Устройство для передачи телеизмерений

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ; содержащее генератор тактовых 1Шпульсов, выход которого . соединен со счетньш входо л блока запуска , вьвсод которого соединен с входом распределителя ямпульсов, первые выхолфл которого соединены с адресными входами блока сч11тывания, элемент ИЛИ, вькод которого соединен с входом останова блока запуска, ана-г лого-цифровой преобразователь, инф мационшяе выходы которого соединены с ««формационными входами блока с читывания , информациой выход которого соединен с выходом устройства, и в каждсм измерительном канале.содер жащее датчик, выход которого соединен с йнфортмщионными входами адаптив- , ного временного дискретйзатора и ключа , первый элемент И, выход, которого соеД(нйен с входом сброса адаптивного временного дискретйзатора, второй элемент и, выход которого соединен с управляю&щм входом ключа, первым входом первого элемента И и соответ-. ств яощим входом элемента ИЛИ, выводы ключей всех измерительных каналов объединены и подключены к информациoHHOTty входу аналого-цифрового преобра зователя, уц равлянтщй выход блока считывания соединен с управляющим входом блока запуска; и Объединенными вторыми входами первых элементов И всех измерительных каналов, вторые выходы распределителя импульсов соединены с первьми входами вторых элементов И измерительных каналов, о тл и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства,; в каждый измёрите.пьяый канал введен блок ограничения длительности интервала , выход которого соединен с вторым входом, второго элемента И, выход сщаптивного временного дискретйзатора и iKitXQa первого элемента И соединены соответственно с и вторьад входами блока ограничения Длительности интервала,третий вход которого подключав к выходу ген1гратора тактовых импульсов, управляк ф1й вход и |выход аналого-цифрового .преобразователя соединены соответствеино с выходом элемента ИЛИ и управлякщим ю вхоДсял блока считывания. 2, Устройство по П.1, о т. л и чающее с.я. тем, что блок ог00 раничения длительности интервала СП выполнен на счетчике, элементе ИЛИ и элементе ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первьвл входом счетчика, выход которого соединен с nepBtiM входом элемента ИЛИ и niepBtan входои: элемента З.АПРЕТ, вто{Я:1е входы элемента ИЛИ, счетчика и элемента ЗАПРЕТ It выход элемента ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами и выходом блока ограничения длительности интервала.

SU„;Ë 020850 А

3459 0 OS С 19 39 й3сУДМРстВейиый кОнитет ОООР ЮЛЯМ мсипВФВ Вчнйпю

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ н деткиною, санДатвьатв (21) 3398604/18-24:. -, ды ключей всех измерительных каналов . (22) 19 02. 83 ..., объединены и подключены к информаци(46) 30.05.83. Бюл 9 .2Q . : .. :онному входу аналого-цифрового преоб(72) Ж.И.Антонюк, A.Ô.Ðoäèìoâ .. разователя, управляющий выход блока и P.H.Родимова - .. . - .- . . считывания. соединен с управляющим (71).:Ленинградский .ордейа Ленина входом блока запуска .и объединенными электротехнический. институт . :. вторыми входами первых элементов И им.В.И.Ульянова (Ленина) :. . всех измерительных каналов, вторые (53) 621.398(088.8) : . - . ..: выходы распределителя импульсов соединены с первьми входами. вторых зле.(56) 1. Авторское свидетельство СССР .. ментов И измерйтельных каналов, о т.,N 746б69, кл. t 08.С 19/28, 1980. -..л и ч а ю:щ е .е с -я тем, что, с

2. Аэторское свидеть ство СССР . .целью повйщения точности устройства, .9 423158, кл.G 08 С 19/28, 1972, : .;в каждый измерительный канал введен (прототип).: .. .- - : блок. ограничения длительности интерг ., вала, выход которого соединен с вто (54)(57).1. УСТРОЙСТВО ДЛИ ПЕРЕДАЧИ - рым входом, второго элемента И, выход g

ТЕЛЕИЗИЕРЕНИИ, содержащее генератор:..- адаптивного временного дискретизато, тактовых импульсов, выход .которого :-, ра и выход первого элемента- И соедисоедийен со.счетнйи входом блока эа-. .- иены соответственно.с первьэа и ВТо-пуска,- выход:которого соединен. с вхо-. --. рым входами блокаограничениядлитель-дсм распределителя -импульсов, пер- . . нбсти интервала, третий вход которого

