Устройство для приема информации

 

1. УСТЮЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ИН .ФОРМАЦИИ, содержащее датчики сигналов, выходы которых подключены к информавдонньш входам коммутатора, выход которого подклю -. чен к первому входу аналого-цифрового пре . образователя, программно-временной блок, первые выходы которого соединены с управлйю1ЦИМИ входами коммутатора, задатчик сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышенияинформативности устройства, в него введены делитель, умножитель, выштатель, компаратор, регистры и информационное табло , первые выходы задатчика сигналов подключены к первым свответствующим входам программно-временного блока и блока памяти, второй и третий выходы соответственно к второму и третьему входам блока памяти, к четвертым входам которого подключены соответственно третьи выходы программно-времениого блока, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно) с первым, вторым, третьим и четвертым входами компаратора, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первым входам делителя и пятым входам компаратора и блока памяти, первые выходы которого соединены соответственно с шестыми входами компаратора , первый, второй и третий выходы котороto соединены соответственно с первым, вторым , и третьим входами первого регистра, вторью и третьи выходы блока памяти соединень соотts Т2;Ш1Г А: /11-« I &НБЛЯч:11:ЖА ветственно с вторыми входами делителя и пер|Выми входами первого умножителя, выходы которого подключены соответстпенио к первым входам второго регистра, выходы первого и второго регистров подключены соответственно к входам информационного табло, выходь целителя через первые входы последовательно соединенных второго умножителя и вычитателя соединены с вторыми входами первого умножителя , шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятььй выходы программно-временного блока соединены соответственно с третьим входом делителя, вторым входом второго умножителя, вторым входом вычитателя и четвертым входом первого регистра , третьим входом первого умножителя, вторым входом второго регистра. . 2. Устройство по п. 1,отличающее с я тем, что компаратор содержит элемент сравнения, элементы задержки, элемент И, элемент ИЛИ, блок элементов ИЛИ, регистры, триггеры, первый и второй, выходы элемента сравнения подключены соответственно к первым входам первого и второго триггеров, выходы которых соединены с первым и вторым входами элемента И, выходы первого и второго элементов задержки подключеныj 4 ; соответственно к вторым входам первого иi О О. второго триггеров, выходы первого и второго , регистров подключены соответственно к первым и вторым входам блока элементов ИЛИ, выхода которого соединены, с первыми входа- i ми элемента сравнения, к второму входу которого подключен выход элемента И, первый и второй входа которого являются третьим и четвертым входами компаратора, третьи входы злемента сравнения соединень с пятымивходами компаратора, первый, второй и третий выходы которого являются соответственно выходами триггеров и элемента И, первые входы , регистров являются шестыми входами компараторг. третий вход компаратора соеди

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (19) (111

ЗСЮ G 08 С 19 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3416951/18 — 24 (22). 11.12.81 (46) 23.04.83. Бюл. Р 15 (72) П. Т. Харитонов и В. А. Барышников (53) 621.398 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР. N 385523, .кл. G 01 R 23/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР N 732961. кл. G 08 С 19!28, 6 06 F 15/46, 1977 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ИН— ,ФОРМАЦИИ, содержащее датчики сигналов, вы ходы которых подключены к информационным . входам коммутатора, выход которого подклю ". чен к первому входу аналого-цифрового пре. образователя, программно-временной блок, первые выходы которого соединены с управляю- щими входами коммутатора, задатчик сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены делитель, умножитель, вычитатель, компаратор, регистры и информационное табло, первые выходы задатчика сигналов подключены к первым сеответствующим входам программно-временного блока и блока памяти, второй и третий выходы соответственно к второму и третьему входам блока памяти, к четвертым входам которого подключены соответ- . ственно третьи выходы программно-временного блока, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно. с первым; вторым, третьИм и четвертым входами компаратора, выход аналого-цифрового преобразователя подключек к первым входам делителя и пятым входам компаратора и блока памяти, первые выходы которого соединены соответственно с шестыми входами компаратора, первый, второй и третий выходы котороkî соединены соответственно с первым, вторым, и третьим входами первого регистра, вторые. и третьи выходы блока памяти соединены соответственно с вторыми входамн делителя и пер:выми входами первого умножнтеля, выходы которого подключены соответственно к первым входам второго регистра, выходы первого и второго регистров подключены соответственно к входам информационного табло, выходы целителя через первые входы последовательно соединенных второго умножителя и вычитателя соединены с вторыми входами первого умножителя, шестой, седьмой,. восьмой, девятый и десятый выходы программно-временного блока соединены соответственно с третьим входом делителя, вторым входом второго умножителя, вторым входом вычитателя и четвертым входом первого регйстра, третьим входом первого умножителя, вторым входом второго регистра.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что компаратор содержит элемент сравнения, элементы задержки, элемент И, элемент ИЛИ, блок элементов ИЛИ, регистры, триггеры, первый и второй. выходы элемента сравнения подключены соответственно к первым входам первого и второго триггеров, выходы которых соединены с первым и вторым входами элемента И, выходы первого и второго элементов задержки подключены I соответственно к вторым входам первого и второго триггеров, выходы первого и второГо . регистров подключены соответственно к первым и вторым входам блока элементов ИЛИ, выходы которого соединены с первыми входами элемента сравнения, к второму входу которого подключен выход элемента И, первый и второй входы которого являются третьим и четвертым входами компаратора, третьи входы элемента сравнения соединены с пятыми входами компаратора, первый, второй и третий выходы которого являются соответственно выходами триггеров и элемента И, первые входы.:регистров являются шестыми входами компаратора, третий вход компаратора соеди1014001

