Адаптивный коммутатор системы телеизмерений

 

АДАИТИВНЬЙ КОММУТАТОР СИСТЕМЫ ТЕЛЕИЗМЕРЕЕШ, содержащий преобразователи погрешности аппроксимации , первые входы которых объединены с первыми входами соответствующего первого блока ключей и являются соответствующими входами устройства, выходыпервых блоков ключей подключены к первому входу аналого-цифрового преобразователя, первые выходы которого подключены к первым входам блока считывания, выходы преобразователей погрешности аппроксимации подключены к первым входам соответств тощих вторых и третьих блоков ключей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока сравнения, выход блока сравнения подключен к первому входу регистра памяти, выходы которого подключены к входам первого дешифратора, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу блока запуска , выход блока запуска подключен к первому входу первого счетчика, выходы которого подключены к входам второго дешифратора и вторым входам регистра памяти , первые выходы второго дешифратора подключены к вторым входам соответствующих вторых блоков ключей, второй выход второго дешифратора подключен к второму входу блока запуска, вторым входам преобразователей погрешности аппроксимации и второму входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к первым входам блока считывания, первый выход которого подключен к третьему входу блока запуска , второй выход является выходом устройства, отличающий (Л с я тем, что, с целью повьппения с точности устройства за счет снижения погрешности аппроксимации, в него введены второй счетчик, распределитель импульсов, коммутатор, шифратор адреса, элементы И и элементы ИЛИ, выходы коммутатора сое4; ел оэ динены с третьими входами соответствующих преобразователей погрешности аппроксимации, вторыми входами соотел ветствующих первых и вторых блоков СХ) ключей и соответствующими входами шифратора, выходы которого подключе ,ны к вторым входам блока считывания, выходы первого дешифратора подключены к первым входам коммутатора и первым входам соответствующих первых элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу второго эле- . мента И, второй вход которого подклн чен к первому выходу блока считывания , выход второго элемента И под

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(1) С 08 С 19/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3671582/24-24 (22) 08.12.83 (46) 15.03.85. Бюл. Р 10 (72) Е.М. Антонюк, H.Н. Алексеева, В,В. Харцхаев и Е.А. Чернявский (71) Ленинградский ордена Ленина электротехничеСкий институт им. В,И. Ульянова (Ленина) (53) 621.398(088.8) (56) 1. Фремке А.В. Телеизмерения.

М., "Высшая школа", 1975, с. 232234.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 627506, кл. G 08 G 19/28, опублик. 1978 (прототип). (54) (57) АДАПТИВНЬП! КОММУТАТОР СИСТЕМЫ ТЕЛЕИЗМЕРЕИИЙ, содержащий преобразователи погрешности аппроксимации, первые входы которых объединены с первыми входами соответствующего первого блока ключей и являются соответствующими входами устройства, выходы Первых блоков ключей подключены к первому входу аналого-цифрового преобразователя, первые выходы которого подключены к первым входам блока считывания, выходы преобразователей погрешности аппроксимации подключены к первым входам соответствующих вторых и третьих блоков ключей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока сравнения, выход блока сравнения подключен к первому входу регистра памяти, выходы которого подключены к входам первого дешифратора, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу блока запуска, выход блока запуска подключен к первому входу первого

„„SU„„1145358 счетчика, выходы которого подключены к входам второго дешифра,тора и вторым входам регистра памяти, первые выходы второго дешифратора подключены к вторым входам соответствующих вторых блоков ключей, второй выход второго дешифратора подключен к второму входу блока запуска, вторым входам преобразователей погрешности аппроксимации и второму входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к первым входам блока считывания, первьп выход котороro подключен к третьему входу блока запуска, второй выход является выходом устройства, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьапения точности устройства за счет снижения погрешности аппроксимации, в него введены второй счетчик, распределитель импульсов, коммутатор, шифратор адреса, элементы И и элементы ИЛИ, выходы коммутатора соединены с третьими входами соответствующих преобразователей погрешности аппроксимации, вторыми входами соответствующих первых и вторых блоков ключей и соответствующими входами шифратора, выходы которого подключе.ны к вторым входам блока считывания, выходы первого дешифратора подключены к первым входам коммутатора и первым входам соответствующих первых элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу второго эле-, мента И, второй вход которого подключен к первому выходу блока считывания, выход второго элемента И под1145358 ключен к первому входу второго счет чика и входу распределителя импуль.сов, выходы которого подключены к вторым входам соответствующих первых элементов И и соответствующим вторым входам коммутатора, второй вход второго счетчика подключен к выходу генератора импульсов, выход второго

Изобретение относится к информационно"измерительной технике и может применяться в телеметрии, а также в других областях техники, где требуется устранение избыточности ин- 5 формации.

