Система для передачи телеизмерительной информации

 

1. СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ, каждый информационный канал которой содержит первичный преобразователь, выход которого через первый преобразователь импульсов соединен с входом арифметического блока, каждый информационный канал , кроме последнего, содержит регистр сдвига, первый выход которого подключен к первым входам блока управления и блока элементов задержки, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока переключения , управляющий триггер, первый выход которого соединен с третьим входом блока переключения , четвертый выход управляющего триггера подключен к четвертому входу блока переключения и к первому входу первого блока переноса кода, к второму входу которого подключен выход формирователя номера канала, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом регистра и вторым входом блока элементов задержки, выход блока задания апертуры соединен с первым входом компаратора, первый выход блока управления подключен к первому входу управляющего триггера. входу формирователя номера канала и второму входу первого регистра сдвига, второй выход блока упражнения подключен -к первому и второму входам управляюпхего триггера, третий выход соединен с первым входом второго блока переноса кода, четвертый выход - с входом блока задания апертуры, пятый выход - с первым входом счетного блока, щестой выход - с третьим входом первого блока переноса кода, выход компаратора подключен к второму входу блока управления, выход счетного блока подключен к третьему входу блока управления , реверсивный счетчик и блок сравнения , последний информационный канал содержит блок управления, первый и второй выходы которого подключены соответственS но к первому и второму входам второго преобразователя импульсов, третий выход под (Л ключен к первому входу блока переноса кода, к второму входу которого подключен выход второго преобразователя импульсов, к третьему входу которого подключен выход арифметического, блока, между .информационными каналами - блок элементов задержки , выходы которого подключены к четвертому входу блока управления каждого ин00 4 формационного канала, кроме последнего, и к первому входу блока управления последнего информационного канала, первая к,;1емоо ма системы содинена с пяты.м входом блоСП ка управления каждого информационного Ю канала, кроме последнего, и с вторым входом блока управления последнего информационного канала, блок памяти, к первым и вторым входам которого подключены соответственно выходы первого и второго блоков переноса кода каждого информационного канала, кроме последнего, к третьему входу блока памяти подключен выход блока переноса кода последнего информационного канала, первый выход блока памяти через согласующий блок подключен к системы , отличающаяся тем, что, с целью повыщения точности измерения, в каждый ин

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(5ц G 08 С 19/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3265232/18-24 (22) 28.05.81 (46) 07.04.84. Бюл. № 13 (72) Т. К. Исмаилов, Ф. М. Аллахвердов, Ю. В. Каллиников, Ю. Г. Лебедев и А. В. Опаренко (71) Особое конструкторское бюро Научного центра «Каспий» АН Азербайджанской ССР (53) 621.398 (088.8) (56) 1. Антонов В. И., Бабит В. И. и Куприянов В. К. Автономный гидрофизический измерительный комплекс. — «Автоматизация научных исследований морей и океанов», Симпозиум 1971 г., ч. I, Севастополь, МГИ АН УССР, 1972, с. 140 — 150.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2923605/18-24, 1980 (прототип). (54) (57) 1. СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ

ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНОИ" ИНФОРМАЦИИ, каждый информационный канал которой содержит первичный преобразователь, выход которого через первый преобразователь импульсов соединен с входом арифметического блока, каждый информационный канал, кроме последнего, содержит регистр сдвига, первый выход которого подключен к первым входам блока управления и блока элементов задержки, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока переключения, управляющий триггер, первый выход которого соединен с третьим входом блока переключения, четвертый выход управляющего триггера подключен к четвертому входу блока переключения и к первому входу первого блока переноса кода, к второму входу которого подключен выход формирователя номера канала, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом регистра сдвига и вторым входом блока элементов задержки, выход блока задания апертуры соединен с первым входом компаратора, первый выход блока управления подключен к первому входу управляюШего триггера, „,Я0„„1084852 входу формирователя номера канала и второму входу первого регистра сдвига, второй выход блока управления подключен к первому и второму входам управляющего триггера, третий выход соединен с первым входом второго блока переноса кода, четвертый выход — с входом блока задания апертуры, пятый выход — с первым входом счетного блока, шестой выход — с третьим входом первого блока переноса кода, выход компаратора подключен к второму входу блока управления, выход счетного блока подключен к третьему входу блока управления, реверсивный счетчик и блок сравнения, последний информационный канал содержит блок управления. первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам второго преобразователя импульсов, третий выход подключен к первому входу блока переноса кода, к второму входу которого подключен выход второго преобразователя импульсов, % к третьему входу которого подключен выход арифметического блока, между информаци- 2 онными каналами — блок элементов задержки, выходы которого подключены к четвертому входу блока управления каждого информа цион ного ка нала, кроме последнего, 00 и к первому входу блока управления послед- >фью него информационного канала, первая клем- ()( ма системы содинена с пятым входом блока управления каждого информационного канала, кроме последнего, и с вторым входом блока управления последнего информационного канала, блок памяти, к первым и вторым входам которого подключены соответственно выходы первого и второго блоков переноса кода каждого информационного канала, кроме последнего, к третьему входу блока памяти подключен выход блока переноса кода последнего информационного канала, первый выход блока памяти через согласующий блок подключен к выходу системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения, в каждый ин1084852 формационный канал, кроме последнего, введены переключы. Ощий триггер, элемент

