Устройство для передачи телеметрических данных

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

7314 А (19) (И) q (sg G 08 С 19/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПФ (21) 3420695/1 8-24 (22) 09.04.82 (46) 23.08.83. Бюа. ¹ 31 (72) М. М. Гельман (53) 621 398 (088 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 495695, кл. (08 С 19/28, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 647718, кл. Ej 08 С 19/28, 1976 (прототип). (54) (57) CTPOACTBO ДПЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЕМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ, содержащее группу аналого-цифровых преобразователей, первый выход каждого из которых соединен с первым входом соответствующего блока считывания, блок сбора и передачи данных, выход которого соединен с выходом устройства, информационную и управляющие шины, о т л и ч a— ю ш е е с я,тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены тактовый генератор, ключи, счет- чик, формир(ватель сигнала, триггеры, группа ключей, кольцевые распределители, модуляторы и элемент задержки, вход тактового генератора соединен с управлякюцей шиной, выход — с объединенными входами элемента задержки первого кольцевого распределителя и первыми входами первого и второго ключей, выход элемента задержки соединен с входом второго кольцевого распределителя, каждый из вйходов которого соединен с первым входом соответствующего аналого-цифрового преобразователя, каждый выход первого кольцевого распределителя соединен с первым входом соответствующего ма дулятора, второй вход и выход каждого . иэ которых соединены соответственно с информационной шиной и вторым входом соответствующего аналого-цифрового преобразователя, второй выход каждого аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом соответствующего триггера, первый выход каждого иэ кото рых соединен с первым входом соответствующего ключа группы ключей, выход каждого ключа соединен с объединенными вторыми входами соответствующих бпока считывания и триггера группы триггеров, выходы блоков считывания соединены с соответствующими информационными входами блока сбора и передачи данных, второй выход каждого триггера, кроме последнего, соединен с вторым входом последуквцего ключа группы ключей, второй выход последнего триггера соединен с вторым входом первого ключа группы ключей, выход первого ключа соединен с входом формирователя сигнала, выход

Ф которого соединен с объединенными третьими входами ключей группы ключей и управляющим входом блока сбора и передачи данных, выход второго ключа соединен с входом счетчика, выход которого соединен с объединенными вторыми входами первого и второго ключей.

4 i0373i4 2

Изобретение относится к телеметрии Недостаткомиэвестного устройства яв и телеизмерительной .мике и может ляется также относительно низкое быстбыть использовано в различного вида родействие, обусловленное времене преобтелеметрических системах сбора, переда- раэования АЦП. чи и телеобработки измерительной инфорUem þ изобретения является повышение

Известно устройство для передачи те- быстродействия устройства. леметрических данных, содержащее аналоПоставленная цель достигается reM, ретизаторы, логические элементы, лок р р кие эл rbI бл II f P что В У тройстВе для ПерЕдачИ тепеметрн( ческих данных, содержащем группу ..анасчитывания, регистры (1 лого-цифровых преобразователей, первый анное устройство обеспечивает кодивыход каждого иэ которых соединен с перование и и ашений измерительных сигнавым входом соответствующего блока лов, но время кодирования, а следовательсчитывания, блок сбора и передачи да но, шаг дискретизации сигнала по времени15 выход соединен с выходом устройства, и верхняя граничная частота спектра кодиинформационную и управляющие шины, емого сигнала оп еделяются временем введены тактовый генератор, ключи, счетцикла АЕ1П, что обуславливает низкое чик, формирователь сигнала, триггеры, ыст о ействие и является недостатком группа ключей, кольцевые распределит устройства.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для передачи полиметрических данных, содержащее группу ALK, первый выход 25 каждого из которых соединен с первым входом соответствующего блока считывания, вход ступенчатого делителя сигнала соединен с информационным блоком устройства, выходы -с первыми входами АБП. 3р управляющий вход устройства подключен к первому входу ключевого элемента, выход которого соединен с BropbIh% входами