Известно устройство для телеизмерений с адаптивной коммутацией, в каждом измерительном канале которого содержится преобразователь погрешности .аппроксимации (ППА), работакнций на основе определенного алгоритма. Анализатор погрешностей последовательно опрашивает все ППА, выявляет канал с наибольшей погреш- 15 ностью аппроксимации и открывает ключ данного канала. Информация от датчика этого канала кодируется аналого-цифровым преобразователем и вместе с номером выбранного канала 20 через передающее устройство передается в канал связи (1g.

Однако известное устройство имеет малое быстродействие, определяемое значительным временем последова- 25 тельного анализа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является адаптивный коммутатор системы телеизмерений, содержащий преобразова- 3р тели погрешности аппроксимации, входы которых объединены с входами пер вой группы ключей и подключены к входам устройства, выходы преобразователей погрешности аппроксимации соедн- 35 иены с входами второй и третьей групп ключей, выходы ключей каждой группы объединены и подключены к первому и второму входам блока сравнения, выходы первой группы ключей 4р объединены и подключены к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с счетчика подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход третьего элемента И и третьи входы первых элементов И объединены и подключены к первому выходу второго дешифратора, выход третьего элемента И подключен к третьему входу коммутатора. первыми входами блока считывания, первый выход которого подключен к первому входу управления блока запуска, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход подключен к входу счетчика, выходы которого соединены с входами первого дешифратора, управляющий вход которого соединен с вторым входом управления блока запуска, вторым входом аналого-цифрового преобразователя и первыми управляющими входами преобразователей погрешности аппроксимации, выходы второго дешнфратора подключены к управляющим входам первой и второй групп ключей и вторым управляющим входам преобразователей погрешности аппроксимации, второй выход блока считывания соединен с выходом устройства, выход блока сравнения подключен к управляющему входу регистра памяти, выходы которого соединены с входами второго дешифратора и вторыми входами блока считывания, выходы счетчика подключены к входам регистра памяти, выходы первого дешифратора соединены с управляющими входами третьей группы ключей (2) .

Недостаток данного устройства обусловлен возможностью появления недопустимых погрешностей аппроксимации и даже полного отсутствия информации от отдельных малоактивных каналов в случае относительно высокой общей загрузки и низкого приоритета канала. Такая ситуация может наблюдаться также при неисправности ППА.

Цель изобретения — повышение точности устройства за счет снижения

Погрешности аппроксимации в малоактивных каналах путем принудительной

3 11453 передачи сигналов этих каналов через определенные промежутки времени.

Поставленная цель достигается тем, что в адаптивный коммутатор, содержащий преобразователи погрешности аппроксимации, первые входы ко5 торых объединены с первыми входами соответствующего первого блока ключей и являются соответствующими входами устройства, выходы первых блоков ключей подключены к первому входу аналого-цифрового преобразователя, первые выходы которого .подключены к первым входам блока считывания, выходы преобразователей погрешности аппроксимации подключены к первым входам соответствующих вторых и третьих блоков ключей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входу блока сравнения, выход

20 блока сравнения подключен к первому входу регистра памяти, выходы которого подключены к входам первого дешифратора, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу блока запуска, выход блока запуска подключен к входу первого счетчика, выходы которого подключены к входам второго дешифратора и вторым входам регистра памяти, первые выходы второго дешифратора подключены к вторым входам соответствующих вторых блоков ключей, второй выход второго дешифратора подключен к второму входу бло ка запуска, вторым входам преобразо, вателей погрешности аппроксимации

t и второму входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к первым входам блока считывания, первый вход которого подключен к третьему входу блока запуска, второй выход является выходом устройства, введены второй счетчик, распределитель импульсов, коммутатор, шифратор адреса, элементы И и элементы ИЛИ, выходы коммутатора соединены с третьими входами соответствующих преобразователей погрешности аппроксимации, вторыми входами соответствующих первых и вторых бло ков ключей и соответствуюцими входами дешифратора адреса, выходы которого подключены к вторим входам блока считывания, выходы первого дешифратора подключены к первым входам коммутатора и первым входам соот- 55 ветствуюцих первых элементов И, выходы которых подключены к соответот- вующим входам элемента ИЛИ, выход

58 4 элемента ИЛИ подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу блока считывания, выход второ

ro элемента И подключен к первому входу второго счетчика и входу распределителя импульсов, выходы которого подключены к вторым входам соот. ветствующих первых элементов И и соответствующим вторым входам коммутатора, второй вход второго счетчика подключен к выходу генератора импульсов, выход второго счетчика подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход третьего элемента И и третьи входы первых элементов И объединены и подключены к первому выходу второго дешифратора, выход третьего элемента И подключен к третьему входу коммутатора..