И и элемент ИЛИ-11Е, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, первый и второй выходы блока элементов задержки подключены к первому и второму Входам элемента ИЛИ-1-1Е, к вгорому входу реверсивного счетчика подключен выход переключающего триггера, к Ilepвому и второму Bõoäàì которого подключены соответственно первый и второй выходы блока переключения, выход элемента И соединен с третьими входами регистра сдвига и блока элементов задержки, выход арифметического блока подключен к первому входу элемента И, к второму входу которого подключен четвертый выход блока управления, первый выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом компаратора, второй выход реверсивного счетчика подключе| к входам второго блока переноса кода и блока сравнения, выход которого соединен с шестым входом блока управления, третий выход реверсивного счетчика соединен с седьмым входом блока управления, седьмой выход которого подключен к второму входу счетного блока, восьмой выход блока управления соединен с третьим входом реверсивного счетчика, втсрые выходы блока памяти подкл1оче ы соответственно к восьмому входу блока управления каждого и формационного канала, кроме последнего, вторая клемма системы соединена с девять;M входом блока управления каждого и гцрорм ационного канала, кроме последнего, и с третьим входом блока управления послсднсго информационного канала, выход счетного б.foKB каждого информационного кацала, кроме последнего, соединен с четвертым входом блока управления последнего информационного канала.

2. Система по и. 1, orëè÷àloùàÿc.! тем, что блок управления ка кдого информационного канала, кроме последнего, содержит триггеры переключения, формирователи импульсов, s.fåìåkfòhl И, элеменпгы ИЛИ и элемент задержки, выход первого триьчера переключения соединен с первым входом первого элемента И, Выход которого подкл1очен к первому входу первого элементы ИЛИ, к второму входу которого подключен выход

Изобретение относится к информационноизмерительной технике и может быть испольвторого элемента И, к первому входу которого подключен выход второго триггера переключи!,sl, ВыхОд третьего триггера переключения подключен к первому входу третьего элемента И и к Входу формирователя импульсов, выход которого подключен к первому входу второго триггер» переключения и к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента задержки и к первому входу первого триггера переключения. выход второго формирователя импульсов подключен к первым входам четвертого триггера переключения, третьего элемента ИЛИ, к второму входу второго элемента ИЛИ и к первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом третьего три.-гера переключения, выход пятого элеuI.нты ИЛИ соединен с вторым входом четвертого три. гера переключения, выход которого подключен к четвертому выходу блокы управления, седьмой и девятый входы которого подключены к первому и второму входам пятого элемента ИЛИ, пятый вход блока управления соединен с вторыми входами четвертого и третьего элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ подключен к пятому выходу блока управления, пятый вход которого соединен с входом второго формирователя импульсов, выход которого подключен к первому выходу блока управления, первый вход которого подкл очен к вторым входам третьего триггера переключения и второго элемента И, седьмой вход блока управления соединен с вторыми входами первого и второго триггеров переключения, шестой вход олока управления соединсн с вторым входом первого элемента И, в.орой вход блока управления подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с седьмым Выходсм олока управления, четвертый вход которого подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ и к входу третьего формирователя импульсов, выход которого соединен с и естым Выходом блока управления, выход первого формирователя импульсов подклю.ен <;.ретьему выходу блока управления, выход и рвого элемента ИЛИ соединен с вторым выходом блока управления, выход элемента задержки подключен к восьмому выходу блока управления. зовано для сбора и передачи телеизмерительной информации, а также для построения

1084852

15 ной интервал преобразования и погрешностью 20

3 вертикальной структуры изменения гидрофизических параметров с помощью автономных зондирующих комплексов.

Известна система для сбора и передачи телеизмерительной информации о гидрофизических параметрах, содержащая запоминающее устройство, программно-временное устройство, блок управления в составе генератора опорной частоты, делителя частоты и канального распределителя, а также узел связи и многоканальную систему оцифровки, каждый канал которой содержит первичный измерительный преобразователь, преобразователь аналог — частота, частотное множительно-делительное устройство, формирователь импульсов, ключ, преобразователь средней частоты в код, включающий двоичный счетчик, запоминающий регистр со схемами ввода и вывода кода (1).