45 нен с входом первого элемента задержки и вторым входом первого регистра, вход второго элемента задержки и второй вход второго регистра являются четвертым входом компараИзобретение относится к цифровой измерительной технике, к измерению давления . и силы с помощью струнных датчиков с частотным выходом, Известно измерительное устройство для дифференциальных частотных датчиков, обеспечи-. вающее цифровое измерение разности частот дифференциальных датчиков (1) .

Однако указанное устройство не может обеспечивать прямой цифровой отсчет непосредственно измеряемой датчиком величины (давления, силы) при использовании струнных датчиков. Это объясняется нелинейной зависимостью выходной частоты струнного датчика от измеряемой величины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является измерительное информапионное устройство для приема информации, содержащее датчики сигналов, выходы которых через нормализатор подключены к информационным входам коммутатора, выход которого подключен к первому входу аналого- цифрового преобразователя, программно-временной блок, первые выходы которого соеди- иены с управляющими входами коммутатора, вычислительный блок, запоминающий блок, блок обработки сигналов, задатчик сигналов (блок сигнализаторов), блок коррекции, элементы И и второй коммутатор (2).

Известное устройство не позволяет осуществлять оперативное изменение величин заданных крайних значений, так как для этого необходимо осуществлять перестройку порога срабатывания дополнительны.х датчиков. Кроме того, устройство не позволяет осуществить измерение величины отклонения от заданных крайних значений.

Цель изобретения — повышение информативности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в .устройство для приема информации; содержащее датчики. сигналов, выходы которого под . ключены и информационным входам коммутатора, выход которого подключен к первому входу аналого -цифрового преобразователя, программно-временной блок, первые выходы второго соединены с управляющими входами

t5

35 тора, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьими входами первого и второго триггеров и третьим входом второго регистра.

2 коммутатора, задатчик сигналов, введены делитель, умножители, вычитатель, компаратор, регистры и информационное табло, первые выходы задатчика сигналов подключены к первым соответствующим входам программно-временного блока и блока памяти, в!орой и третий выходы соотве ственно к второму и третьему входам блока памяти, к четвертым входам которого подключены соответственно третьи выходьг программно-временного блока, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами компаратора, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первым входам делителя и пятым входам компаратора и блока памяти, первые выходы которого соединены соответственно с шестыми входами компаратора, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами первого регистра, вторые и третьи выходы блока памяти соединены соответствен но с вторыми входами делителя и первыми входами первого умножителя, выходы которо-го подключены соответственно к первым входам второго регистра, выходы первого и второго регистров подключены соответственно к входам информационного табло, выходы делителя через первые входы последовательно соединенных второго умножителя и вычитателя соединены с вторыми входами первого умножителя; шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый выходы программно-временного блока соединены соответственно с третьим входом делителя, вторым входом второго умножителя, вторым входом вычитателя и четвертым входом первого регистра, третьим входом первого умножителя, вторым входом второго регистра.