ALtÏ, второй выход каждого из которых, крг>".1е п6следнепо,соединен через соответжующий элемент HE с первым входом соответствующего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом последующего AIK, выход каждого элемента ИЛИ соединен с вторым входом 4О соответствующего блока считывания, второй выход последнего AUIl соединен с вторым входом последнего элемента ИЛИ, второй выход первого АЦП соединен с

Br DphIM BxoIIoM IIepBoT о блока cчитывания, 45 первые выходы блоков считывания соединены с первыми входами параллельного регистра, выход которого и вторые выходы блоков считывания соединены с соответствующими входами блока элемен. тов ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока сбора и передачи данных, третий выход последнего АПП соединен с вторым входом блока сбора и передачи, первый второй и третий выходы которого срединены соответственно с выходом устройства, третьим входом блока считывания и вторым входом ключевого элемента (21 нных, ли, модуляторы и элемент задержки, вход тактового генератора соединен с управляющей шиной, выход — с объединенными входами элемента задержки первого кольцевого распределителя и первыми входами первого и второго ключей, выход элемента задержки соединен с входом второго кольцевого распределителя, каждый из выходов которого соединен с первым входом соответствукзцего аналого-цифрового преобразователя, каждый выход первого кольцевого распределителя соединен с первым входом соответствующего модулятора, второй вход и выход каждого из которых соединены соответственно с информационной шиной и вторым входом соответствующего аналого-цифрового преобразователя, второй выход каждого аналогоцифрового преобразователя соединен с первым входом соответсгвующегo триггера, первый выход каждого из которых соединены с первым входом соответствукицего ключа группы ключей, выход каждого ключа соединен с объединенными вторыми входами соответствующих блока считывания и триггера, группы триггеров, выходы блоков считывания соединены с соогветствующими информационными входами блока сбора и передачи данных, второй выход каждого триггера, кроме последнего, соединен с вторым входом последующего ключа группы ключей, второй выход последнего триггера соединен с вторым вхо«дом первого ключа группы ключей, выход первого ключа соединен с входом формирователя сигнала, выход которого соединен с объединенными третьими входами ключей

/ группы ключей и управляющим входом блока сбора и передачи данных, выход

314

4 з 1037 второго ключа соединен с входом счетчика, выход которого соединен с обьединенными вторыми входами первого и второго ключей.

На чертеже представлена схема устрой-5 ства.

Устройство содержит информационную шину 1, тактовый генератор 2, первый ключ 3, первый кольцевой распределитель

4, счетчик 5, второй ключ 6, формирова- 10 тель 7 сигнале, элемент 8 задержки, второй кольцевой распределитель 9, анапого-( цифрэвые преобразователи 10 группы, мо- дуляторы 11, триггеры 12, блоки 13 считывания кодов, ключи 14 группы, . блок!5 ! 15 сбора и передачи данных, управляк щую шину 16, Устройство работает спедующим образом.

По внешнему сигналу (цепь сигнала 20 не показана) устройство переключается в исходное состояние (цепи сброса не показаны), при котором блокируется выход тактового генератора 2, счетчик 5 и распределитель 9 сбрасываются в нулевое 25 положение, деблокируется ключ 6 и блокируется ключ 3, открывается первый выход распределителя 4, триггеры 12 переключаются в состояние, при котором блокируются ключи 14. 30

С появлением сигнала запуска тактовый генератор 2 начинает выдавать стробимпульсы, период 54 следования кбторых задают исходя из требуемой частоты дискретизации измеряемой величины, например, в соответствии с теоремой Котельникова. С каждым новым стробимпульсом стробируется соответствующий модулятор 11 и заминается мгновенЮе значение измеряемой величины.

Одновременно данным стробимпульсом переключается распределитель 4 (подготавливается его очередной выход) и с задержкой rlo времени в элементе 8, равной времени установления выходного сигнала модулятора 11, перекпючаетс:я

45 распределитель 9 и запускается соотве1 ствующий АЦП, к измерительному входу которого присоединен простробированный в данном периоде модулятор.