Однако эта система обладает динамической погрешностью осреднения за временступенчатои аппроксимации, в результате которой сохраняется предыдущее значение преобразованного сигнала на время текущего преобразования. Кроме того, из-за равномерной дискретизации преобразования в ОЗУ записывается большое число избыточных данных, что снижает информативность системы.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является система для передачи телеизмерительной информации, каждый информационный канал которой содержит первичный преобразователь, выход которого через первый преобразователь импульсов соединен с входом арифметического блока, каждый информационный канал, кроме последнего, содержит регистр сдвига, первый выход которого подключен к первым входам блока управления и блока элементов задержки, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока переключения, управляющий триггер, первый выход которого соединен с третьим входом блока переключения, четвертый выход управляющего триггера подключен к четвертому входу блока переключения и к первому входу первого блока переноса кода, к второму входу которого подключен выход формирователя номера канала, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом регистра сдвига и вторым входом блока элементов задержки, выход блока задания апертуры соединен с первым входом компаратора, первый выход блока управления подключен к первому входу управляющего триггера, входу формирователя номера канала и второму входу первого регистра сдвига, второй выход блока управления подключен к первому и второму входам управляющего триггера, третий выход соединен с первым

55 входом второго блока переноса кода, четв вертый выход — с входом блока задания апертуры, пятый выход — с первым входом счетного блока, шестой выход — с третьим входом первого блока переноса кода. выход компаратора подключен к второму входу блока управления, выход счетного олока подключен к третьему входу блока управления, реверсивный счетчик и блок сравнения, последний информационный канал содержит блок управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам второго преобразователя импульсов, третий выход подключен к первому входу блока переноса кода, к второму входу которого подключен выход второго преобразователя импульсов, к третьему входу которого подключен выход арифметического блока, между информационными каналами — блок элементов задержки, выходы которого подключены к четвертому входу б.пока управления каждого информационного канала, кроме последнего, и к первому входу блока управления последнего информационного канала, первая клемма системы соединена с пятым входом блока управления каждого информационного канала, кроме последнего, и с вторым входом блока управления последнего информационного канала, блок памяти, к первым и вторым входам которого подключены соответственно выходы первого и второго блоков переноса кода каждого информационного канала, кроме последнего, к третьему входу блока памяти подключен выход блока переноса кода последнего информационного канала, первый выход блока памяти через согласующий блок подключен к выходу системы (2) .

Известная система позволяет уменьшить динамическую погрешность преобразователя и повысить информативность за счет адаптивного сжатия данных и оптима.пьной организации сбора данных в память.

Однако в адаптивных каналах известной системы имеется систематическая погрешность при оцифровке приращения входного сигнала, которая связана с тем, что при выбранной структуре анализатора и алгоритме его работы для обеспечения нормального функционирования преобразователя прирагцения средней частоты в код при разных знаках приращения необходимо устанавливать реверсивный счетчик преобразователя в положение «1», в моменты формирования начального значения сигнала и существенных отсчетов. В результате этого при изменении знака кода в преобразователе в процессе анализа возникает систематическая погрешность до двух и более единиц младшего разряда счетчика. 3ту погрешность практически невозможно учесть, так как в системе не фиксируются моменты

i 084852 перехода кодом счетчика через нулевое состояние. В результате Определение мо lclITOB существенных отсчетов производится с:!Огрешностью, связанной с выбранным алгoритмом преобразования, снижающей точность измерения. Кроме того, выданная схема адаптивного канала обладает ограниченной эффективностью В связи с тем, что два режима работы -- режим формирования начального кода измеряемого параметра и режим адаптивного анализа приращения измеряемого параметра с форм и ров анисм существенных отсчетов — — реализу)отся различным оборудованием, хотя эти режимы разделены,BO времени, и, в принципе, из-зя аналогичных физических процессов могут быть совмещены в одном и том же оборудовании.