Кроме того, компаратор содержит элемент сравнения,.элементы задержки, элемент И, эле мент ИЛИ, блок элементов ИЛИ, регистры, триггеры, первый и второй выходы элемента, сравнения подключены соответственно к первым входам первого и второго триггеров, выходы которых соединены с первым и вторым входами элемента И, выходы первого и второго элементов задержки подключены соот3 101 4О01 4 ветственно к вторым входам первого и второго Блок 4 обеспечив о еспечивает последовательное формиротриггеров, выходы первого и второго регнст- ванне сигналов 1 2 ...К ов,,... для поочередного ров подключены соответственно к пепвым и. подключения вь д одключения выходов датчиков через коммувторым входам блока элементов ИЛИ, выходы татор K входу п б тор к входу прео разователя 5, формирование которого соединены с первыми входами эле- 5 сигнала запуска преобразователя 5, а также мента сравнения, к второму входу которого . формирование сигналов CI-С7 по программе подключен выход элемента И, первый и второй для унравления работой других блоков уствходы которого являются третьим и четвертым poHctsR и хранение и последовательную выдавходами компаратора, третьи входы элемента, чу на вход блока 3 адресов ячеек памяти, подсравнения соединены с пятыми входами компа- gO лежащих выборке в к ждь" каждыи момент времени. ратора, первый; второй и третий выходы которого являются соответственно выходами триг режима работы блока 3, а также запись нагеров и элемента И, первые входы регистров,чальных значений пери д р одов и поправочных коявляются шестыми входами компаратора, третий вход компаратора соединен с входом f5 Связь задатчика 20 с блоками 3 и 4 осупервого элемента задержки и вторым входом ществляется по интерфейсу 21. В блок 3.запи.. первого регистра, вход второго элемента за- сывается перед началом работы знач ния ра оты значения перио-. держки и второй вход второго регистра явля- .дов датчик в Т тчиков и 1,, соответствующие ются четвертым входом комнаратора, первый граничным н ра чным значениям измеряемого параметра, и второй входы которого соединены соот- а также начальн т кже начальное значение периода Т, норветственно с третьими входами первого и вто- > ш мирующие и поправочные коэффициенты рого триггеров и третьим входом второго ре- 4 гис тра. („ ; ) соответственно с выходов. заНа фиг. 1 показана ф он ьная схема датчика 20 йли только с задатчика 20.. предлагаемого устройства; .на фиг. 2 .— алгоКомпаратор содержит регистры 22 и 23 граритм его работы на фиг. 3 — схема комп - z5 ничных значений периода, блок 24 элементов

r ИЛИ

4 и г б ты ., шины 25 связи выходов блока 24 с

Устройство содержит датчики 1 сигналов, входами элемента 26 сравнения, элемент ИЛИ коммутатор 2, блок 3 памяти, программно-и -, элементы 28 и 29 задержки, триггеры менной блок 4, аналого-цифровой преобразо30 и 31 и з ватель 5. регистры 6 и 7 и информационное 3© мж записи в блок 3 величин Т, Т и табло 8 составляют контрольно-индикаторный " К . блок. Делитель 9, второй умножитель 10, вы- ™В б

ыборка с выхода задатчика 20. читатель 11, первый умножитель 12 и компа- у стройство обеспечивает поочередное ци ро. ратор 13 составляют вычислительный блок, ко- вое измерение величин Х, Х,... Х и инторый обеспечивает пересчет периода выходных

Л 21° . ° - к иин дикацию как измеряемых величии, так и колебаний датчиков в единицы измеряемых величин. превышения этими величинами граничных значений.

Обмен информацией между блоками 3, 5 и Выходная частота ка ого из а

9 осуществляется по интерфейсу 14, управле- св„э связана с силой натяжения струны соответствие коммУтатоРом с выходом блока 4 обеспе- 4й в ю ег а. вующего датчика зависимостью чивается по шинам 15.

Выдача кодов крайних значений периодов f =f g 1+xE: (h) днов в компаратор 13 из блока 3 исущес- ВЬа 0 " твляется по интерфейсу 16, а выдача началь- г р

age F — сила натяжения струны; ных значений периода в делитель 9 — по интерфейсу 17. Выдача значений постоянных коэффициентов из блока 3 в умножитель 12 осуществляется по интерфейсу 18.

