов в общем числе каналов пред. лагаемого устройства; )- закон изменения коэффициента передачи управляемых делителей в предлагаемом устройстве ; п - степень аппроксимирующего по линома , определяемая алгорит мом работы преобразователей погрешности аппроксимации. Так, если принять ГС С Ч Vtirt с Я ivcnp;- t tpp liChn/iM где Еу„ -у, минимальное значение погрешности € лр , начиная с которой уменьшается коэффициент передачи делителей, то для 26 при увеличении частоты входных сигналов в четыре раза погрешность в приоритетных каналах предлагаемого устройства по сравнению с известным устройством уменьшается в 2,3 раза при и в 5 раз при . Формула изобретения Адаптивное передающее устройство, содержащее в каждом информационном канале датчик, выход которого соединен с информационными входами ключа и преобразователя погрешности аппроксиг мации, выходы преобразователей погрешности аппроксимации приоритетных информационных каналов соединены с соответствующими входами анализатора погрешностей аппроксимации, управляющие выходы которого соединены с управляющими входами преобразователей погрешности аппроксимации и ключей, выходы ключей всех информационных каналов соединены с соответствующими информационными входами аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом блока считывания, второй вход которого соединен с адресным выходом анализатора погрешностей аппроксимации, отличаю щ а е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены анализатор уровня погрешности аппроксимации и в каждый неприоритетный информационный канал - управляемый делитель напряжения, выходы управляемых делителей напряжения соединены с соответствующими входами анализатора погрешностей аппроксимации, информационный выход которого соединен со входом анализа- тора уровня погрешностей аппроксимации, выходы которого соединены с управляющими входами управляемых делителей напряжения неприоритетных информациоинь1х каналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 225036, кл. G 08 С 19/28, 1967. 2.Барсуков Д. Н. Русанов Ю. Б. Элементы и устройства радиотелеметрических систем. М., Энергия, 1973 3.Фремке А. В. Телеизмерения. М., Высшая школа, 1975, с. 233, рис. 7.10 (прототип)..

ЗЦ

1 idi

||

I I

е 13

LZJ |1 ци I I LT-I I

I-