Целью изобретения является увеличение точности измерения за счет устранения систематической погрешности преобразования и как дополнительный эффект — повышение эффективности использования оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в каждый информационный канал, кроме последнего, введены переключающий триггер, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым г>ходом реверсивного счетчика, первый и второй п IxnÄ;hI первого блока элементов задер?кки подключены к первому и 131 Орому Вхо)ам элс lc!ITB

ИЛИ-НЕ, к В)ооом) Bxo.",x реверсивного счетчика цодкл)очен Выход переключаю)цег1) триггера, к первому II Второму Входам которого нодклю-1ены cno!BcTclвенно первый и второй Выходы блоков нсрскл.очсння, Выход элемента Л сое.1инен с третьими входами регистра сдвига и блока элеменгов задержки, выход арифмстическогс блока:1ОДклlочен к первому Входу эдеме)г.а И. !3TОрому входу которого н1)" к ю ен lc Веотый выход блока управлеш)я, первый выход реВЕРСИВНОГО СЧЕтЧИКа СОЕДИ11СН " ВТОРЫМ BXOдом компаратора. Второй BhlxoJ, реверсив.-.)огс с 1етчика подклю «и к Входам В;Орого блока 1)ереноса кода н блока сравнения, )3hlXO;; KOTOPOI 0 COCÄ 1И!. С11 С ШЕС?ЫМ ВХО;1ОМ блока ? 1!DBBolCIIIIH, 1 pC3 НЙ BhlXO;I, pCBCpCHBНОГО СЧЕТЧИКЯ СОЕДНН !I С СЕДЬУIЫ". ВХОДОМ блока управления, седьмой вь)ход котnрого подключcll к второму Вхо v счетного блока, восьмой Выход блока .правления соединен с третьим Входом реверсивного счетчика, вторые выходы блока .1амяти нодкл)очены соотвстсTBBHlio к ВОсьмОм > Входу Олоеа у llраВления ка?кдо o BI)ôop3lûö!IOÏ!IOÃO кана, Id, кроме последнего, вторая клемма системы соединена с девяты,i входом блока управления каждого информационного канала, кроме последнего, и с третьим Входах: блока управления последнсг1) информационногo канала, выход c«cT«n! n n,loêà каждого Bllu)прмационного канала, кроме последHcго. сосl0

?с 0

2g

40 дс . ) 01 динен с -)етвертым входом блока управлен1 я последнего информационного канала.

Кроме того, блок управления содержит триггеры переключения, формирователи импульсов, элементы И, элементы ИЛИ и элемент задержки, выход первого триггера переключенаH соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход

Второго элемента И, к первому входу которого подключен выход второго триггера переключения, выход третьего триггера переключения подключен к первому входу третьего элемента И и к входу формирователя импульсов, выход которого подключен к перВому входу второго триггера переключения и и первому входу. второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента задержки и к первому Входу первого триггера переключения, выход второго формироьателя импульсов подключен к первым входам четвертого триггера переключения, третьего элемента ИЛИ, к второму входу второго элемента ИЛИ и к первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом третьего триггера переключения, выход пятого элемента ИЛИ соединен с вторым входом четвертого тригГера пе1)еклю11ения Выход котороГО подклю чен к четвертому выходу блока управления, седьмсй и девятый вх;)ды которого подключены к первому и второму входам пятого элемента ИЛИ, пятый Вход блока управления соединен с вторыми входами четверто10 и третьего элемента ИЛИ, выход третьеIn элемента ИЛИ подключен к пятому выходу блока управления. пятый вход которп"..n соединен с входом второго Формирова)еля нм;-:ульсов, выход которого подключен к 1ервому Выходу блока управления, перВыи вход которого подкдючен к вторым входам третьего триггера переключения и вто1?ого элемента И, седьмой вход блока управления соединен с вторыми входами первого второ. о триггеров переключения, шестой вход блока iправления соединен с вторым входом первого элеме?г",а И. второй вход управления подключен к второму входу

,ðåòüåãî элемента И, Выход которогс соеди)ен с седьмым выходом блока управления, четвертый вход которого подключен к третьему входу Второго элемента ИЛИ и к входу трстьего формирователя импульсов, выход котооого соединен с шестым зыходом блока управления, выход первого формирователя импульсоз «Одключен к третьему выходу блока управления, Bh!xog первого элемента

ИЛИ соединен с вторым выходом блока управления, выход элеме-ITB задержки подключен к восьмому выходу блока управления.

На фиг. 1 изображена блок-схема предложенной системы; на фиг. 2 — — функцио1084852

55 нальная схема блока управления адаптивного канала.

Система (фиг. 1) содержит п информационных каналов 1 — 3, блок 4 элементов задержки, блок 5 памяти, согласующий блок 6, каждый информационный канал содержит первичные преобразователи 7 и 8, первые преобразователи 9 и 10 импульсов, арифметические блоки 11 и 12, блоки 13 и 14 управления.

Последний информационный канал содержит второй преобразователь 15 импульсов и блок 16 переноса кода, остальные информационные каналы содержат второй блок 17 переноса кода, блок 18 сравнения, компаратор 19, блок 20 задания апертуры, первый блок 21 переноса кода, счетный блок

22, блок 23 переключения, формирователь

24 номера канала, переключающий триггер 25, управляющий триггер 26, регистр 27 сдвига, реверсивный счетчик 28, генератор

29 импульсов, блок 30 элементов задержки, элемент И 31, элемент ИЛИ-НЕ 32.