Передача кодов измеряемых величин из ; вычислительн г б тел ого лока в регистры 6 и 7 обес." --.ф осуществляется с помощью герметичного силь50: фона. цечивается по шинам 19, передача информации о превышении крайних значений с выходов компаратора на регистр 6 обеспечивается сигнаЗависимость выходной частоты f>b>g ат: Азу лами К1, К2, КЗ. меряемого давления в этом случае имеет вид

Последовательность обработки информации в вычислительном блоке зацается синхроимпуль55 сами С—

= f g 1 + К Я. Р (2)

ВЬ!Х о сами 1 — С6 с выходов блока 4, запись реэуль- где S — площадь поперечного сечения сильтатов обработки информации в регистры 6 и 7 фона; обеспечивается по синхроимпульазм С5 и С7. P — измеряемое давление. — ()); к„ь (3) 5 101400

Очевидно, что зависимость выходной частоты от измеряемой силы или давления нелинейна, Линейная зависимость: наблюдается между измеряемой величиной и квадратом выходной частоты (1 (вью ) 1 (4)

Кр о

Знак " инус" для датчика с понижением частоты при увеличении Р и F.

Современные цифровые измерители более оперативно обеспечивают измерение периода, поэтому можно представить выражения (3 и 4) относительно периодов Т, и Т вых = —, -(:;.„), где Т, Т вЂ” соответственно начальный о цх (при Р и F = О) и текущий периоды колебаний на выхо датчика.

Таким образом, при обработке сигнало в вычислительном блоке с выхода преобра теля 5 в соответствии с алгоритмом (фиг. и выражениями (5 и 6) обеспечивается пр мой отсчет измеряемой величины по табло

Устройство работает следующим образо

По одной из шин 15 с выхода 4 подае сигнал подключения соответствующего дат через коммутатор 2. Через время переклю ния коммутатора 2 подается сигнал запус преобразователя 5 с выхода блока 4. По чании измерения результат подается по ин фейсу 14 на выходы делителя 9 и компар ра 13. Коммутатор 2 может быть перекл (с данного момента времени) в другое со ние для подготовки к измерению периода лебаний на выходе следующего. датчика. этому времени на регистры 22 и 23 (фиг. компаратора 13 записаны коды, соответств щие нижнему и верхнему граничным значениям периода колебаний подключенного к цифровому измерителю периода датчика.

Коды записываются в регистры 22 и 23 по синхроимпульсам С1 и С . По синхроим

50 пульсу СЗ разрешается продвижение кода Т, 4 записанного в регистре 22 через блок 24 на вход элемента 26. По синхроимпульсу СЗ, подаваемому на управляющий вход элемента 26 через элемент 27 оауществляется сравнение кода 14 с кодом Т, подаваемым

N на входы А элемента 26 с выхода измерителя периода по интерфейсу 17. В случае.

Ти3„„СТ осуществляется установка в единич20 ° (6) де 25 в зова2) я- ЗО

8.

M. тся

mrna

ЗЗ ка оконтератоючен 4О стоякоК

3) ую1 6

Кое состояние триггера 30 по синхроимцульсу

СЗ, задержанному элементом 28 на время сравнения кодов в элементе 26.

По синхроимпульсу С4 разрешается продвижение йода Т с выходов регистра 23 через блок 24 на выходы  — BN элемента 26. По синхроимпульсу С, подаваемому на управля-. ющий вход элемента 27 через элемент 26, осуществляется сравнение кода Т< с кодом Т„, действующим на входах А — А элемента 26.

В случае Ти т Т,, осуществляется установка в единичное состояние триггера 31 по синхроимпульсу С4, задержанному элементом 29 на время сравнения кодов Т„и Т в элементе 26.

Таким образом, после действия синхроимпульса С4 на единичных выходах триггеров

30 и 31 могут быть следующие комбинации:

00 — значение параметра в заданных пределах;

01 или 10 — значение параметра выше или ниже соответственно верхнего или нижнего граничного значения;

11 — неисправность.