: вые выходы которого соединены с адрес= .. ищключей к выходу генератора такто- я .. ными входайи блока счи ывайия, эле- :; вых импульсов, управляющий вход и мент ИЛИ, выход: которого Соединен . : - выход аналого-цифрового преобразова с входОм:останова.блока запуска, .ана- :: тели соединены соответственно с вылого+цифровой.преобразователь,.инфо-:- . ходом элемента или и управляющим мационные выходы которого -соединены :.. .входом блока. считывания. с Информационными входами- блока:считывания,:. инфориациойнцй выход. кото2.- Устройство по п.1, о т л и ч а -io щ е е с. я . тем, что блок orрого соединен с выходом,;уатройства,::, . †. раничения ддительности интервала и в каждом измерительном канале;содер-,. выполнен иа счетчике, элементе ИЛИ жащее датчик, выход которого соедййен - - ti элементе SMpKT выход которого с Информационными .входамй адаптив- . :: соединен с перове входом счетчика, ного .временного: дискретизатора и клв-, выход которси о соединен с первыа ча, первый элемент ..И, выход которого входам элемента ИЛИ и первым входом соединен..с .входом сброса,адащтивиого - элемента ЗАПРЕТ, вторые входы элемен та Или,.счетчика и элемента зАпРет временного. днскретнэатофа, вторЬй элемент. И, выход которого соединен и выход элемента ИЛИ соединены соот. с управляющим входом ключа, первым.; .;ветственно с первым, вторим и третьим входом первого элемента И -и соответ- . -, .входами и выводом блока ограничествующим Входом элемента ИЛИ, выко- . : имя длительности интервала.

1020850

Изобретение относится к измерительным информационным системам и, может быть использовано в телеметрии, автоматических системах контроля, в дальней связи, там, где необходимо сокращение объема избыточной инфор.мации.

Известно устройство для передачи телеизмерений, содержащее в каждом канале датчики информации, адаптивные временные дискретизаторы (АВД ), элементы И, ключи, аналого-цифровой преобразователь (AUII ), генератор импульсов, схему запуска, распределитель импульсов, содержащий счетчик и дешифратор, элемент ИЛИ, схему определения числа заявок в очереди, блок установок, схему определения адреса, считывающий блок, счетчик, блок сравнения кодов, ждущий мультивибратор, блок переключения счетчиков и дополнительные элементы И(1 .

Недостатками данного устройства являются большая сложность, и следовательно, низкая надежность, обусловленные ббльшим количеством связей и наличием схемы определения адреса, блока переключения уставок, схемы определения числа заявок в, очереди и блока переключения счетчиков. Кроме того,. в таком устройстве невозможно задавать время меж- -ЗО ду принудительными контрольными,опросами для каждого малоактивного канала, что целесообразно при различной по каналам степени важности передаваемой информации. 35

Известно также устройство для передачи телеизмерений, содержащее в каждом канале датчики, соединенные с входами адаптивно-переменных дискретизаторов и ключами, элементы И, вхо-4() ды первого из которых соединены с соответствующими выходами адаптивновременных дискретизаторов и с выходами распределителя импульсов, выходы — с ключами, входы второго элемей-та И соединены соответственно с входа си и с выходом блока считывания, выходы подключены к входам адаптивно-временных дискретизаторов, аналого-цифровой преобразователь, вход которо.о соединен с входом ключа 50 каждого канала, выходы — с входами блока считывания, генератор импульсов, выход которого через блок запуска соединен с входом распределителя импульсов, блок установок, выходы ко- 55 торого подключены к входам адаптивновременных дискретизаторов, блок определения числа заявок, входы которого соединены с выходами первых элементов И и входами вторых элемен- @) тов И, а выходы подключены к входам блока уставок.

В укаэанном устройстве осуществляется первоочередная передача информации от тех каналов, в которых погрешность аппроксимации сигнала достигла допустимой величины в соответствии с заложенным в АВД алгоритмом адаптивной дискретизации(23.