Тек как требуемый период Ь1 дискре50 тизации меньше времени преобразования, AIE1, то количество АЦП с блоками в. устройстве должно быть равно К Ъ -"- - +

+ +, где Тп — время преобразования

ЬЬ

АБП; Т ч — время считывания кода из регистра AIEI q блок 15 сбора и передачи данных; пР . С ч „

1),, - ) целые числа, округленные до ближайших целых значений.

Считывание кода первого из AIEI выполняется после поступпения первых стробимпульсов, подсчитанных счетчиком 5. С появлением и -го стробимпульса завершается кодирование первого из мгновенных значений измеряемой величины. При этом выходным сигналом счетчи» ка дебпокируется ключ 3 и блокируется ключ 6 и, начиная с II -го стробимпульса, выполняется последовательное во времени считывание кодов AIEI в бпок 15.

Считывание кодов организовано следую шим образом.

Время считывания кода одного AIEI

10 не превышае величины р периодов д1стробимпульсов и его задают формированием сигнала считывания соответствукицей продолжительности s формирователе 7.

Формирователь может быть выполнен, например, на основе одновибратора. Коды

АЦП 10 передаются в блок 15 через coom ветствуюшие блоки 13 считывания по сигналу. формирователя 7.

Первое считывание кода выполняется черезов йернодов, так как формирователь 7 реагирует на текущий стробимпульс толь ко после завершения действия ранее сформированного им сигнала считывания, Триггер 12 и ключ 14 в цепи входа сигнала считывания каждого бпока 13 обеспечивают передачу в блок 15 кода только одного из AIEI 10. По сигналу конца измерения с выхода данного AIEI переключается соответствукяций триггер

12, дебпокируя ключ 14 данного бпока считывания и йтокируя ключ 14 соседнего блока. Тем самым, исключается считывание кода .каждого последукацего

АШ1 10, формирование которого может завершиться к моменту окончания считывания/кода предыдущего AIEI 10. Обычно время считывания кода всегда мень ше времени цикла преобразования AIEI 10.Если эти времена соизмеримы, то. каждый данный триггер 12 может блокировать при необходимости не один, а два и более соседних ключа 14, с целью считывания по каждому сигналу формирователя 7 кода только одного данного

АЦП 10. Триггер 12 в цепи последнего

К-го бпока считывания блокирует ключ 14 первого бпока считывания, так как при счить1вании кода К-го AIEI 10 заверша- ется формирование текущего, кода первого из AIEI 10, 1037314

После завершения действия сигнала считывания на выход ключа 14 данного блока считывания задним фронтом этого сигнала триггер 12 в цепи данного блока считывания переключается в исходное 5 состояние. Тем самым, подготавливается цепь сигнала для считывания кода соседнего ALUI 10. При етом в предлагаемой схеме, благодаря задержке переключе- ния каждого триггера 12 относительно 10 заднего фронта соответствукецего сигнала считывания, действие этого сигнала на входе каждого последукшего ключа завершается до деблокирования этого ключа предыдушим триггером. Это обеспе-15 чнвает надежное считывание кода только .одного, данного ALlII.

В каждом -м периоде стробирования . оказывается открытым только по одному j -му выходу кольцевых распредели- 20 телей 4 и 9. Эти распределители могут быть выполнены, например, на основе регистров сдвига, Работа блока 15 сбора и передачи данных синхронизируется сигналом считывания формирователя 7. Последовательное буферное накопление мгновенных значений измеряемой величины s сочетании с рассмотренной организацией опроса блоков выборки, кодирования мгновенных значений измеряемой величины и считывания кодов обеспечивают высокое быстродействие, а reM самым и увеличение граничной частоты спектра кодируемых величин s К раз (где К вЂ” число блоков выборки и АЦП) при требуемом шаге дискретизации д по сравнению с извест ными устройствами

Предлагаемое уст :oйство обеспечивает дистанционное измерение, кодирование и передачу данных телеметрии как повторякзцихся, так и случайных, в roM числе и однократных быстропротекаюших процессов.

1037314

Заказ 6016/53 Тираж 618 Подписное

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