Генератор 29 и реверсивный счетчик 28 составляют второй преобразователь импульсов всех информационных каналов, кроме последнего.

Блок 13 управления каждого информационного канала, кроме последнего, содержит триггеры ЗЗ вЂ” 36 переключения, элементы И 37 — 39, формирователи 40 — 42 импульсов, элементы ИЛИ 43,— 47 и элемент 48 задержки.

Система имеет первую клемму 49 и вторую клемму 50.

Система работает следующим образом.

Аппаратура системы в зависимости от применяемой системы спуска и подъема зондирующего комплекса может располагаться или в зонде или на борту плавучести, с которой производится зондирование. Если используется система спуска и подъема со свободным движением зонда по направляющему кабель-тросу, то аппаратура размещается в корпусе зонда, а в бортовой аппаратуре размещается узел связи, буферное

ОЗУ, программно-временное устройство и блок передачи данных. Если используется система принудительного движения зонда с постоянной электрической связью между аппаратурой зонда и бортовой аппаратурой, то в корпусе зонда размещаются только преобразователи 7 и 8 и преобразователи

9 и 10, подключаемые через согласующий блок 6 к остальной аппаратуре, размещенной на борту плавучести. Принципы и средства сбора информации для обоих вариантов аналогичны.

В момент начала процесса зондирования от программно-временного устройства или датчиков блока автоматики (не показано) на клемму 49 поступает сигнал начала цикла измерения. Этот сигнал поступает на

50 входы блоков 13 и 14 управления, в которых вырабатываются сигналы управления, устанавливающие блоки системы в исходное состояние. По сигналу «Пуск» на клемме 49 блока 13 управления (фиг. 2), на выходе формирователя 41 появляется импульс, по которому по первому выходу обнуляется регистр 27 сдвига и устанавливается в исходное положение формирователь 24 и в нулевое положение триггер 26. Импульс с выхода формирователя 41 через элемент

ИЛИ 46 поступает также на шестой выход блока 13 управления, с которого он поступает на вход обнуления счетного блока 22.

Этот же импульс устанавливает через элемент ИЛИ 45 в нулевое положение триггер

ЗЗ, через элемент ИЛИ 43 — в нулевое положение триггер 34, а триггер 36 устанавливается в положение «1», при этом сигналом с четвертого выхода включается в работу блок 20 задания апертуры и открывается элемент И 31. Импульс с выхода элемента

ИЛИ 45, задержанный в элементе 48, по второму выходу блока 13 управления обнуляет реверсивный счетчик 28. Аналогично в блоке 14 управления последнего канала 3 вырабатываются сигналы, устанавливающие по второму выходу реверсивный счетчик преобразователя 15 в нулевое положение и открывающие информационный вход преобразователя.

Сигналы с преобразователей 7 и 8, преобразованные в блоках 9 и 10 в частоту следования импульсов, после масштабирования в блоках 11 и 12, поступают через открытые элементы И 31 на информационные входы третьих преобразователей. Импульсы входной частоты f„(t) поступают с выхода элемента И 31 на информационные входы блока 30 и регистра 27 сдвига, на сдвигающий вход которого поступают тактовые импульсы f с выхода генератора 29 опорной частоты. Регистр 27 сдвига выполняет функцию цифровой линии задержки входной последовательности импульсов. Импульсы входной последовательности f<(t), поступающие на информационный вход регистра 27 сдвига, сдвигаются в нем тактовыми импульсами fo с выхода генератора 29 и появляются на выходе регистра 27 сдвига с задержкой на интервал времениТ = Np +t, где Np емкость в битах регистра сдвига; t — период следования тактовых импульсов. Стабильность интервала времени Т определяется стабильностью генератора 29, а в случае использования кварцевого генератора имеет высокое значение. Задержанная последовательность импульсов fs(t — Т) с выхода регистра 27 сдвига поступает на второй вход блока 30, который обеспечивает сдвиг во времени друг относительно друга импульсов прямой fx(t) и задержанной последовательностей fx(t — Т) с помощью, например, синхронизации одной последовательности