Недостатком известного устройства является длительное отсутствие информации от малоактивных каналов, где сигналы изменяются с малыми скоростями и погрешность аппроксимации не достигает допустимого уровня в течение длительного времени. Информация же от каналов с постоянными сигналами или с неисправными АВД может полностью отсутствовать. Это снижает уверенность потребителя в достоверности получаемых данных и приводит к частичной или полной их потере при неисправных АВД, что сопровождается появлением недопустимо больших (до 100% ) погрешностей восстановления сигналов.

Цель изобретения .— исключение воэможности появления больших погрешностей восстановления сигналов, т. е, увеличение точности устройства за счет получения информации от каналов с неисправными АВД и от малоактивных каналов в необходимые моменты времени.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для передачи телеизмерений, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом блока запуска, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, первые выходы которого соединены с адресными входами блока счи тывания, элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом останова блока запуска, аналого-цифровой преобразОватель, информационные выходы кото рого соединены с информационными входами блока считывания, информаци-... онный выход которого соединен с sexqдом устройства, и в каждом измерительном канале содержащее датчик, egход которого соединен с информацион ными входами адаптивного временного дискретизатора и ключа, первый элемент И, выход которого соединен с входом сброса адаптивного временного дискретизатора, второй элемент И, В ход которого соединен с управляющим входом ключа, первым входом первого а элемента И и соответствующим входом элемента ИЛИ, выходы ключей всех измерительных каналов объединены и подключены к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, управляющий выход блока считывания соединен с управляющим входом блока запуска и объединенными вторыми входами первых элементов И всех измерительных каналов, вторые выходы распределителя импульсов соединены с первыми входами вторых элементов И измерительных каналов, в каждый из1020850 мерительный. канал введен блок ограничения длительности интервала, выход которого соединен с вторым, входом второго элемента И, выход адаптивного временного дискретизатора и в"исод первого элемента И соединены соответ- 5 ственно с первым и вторым входами блока ограничения длительности интервала, третий вход которого .подключен к выходу генератора тактовых импульсов, управляющий вход и выход ана- jp лого-цифрового преобразователя соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ и управляющим входом блока считывания.

Кроме того, блок ограничения дли.тельности интервала выполнен на счетчике, элементе ИЛИ и элементе ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первым.входом счетчика, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом элемента зАпРет, вторые 20 входя элемента ИЛИ, счетчика и элемента ЗАПРЕТ и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами и выходом блока ограничения длительности интер-25 вала.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит в каждом измерительном канале 1 датчики 2 для З0 преобразования измеряемых парамет- . ров объекта в электрические сигналы, адаптивные временные дискретизаторы (АВД ) 3 для выработки сигна.ла логической "1" при достижении погрешностью аппроксимации в каждом канале 1 допустимой величины„ первые элементы И 4 для выработки сигнала сброса АВД, вторые элементы И 5 для управления ключами 6, блок 7 ограничения длительности интервала меж-40 ду двуМя соседними отсчетами сигнала, который содержит элемент ИЛИ 8 и счетчик 9, предназначенный для формирования интервалов времени заданной длительности и элемент ЗАПРЕТ 10 ° 45

Кроме того., устройство содержит распределитель 11 импульсов, включающий в себя, например, счетчик 12 распределителя и дешифратор 13 и предназначенный для последовательного on -50 роса всех каналов 1 и для формирования кода адреса выбранного для передачи канала, блок 14 считывания для преобразования параллельного кода адреса и информации выбранного канала в последовательный код и передачи его в линию связи, элемент ИЛИ 15 для:выработки сигнала, запускающего аналого-цифровой преобразователь .(АЦП ) 16 и останавливающего распределитель 11, генератор 17 тактовых 60 импульсов, блок 18 запуска, .содержащий, например, элемент И 18 и триггер 20.и служащий для управления запуском и остановкой распределителя 11 импульсов. 65

Сигналы от датчиков 2 в каждом измерительном канале 1 поступают на входы АВД Э, в которых происходит вычисление текущей погрешности аппроксимации сигналов в соответствии с заданным алгоритмом и сравнение этой погрешности с допустимым уровнем (уставной ). При достижении уставки на выходе ЬВД 3 появляется сигнал логической "1", который проходит на выход дополнительного элемента ИЛИ 8»

Одновременно импульсы от генератора 17 через элемент 10 запрета эаполняют счетчик 9. При переполнении счетчика 9 в каком-либо канале íà era выходе появляется "1", которая закрывает элемент 10 запрета, прекращая дальнейший доступ импульсов, и проходит на выход элемента ИЛИ 8. Таким образом, сигнал логической "1" на вы-. ходе элемента .ИЛИ 8 в каком-либо канале 1 может появиться по двум независимым причинам — при достижении текущей погрешностью аппроксимации в этом канале величины уставки или при переполнении счетчика 9.