Результат цифрового сравнения выдается в вице сигналов Kl — КЗ на входы Дl — ДЗ регистра 6 и записывается в регчстр по синхроимпульсу CS.

Значение кода Т„,, подаваемое по интерфейсу 17 на одни входы делителя 9, делится по синхроимпульсу СЗ на значение кода Т, о подаваемого на другие входы делителя 9 по интерфейсу 17 с выхода блока 3 памяти.

Результат деления подается на уь. ножитель

10, где возводится в квадрат по синхроимпульсу С4, а затем результат подается на входы вычитателя 11 для вычитания разности 1— (Т)Т„„) ..

Результат вычисления подается с вычитателя

11 на одни входы умножителя 12. На другие входы умножителя 12 к этому времени подается по интерфейсу 18 с выходов блока 3 постоянный коэффициент 3I KqS или 11k (в зави 2 симости от типа датчика). По синхроимпульсу Сб осуществляется вычисление значения измеряемого давления P или силы Г с последующей выдачей результата измерения по интерфейсу 21 на информационные входы регистра 7 и записью в регистр по синхроимпульсу С7.

Таким образом, после действия синхроимпульса С7 на табло 8 высвечивается как значение измеряемого параметра, так и превышение этим значением заданных границ.

Запуек цифрового измерителя периода для измерения выходного параметра следующего датчика может быть осуществлен с . момента выдачи синхроимпульса С3, а с момента фор-. мирования синхроимпульса Сl следующей "пач7 101400 ки" обеспечена обработка и индикация информации по приведенному алгоритму.

Для каждого измеряемого параметра ХГ, Хт,... Х „в блок 3 памяти могут быть занесены и использованы при вычислении свои . 5 значения величин 1 Т„; Т; Т,; 1 Кфи 3 (k, что расширяет возможности устройства.

Выборка адресов необходимых значений указанных величин для каждого датчика обеспе чивается с блока 4. Работа блока 4 при записи начальных условий с клавиатуры поясняется алгоритмом фиг. 4, который является дополнением алгоритма фиг. 2.

Реализация блока 4 осуществляется известными методами. При необходимости одновремен- ной индикации нескольких параметров Х„

Х,... Х необходимо в контрольно-индикаторном блоке использовать необходимое количество регистров 6 и 7 с организацией их работы известными методами. 20

Граничные значения Т, и Тк могут быль оперативно изменены путем занесения их в

1 8 блок 3 памяти с задатчика 20, что расширяет i возможности использования предлагаемого измерителя.

Предлагаемый цифровой измеритель можно использовать в составе автоматизированной измерительно-регулирующей системы абсолютных давлений для настройки и проверки приборов давления в диапазоне 1-110 кПа. Параметры серийных датчиков позволяют обеспе- чить погрешность измерения давления и силы не более 0,15% от верхней границы диапазонев.

При использовании изобретения обеспечивается повышение производительности измерений в десятки раз, улучшаются условия труда, открывается возможность автоматизации трудоемких ручных операций.

Возможно применение устройства в системах многоточечного измерения давления или силы струнными датчиками, а также в виде самостоятельного многоканального цифрового измерительного прибора.

1014001

Юкио уел ™од

Стидакие T. оыАы Р

Зыоорха 7 из &она памяти

Выбор нoayywyueema $(Яло

Дна»е/гию li .

Ком- кем щ/ать

ыораи до|Ау»а- (Д) ию &оаАыюяmar Ф ожьг.h

Ларисе о" defoe панях ьначе иий Te . 4Т,Т

Переключение нокюумап о анись игнерительносО дроли Ьжисгекие ог жоиа киги цГ, Вбдоке9

ЮозоеАжие о д /аорат 2o)P

g+oyeg

° оыуачмие, D -(У).Уг,эта.крафт»

Юа»ениа л

Ю оеона р щ ореа даидание нен ел7м

sw» жане иий

Ж диги ия оюлмонение о gAЫ/ГеХ

ФорюсроЮан сигмма лерам. комю nterrro a

gе. М дамские давись реять- ЖЫикаЧае ще д окм результата ась иХчереюе д 3;»о ге Х

1014001

1014001 ВНИИПИ Заказ 3022/60 Тираж 616 Подписное

Филиал Ш1П "Патент, r Ужгород, ул. Проектная,4