1084852

10 передним фронтом, я другой последователь ности — задним фронтом тактовых импульсов, поступающих с выхода геперяимпульсов, поступающих с выхода генератора 29 на синхронизирующий вход блока 30. Благодаря этому обеспечивается несовпадение Во времени следования импульсов обеих последовательностей, необходимое для нормальной работы реверсивного счетчика. Импульсы прямой fx(t) и задержанной fl((t — Т) последовательности поступают с выходов блока 30 на входы элемента ИЛИ-НЕ 32 и блока 23 переключения, установленного с помощью триггера 26 в прямом направлении. При изменении положения триггера 26 блок 23 устанавливается в инверсное положение. Б соответствии с последовательностью поступающих ня вхсды импульсов триггер 25 переключается и устанавливает сигналом с выхода направление счета импульсов входной и задержанной последовательностей, просуммированных элементом ИЛИ-НЕ 32 и поступающих на вход реверсивного счетчика 28. Поскольку триггер 25 переключается передним фронтом импульсов, а реверсивный счетчик срабатывает (Io задним фронтам этих же импульсов (благодаря элементу ИЛИ-НЕ), то В реверсивном счетчике производится интегрирование разницы импульсов Входной 4().) и задержанной f„(t — Т) последовательностей.

Так как в начальный момен" регистр 27 сдвига у;тяновлен в нулевое посгожсние, то в течение времени Т после пуска на входы блока 30 Оудут постх пять по Входъ тОлькО импульсы входной последовательности f-(tj.

Благодаря начальной установке TpHI l ep:I 26 в нулевое положение блок 23 переклгочения устанавливается В I:ðÿìoì направлении, llpH котором импульсы входной послеIoBareльности (t) проходят на выход, устанавливая триггера 25 в единичное положение. При этом сигналом с прямого выхода триггера 25 счетчик 28 уcTBBBBëHBBcrcÿ íà «Сложение», и импульсы входной последователькост;! 1 (1) поступая через элемент ИЛИ-НЕ 32 на счетный вход счетчика 28) суммируюгся В кем.

3а время Т в счетчике 28 образуется число импульсов

1 ;,,н= 1„(t) с(! == Т („ IÒ), где Т вЂ” Время зядерж«и з регистре сдвига;

fg (с) — средняя (Я Вре l!! 1 частоты Bxo;Iных и. >1 и))). ьсОВ, я Вляlоп(аяся ггиф1!Овы !1 экв IBB >IBIITÎM ilri Я;1ьног0 значения Вхо;1нОГО си Гк!!л B.

Через Hllтервял Bopмени Т после пх ск» на выходе регистра 27 сдвига появляетсFI первый импульс задсржанной последова! "Ль1х (! — Т), пo KoT0()oi") )> !гроизво,)гится перевод канала HB работу в режим анализа приращения вхоIFolo сигнала. По сигналу на первом Входе блока 13 уllpaBr!åFIHFI ((pHI 2) триггер 34 устаггавливас",ся В едиш!чное

1Î (5

«Q положение. При этом сигналом с вь:хода триггера 34 открывается элемент И 39. По переднему фронту сигнала на выходе триггера 34 на выходе формирователя 40 образуется импульс, который llo третьему выходу поступает на управляющий вход блока 17, через который код Ng,g начального значения измеряемого параметра переносится в блок 5. Импульс с выхода формирователя 40 также устанавливает в единичное положение триггер 35 и через элемент ИЛИ

45 устанавливает в нулевое положение триггер 33, а затем этот же импульс после задержки В элементе 48 обнуляет по второму выходу реверсивный счетчик 23. Срабатывающий при этом блок 18 формирует на выходе импульс, который однако не проходит через элемент И 37, поскольку на нем нет разрешающего потенциала с прямого выхода триггера 33, установленного в нулевое положение. Схема подготовлена для работы в режиме анализа текущего приращения входного сигнала. Если первым после установки режима анализа придет импульс входной последовательности 1„((), то благодаря начальному положению триггера 26, установленного с блока 23 переключения в прямом направлении, он поступит на вход «Сложение»

В счетчике 28. Если первым в режиме анализа поступает импульс задержанной последовательности f>(t- — Т), то он при начальной установке триггера 26 должен был бы поступить на Вхсд «Вычитание» в счетчике 28, я !грк ег0 качальном обнулении это привело бы к образованию обратного кода на его выходах. Так как сравнение приращения осуществляется по абсолютному значению, То необходимо, чтобы в с:етчике 28 всегда, независимо от знака приращения, образовыва >cFI прямой код. Это достигается тем, что первый после установки режима анализа импульс (второй после пуска системы) задержанной последовательности с первого

Входя блока 13 управления поступает через открыгый элемент И 38 и зятем через элемент ИЛИ 44 по второму выходу на счетный вход трп! Вера 26. перебрасывая его в положеHli(.. ) при которо v! блок 23 переключекия устанавливается В инверсное положение, глягодяря этому первый задержанпый и>г!г!х,i>c,locT!,ïàåT опять Fia вход «Сло;«епне» счетчика 28, образуя в пгм прямой

