Адаптивный коммутатор системы телеизмерений Советский патент 1982 года по МПК G08C15/06 

неизбежного разброса параметров диодов. Цель изобретения - расширение области применения и повышения точности адаптивного.коммутатора. Поставленная цель достигается тем что в адаптивный коммутатор системы телеизмерений, содержащий программны Коммутатор, информационные входы которого объединены с информационными входами соответствующих преобразователей погрешности аппроксимации и подключены к первум входам адаптивно . го коммутатора, первые выхода1 программного комг/1утатора соединены с управляющими -входами преобразователей погрешности аппроксимации, детектор максимального сигнала на элементах ИЛИ, выходы которых соединены с установочными входами нуля и единицы соответствующих элементов памяти адресов, выходы которых соеди нены с адресными входами программного коммутатора, вход разрешения считывания и второй выход которого соединены соответственно со вторым входом и выходом адаптивного коммутатора, введены детектор модуля максимального сигнала и функциональные преобразователи, выходы которых соединены со входами элементов ИЛИ, детек тора максимального сигнала, выходы преобразователей погрешности аппроксимаций - с первыми входами соответствующих функциональных преобразователей и соответствующими входами детектора модуля максимального сигнала выход которого соединен с объединенными вторыми входами функциональных преобразователей. Благодаря этому выбор максимального сигнала наибольшего напряжения производится не среди илходных напря жений ППА и- , а среди напряжений, полученных с помощью функционального преобразования у K(|U,-f - М), где М - модуль-максимум выходных напряжений ППА; К77 1 . При этом число анализируемых положительных величин среди всех у. резко уменьшается, а диапазон их различий увеличивается в К раз, что значительно повышает точность выбора измерительного кана ла. На фиг.1 дана структурная схема устройства; на фиг.2 - схема детектора-модуля максимального сигнала; на фиг.З - схема функционального преобразователя. Адаптивный коммута тор содержит по числу измерительных каналов преобразователи погреш ности аппроксимации (ППА), программный коммутатор 2, детектор 3 модуля максимального сигнала (ДММС), функциональные преобразователи 4 -4 (ПФ) , элементы ИЛИ (на диодах детектор б максимального сигнала, элементы 7, -7, Пс1мяти адресов. ППА 1 предназначен для выборки напряжения, пропорционального погрешности аппроксимации входного сигнала. Выходное напряжение ППА 1 обнуляется при поступлении сигнала на его управляющий вход. Программный коммутатор 2 служит Для передачи на вход адаптивного коммутатора выборки входного сигнала, выбранного канала и сброса ППА 1 этого канала. . Детектор 3 модуля максимального сигнала предназначен для выделения модуля.максимального сигнала от всех ППА 1. Этот блок может быть реализован на основе операционного усилителя . Детектор 3 (фиг.2) состоит из диодных сборок 8 и 82, предназначенных для определения соответствен-, о максимального среди положительны и отрицательных напряжений; инвертор 9 на основе операционного усилителя и дву5 резисторов; диодов 10 и 11, служащих для выделения максимального из двух входных напряжений. Функциональный преобразователь 4 служит для формирования функциональной зависимости вида у K(), где М - модуль-максимум выходных сигналов ППА ,, формируемый детектором 3. Преобразователь 4 может быть реализован на основе операционного усилителя. Преобразователь 4 (фиг.