После окончания передачи кода адреса и информации в линию связи на управляющем выходе блока 14 .считывания появляется импульс, устанавливающий триггер 20 в единичное состояние, открывается элемент И. 19, через который начинают поступать импульсы от генератора 17 в счетчик 12 распределителя 11. При этом сигнал "1" с выходов дешифратора 13 поочередно поступает на первые входы вторых элементов И 5, вторые входы которых подключены к выходам дополнительных элементов ИЛИ 8. При совпадении двух сигналов "1" на входах второго элемента И 5 в каком-либо канале 1 срабатывает элемент ИЛИ 15, -опрокидывающий триггер 20 в нулевое состояние, элемент. И 19 закрывается и распределитель 11 останавливается в положении данного канала.

Логическая "1" с выхода второго элемента И 5 подготавливает первый элемент И 4 и.открывает ключ 6 выбранного канала, сигнал поступает. на информационный вход АЦП 16, который одновременно запускается от выхода рлемента ИЛИ 15. После аналого-цифрового преобразователя сигнал "Конец преобразования" с управляющего выхода АЦП 16 запускает блок 14 считывания, который преобразует параллельный код с выхода АЦП 16 и параллельный код адреса выбранного канала с выхода счетчика 12 в последователь-, ный код и передает его в линию связи. После окончания передачи на управляющем выходе блока 14 считывания вновь появляется импульс, срабатывает подготовленный первый элемент

И 4, при этом в АВД 3 переданного канала сбрасывается до нуля накопленная погрешность аппроксимации, 1020850 пропадает сигнал "1" на выходе АВД 3, а также. сбрасывается в нулевое состояние счетчик 9 данного канала и пропадает сигнал "1" на выходе элемента ИЛИ 8. Одновременно триггер 20 вновь устанавливается в единичное 5 состояние и распределитель 11 продолжает дальнейший поиск канала для .очередной передачи.

При высокой активности входных Щ сигналов АВД 3 успевают срабатывать и соответствующие каналы успевают опрашиваться раньше, чем происходит переполнение счетчиков 9 в этих каналах. В этом случае счетчики 9 успевают сбрасываться в нулевое состояние до их переполнения и не влияют на работу устройства, которая при. этом не отличается.от работы известного устройства. Если же в каком-либо канале сигнал малоактивен или неисправен АВД 3, то требования на опрос в этом канале (сигналы "1" на выходах элементов ИЛИ 8) будут проявляться благодаря переполнению счетчика 9. При этом максимальное время между опросами канала определяется активностью остальных каналов и емкостью счетчика 9, которую в каждом канале можно установить различной в . зависимости от сте- ЗО пени важности передаваемой информации.

Максимальную погрешность восстановления сигналов в каналах с неисп- 5 равными АВД при восстановлении, например,ступенчатой экстраполяцией можно оценить по формуле(2 ).

Р „,сх где X — максимальное значение про т изводной сигнала, которое можно оценить на основании неравенства Бернштейна

Х 42мЕ Х (2) где К„, — максимальная частота в спектре сигнала;

X — максимальное значение сиг 0 нала; М - интервал времени между соседними отсчетами, который определяется частотой импульсов 1 ГТИ 17 и емкостью N счетчика 9 аФФ вЂ” ° (ь)

И

Е

Емкость N счетчика 9 в каждом случае можно рассчитать на основании выражений (1 ) -.(3 ) по известным динамическим свойствам сигнала и допустимой погрешности восстановления („,.

Если при неисправности АВД 3 допустить г=(Я /Х ) 100% = 5 — 10% и учесть, что в известном устройстве в этом случае возможно появление погрешности y = 100%, то при использовании предлагаемого устройства погрешность восстановления сигнала в неисправном канале уменьшается по сравнению с известным в десять двадцать раз.

102ОВ50

Составитель Н.Бочарова

Редактор М.Рачкулинец Техред 0.Неце Корректор Г.Решетник

Заказ 3902/43 Тираж б18 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4