«од. Зятем кя вход счегчика 28 начк fT lioстхпа-ь H illульсы прямой 1„,(т) и задержанной f (t -T) ггоследовательностей, причем импульсы одной последовательности будут

cyI(1i1HpoBBTI а импульсы другой - — вычи!ВT!>c>i. Если после установки режима анализli первым пришел импульс входной последов ггельности 1х(1), aaIIHсав единицУ в счетчике 28, и частота входной последовательности больше, чем задержанной (параметр растет), то в счетчике число тоже бу:iBI расти. Если В процессе анализа знак

1084852

20

30 существенного отсчета. приращения меняется, то импульсы задержанной последовательности 1„(1 — Т) начинают поступать чаше и число в счетчике 28 начнет уменьшаться. При достижении числом в счетчике 28 нулевого значения срабатывает блок 16 и сигнал с его выхода проходит в блоке 13 управления (фиг. 2) через открытый элемент И 37 и элемент ИЛИ 44 по второму выходу на счетный вход триггера 26, меняющего свое положение и устанавливающего блок 23 переключения в инверсное, положение. При этом импульсы задержанной последовательности f7(t — Т), имеющие большую частоту следования, начинают поступать на вход «Сложение» счетчика 28 и в нем образуется прямой код. Поскольку, как уже отмечалось, счетчик 28 суммирует импульсы одной последовательности (например, входной) и вычитают импульсы другой последовательности (задержанной), то в нем образуется цифровой эквивалент текущего приращения входного сигнала

ЬЪ))) =У (f„tt) — titt — T))dt =

=Я fx(t) dt = f„(T) t = Т fx (Т). t, т где — A 1х (Т) -текущее приращени е входной частоты за время Т; рв«Т)=, -первая производная входной частоты; — текущее время, изменяющееся от Т до

teqs момента формирования первого

Причем независимо от знака приращения на выходах разрядов счетчика 28 образуется всегда прямой код абсолютного значения приращения, а его знак SighN определяется положением триггера 26, устанавливающего всегда направление счета, таким образом, чтобы преобладающая по частоте последовательность импульсов поступала на вход сложения счетчика 28. Код h N@(t) младших разрядов с выходов счетчика 28 непрерывно сравнивается в цифровом компараторе 19 с кодом N апертуры, задаваемой блоком 20. При достижении текущим кодом приращения сигнала кода заданной апертуры, т.е. при 5 N<(t) = N срабатывает компаратор 19 и сигнал с его выхода поступает через открытый элемент И 39 в блоке 13 управления на вход блока 4 и на вход счетного блока 22. Срабатывание компаратора 19 означает формирование сигнала первого существенного отсчета tco, по которому должен быть опрошен последний канал 3. В блоке 4, если сигналы на его входы приходят из каналов 1 и 2 раздельно во времени, то они появляются на выходе для соответствующего канала, опрашивая через блок

14 управления привязочный канал З..Если сигналы на входы блока 4 приходят одновременно или смещены на время меньше, 35

55 чем )«еобходимо для четкой за!«Ион Ko, «а в блок 5, то блок 4 производит временной сдвиг этих сигналов, отдавая приоритет одному из них. Сигналом с выхода блока 4 в блоке 14 управления последнего канала 3 формируется сигнал управления, открывающий блок

16, через который в блок 5 из преобразователя 15 переносится текущий код привязочного параметра (например, глубины). Поскольку после получения начального кода привязочного параметра М)«p счетчик в преобразователе 15 не обнуляется и на его счетные входы начинают поступать входная и задержанная последовательность импульсов, формируя в нем текущее приращение входного сигнала, то на выходах разрядов преобразователя 15 образуется прямой текущий код привязочного параметра. /

Nq(t) = Х„«,+- BNP(t) =- T(f (T) +-11,(Т)- t) Сигнал с выхода блока 4, соответствующий моменту формирования очередного i-го существенного отсчета tt <1 поступает на вход блока 13 управления канала, в котором он сформировался. По этому сигналу в формирователе 42 блока 13 управления (фиг. 2) образуется импульс заданной длительности, открывающий блок 21 переноса кода, через который в блок 5 памяти записывается с выхода формирователя 24 код номера канала

NH««,B котором произошел существенный отсчет, и код знака приращения NsjqhN c выхода триггера 26. Сигнал с входа в блоке

l3 управления поступает также через элемент ИЛИ 45 на вход триггера 33, снимающего разрешающий сигнал с элемента И 37, а затем через элемент 48 задержки обнуляет по второму выходу счетчик 28. Импульс с выхода сработавшего блока 18 не проходит по входу через закрытый элемент И 37 и не меняет положение триггера 26. Запрет на прохождение сигнала совпадения нулей счетчика 28 снимается после поступления первого импульса в счетчик 28. При этом с выхода первого разряда счетчика 28 поступает сигнал, который устанавливает единицу в триггере 33 и нуль в триггере 35. При этом элемент И 37 открывается, а элемент