З) содержит диоды 12 и 13 и трехвходовой суммирующе-вычитающий каскад 14 на основе операционного усилителя и пяти резисторов. В зависимости от полярности выходное напряжение (от ППА1) поступает лийо на прямой, либо на инверсный вход усилителя, тогда как положительное входное напряжение, соответствующее величине М, подается всегда на инверсный вход усилителя. Величина 3 Кп определяется соотношением резисторов и может быть К 30-200 с целью использования всего диапазона выходных положительных напряжений операционного усилителя (от нуля до 10-15 В) при разности /-V/- М находящейся в зоне чувствительности диодов 0-50 или 0-300 мВ в зависимости от типа диодов в детекторе и преобразователе 4 (германиевые или кремниевые) . Элементы ИЛИ 5 детектора б максимально служат для выполнения логической операции, для выделения максимального напряжения . Они выполнены на диодах по числу разрядов кода адреса, объединенных анодами: катоды диодов подключены к тем установочным входам элементов 7,. которые нужны для формирования кода адреса данного канала. Например, для 32-канальной систе№л каждый элемент ИЛИ 5 -5 содержит пять диодов, катоды которых в первом канале подклмчеьц к установо ным входам О элементов памяти и к установочному входу 1 эдемента Тп г так как кодовая комбинация первого.адреса имеет вид 00001. Элементы 7 -7, памяти (триггеры) служат для образования двоичного ко да адреса канала, погрешность аппро ксимации которого наибольшая. Элемент 7 устанавливается в одно из двух устойчивых состояний в зависИ мости от того, на каком из его установочных входов большее нгшряжение Адаптивный коммутатор работает следующим образом. Преобразователи , погрешности аппроксимации непрерывно во времени анализируют вход ные сиг#1алы (t) и вырабатывают напряжения U(t), пропорциональные . погрешности аппроксимации по выбранному алгоритму. Дашее детектор 3 непрерывно во времени выделяет модуль максимальной погрешности аппроксимации и выдает его на соответствующий вход функциональный преобразователей , которые на основе напряжений бло -ков ППА 1 и детектора формируют вы-ходные сигналы в соответствии с функциональной зависимостью у K(/U |-М Комбинация выходных напряжений элементов ИЛИ поступает на входы элементов , памяти, которые срабатывают, и на их выходах появляется двоичный код адреса измерительног канала, погрешность аппроксимации которого наибольшая в данный момент Двоичный код с выходов элементов 7 памяти поступает на прогреммный коммутатор 2, куда и записывается при появлении сигнала на разрешение считывания. Далее открывается ключ выбранного кангша в коммутаторе 2 и выборка сигнала х- (t) поступает на выход адаптивного коммутатора. Благодаря наличию функциональных преобразователей 4,-4 у, входные напряжения элементов ИЛИ , положительны только для тех каналов, модули погрешности аппроксимации которых находятся в зоне ,Ы -ДМД , где л 50-300 мВ - зона нечувствительности диодов блока ДММ С 3; при этом разница напряжений этих каналов р Краз усилена в преобразователях , что значительно (в К раз) повышает точность выбора единственного канала с максимальным уровнем погрешности аппроксимации. Формула изобретения Адаптивный коммутатор системы телеизмерений, содержащий программный коммутатор, информационные входы которого объединены с информационными входами соответствукмцих преобразователей погрешности аппроксимации и подключены к первым входам адаптивного коммутатора, первые выходы программного коммутатора соединены с управляющими входами преобразователей погрешности аппроксимации, детектор максимального сигнала на элементах ИЛИ, выходы которых соединены с установочными входами нуля и единицы соответствующих элементов памяти адресов, выходы которых соединены с адресными входами программного коммутатора, вход разрешения счи ть вания и второй выход которого соединены соответственно с вторым входом и выходом адаптивного коммутатора, отличающийся тем, что, с целью расширения области при- . менения и повышения точности, в него введены детектор модуля максимального сигнала и функциональные преобразователи, выходы которых соединены с входами элементов ИЛИ, детектора максимального сигнала, выходы преобразователей погрешности аппроксимации - с первыми входами соответствующих функциональных преобразователей и соответствующими входами детектора модуля максимального сигнала, выход которого соединен с ебъединенными вторыми входами функциональных преобразователей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Фремке А.В. Телеизмерения,. М. Высшая школа, 1975, с.232-234, рис.7,12I 2.Авторское свидетельство СССР № 599277, кл. G08 С 15/06, 1976 fпрототип)..

f

L.

г5

1 №

.

. ffftf/rret/Offiff .f

Bdnoff