И 38 закрывается. Таким образом, если обнуление счетчика 28 производится внешним сигналом (при пуске, при переходе в режим анализа и при формировании сигналов существенных отсчетов), то триггер 26 направления счета не меняет своего положения, поскольку сигнал с выхода блока 18 не проходит «а вход триггера 26. После начала образования прирагцения в счетчике 28 сигналом с его первого разряда блокировка сигнала с выхода блока 18 снимается и сигналы обнуления счетчика 28, происходящие от изменения знака приращения, проходят на вход триггера 26, меняя его положение таким образом, что в счетчике 28 образуется всегда прямой код приращения входного сиг1084852 нала независимо от его знака. Поскольку в момент t,o< i-го су!цественного отсчета счетчик 28 оыл обнулен, то затем в пем начинает формироваться цифровой эквивалент текущего приращения входного сигнала относительно уровня Iipeдыдущего существенного отсчета

-!.са1«

AN>t(t) =3 41 (t) dt =- T f (T)-t, где t, -текущее время в интервале между (ра< и СО,1+3

При достижении кодом dN><(t) текущего значения приращения кода N pc заданной апертуры на выходе компаратора 11 формируется сигнал tcoj+q (i + 1)-го сушест13ецного отсчета, производящего операции, аналогичные описанным. Так как заданная апертура )х)а„выбирается постоянной в зависи<" мости от допустимой погрешности аппроксимации при восстановлении измеряемой функции, то время достижения значения апертуры будет обратно пропорционально скорости изменения входного сигнала. Таким образом, система позволяет выбирать частоту квантования измеряемой функции в зависимости от,скорости ее изменения, что позволяет повысить ее информативность за счет сжатия собираемой информации. При необходимости в случае возмо>иных вне;<1пих по<кного накоплен!151 пог1>си!1!Ости Htl I CÃ1>HPot3BIIH51 система позволяет ериодиче«ки начинать процесс измерения с нового уровня. Это досTHãB< тся например, с помощью с !Стцого блока 22, B

КО fOp031 1<одС I>IThl BHIOTCSI III<1! I 1 .7 ьСЫ Су!ЦСств<. HHhlx отcl> отсчетов ка выходе блока 22 оора3yeicrt сигнал, который в блоке 13 управления (фиг. 2) через элемент И,.1И 46 по входу обнуляст c

Дополнительног0 повышения информативности системы достигают благодаря 0117Нмальной организации сбора информации. (10слс пуска системы в ОЗУ 5 записывак<тся начальные значения цифровых эквивалентов всех измеряемых параметров N<, Х н, Nq73,a затем в блок 5 наносятся B .3мtоменты t<«существенных отсчетов только цифровые эквиваленты привязочного параметра (глубины) N)t(t ) сопровождаемые кодом номеРа канала М„к с сУщественным отсчетом и кодом знака приращения

Ngj(!I4tN><. Этих данных, а также априорной информации о величине заданной апертуры

Ng>; и номера существенного отсчета Nggp оказывается достаточно для восстановления измеряемых функций. Система прекращает собирать информацию либо от сигнала на входе «Стоп» 50 прекращения цикла зонди20 рования. поступающего из программно-временного устройства блока автоматики, либо по сигналу заполнения блока 5, поступающего с его выходов на входы блоков 13 управления каналов 1. По этим сигнала vl в блоке

13 управления через элемен" ИЛИ 47 триггер 36 устанавливается в положение, при котором снимается разрешающий сигнал с элемента И 1. через который на вход преобразователя поступает информационный сигнал. з<7 Благодаря оолее эффективной организации работы блоков адаптивных каналов. позволяющей совмести Tb оба режима рабсты (формирование начального отсчета и анализа приращения входного сигнала) в одних и тех же блоках аппаратуры, а также начи35 пать каждый цикл анализа с нулевого значения в реверсивном отсчете, удалось устранить систематическую погрешность, присущую известной системе и связанную с необходимостью начальной установки в нем «1» в реверсивный счетчик. Эта погрешность

liри смене знака приращения может достигать в известной системе двух и более единиц младше! о разряда и c подается учету из-за отсутствия сведени<7 о смене знака прирап<ения., 1084852

СРиг.1

1084852

Редактор Г. Волкова

Заказ 2020/47

Составитель Т. Барская

Текред И. Всрсс Корректор И. Муска

Тираж 569 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