Положительный эффект от изобретения состоит в уменьшении погрешности аппроксимации в малоактивных каналах, не опрашиваемых из-эа низкого приоритета прн общей высокой активности сигналов объекта. Дополнительным положительным эффектом можно считать удобство использования информации потребителем, имеющим в данном случае информацию даже от неисправных каналов.

На чертеже представлена структурная схема адаптивного коммутатора системы телеизмерений.

Адаптивный коммутатор содержит преобразователи 1 погрешности аппроксимации, блоки 2, 3 и 4 ключей, аналого-цифровой преобразователь 5 (АЦП блок 6 считывания, блок сравнения 7, генератор 8 импульсов, блок 9 запуска, счетчик 10, дешифратор 11, ре- ° гистр 12 памяти, дешифратор 13, счетчик 14, элемент И 15, распределитель 16 импульсов, элемент ЙПИ 17, элементы И 18 и 19, коммутатор 20, шифратор 21 адреса.

Устройство работает следующим образом, В зависимости от выходного сигнала счетчика 14 устройство работает в двух режимах.

В режиме адаптивной передачи входных сигналов в линию связи (т.е. в режиме работы прототипа) по окончании передачи предыдущего параметра блок 6 считывания выдает импульс на блок 9 запуска, состоящий из триггера и элемента И, после чего импульсы с генератора импульсов начинают проходить на счетчик 10, который через дешифратор 11 переключает блок ключей 4, Блок 4 ключей подключает по очереди напряжения с выходов ППА 1 к второму входу блока 7 сравнения.

К первому входу укаэанного блока в начале тахта адаптивной коммутации подключен тот преобразователь 1, который принадлежит каналу, опрошенному на предыдущем такте, и в котором поэтому преобразователь 1 был обнулен.

При подключении к второму входу блока 7 сравнения напряжения, превышающего напряжение на первом входе, блок 7 сравнения формирует на своем выходе сигнал, что приводит к перезаписи в регистр 12 кода счетчика 10, изменению состояния дешифратора 13 и подключению к первому входу блока 7 сравнения того же напряжения, что имеется на втором входе.

После этого блок 7 сравнения примет состояние с нулевым выходным сигналом, В процессе дальнейшей работы блок 7 сравнения будет срабатывать кажцый раз, когда у вновь подключен1S ного к его второму входу преобразова теля 1 выходное напряжение больше, чем имеющееся иа первом входе.

После опроса всех преобразователей

1 уже выявлен преобразователь с наибольшим напряжением, адрес его содержится в регистре 12, а измеряемый сигнал этого канала оказывается подключенным к входу АЦП 5, так как дешифратор 13 через коммутатор 20 управляет одновременно блоками 2 и 3.

На последнем шаге опроса преобразователей 1 дешифратор 11 своим послед40 ним выходным сигналом запрещает прохождение импульсов через блок 9, запускает АЦП 5 и обнулит преобразователь 1, в котором погрешность an45 проксимации оказалась наибольшей.

Код адреса шифратора 21 и код отсчета выбранного канала с ЛЦП 5 считаны блоком 6 считывания и переданы на выход устройства, после чего начи нается новый такт адаптивной коммутации. Одновременно с этим счетчик

14 заполняется импульсами генератора

8 импульсов.

При общей высокой активности входных сигналов в адаптивном коммутато- 55 ре может возникнуть ситуация, когда сигналы не будут передаваться из-за низкого приоритета соответствующих

3 1145358 а каналов ° Кроме того, могут совсем йе.передаваться сигналы, которые не меняются или меняются незначительно, что может быть неудобным для потребителя.

Для устранения этого явления в устройство введена схема контроля.

Контроль осуществляется последовательно, начиная с любого канала, в зависимости от начального состояния распределителя 16. Единичный код с выхода распределителя 18 сравнивается элементами И 19 с единичным кодом на выходе дешифратора 13.

Если за максимально возможное время, определяемое счетчиком 14, по окончании поиска активного канала на выходе дешифратора 13 появится код, одинаковый с кодом распределителя 16, то на выходе элемента

ИЛИ 17 появится сигнал, переключающий через элемент И 18 распределитель

t6 и сбрасывающий счетчик 1 4. Переключение распределителя 16 и счетчика 14 происходит одновременно с появлением сигнала окончания считывания от блока 6 считывания.

Если времени, определяемого счетчиком 14, недостаточно для появления кода на выходе дешифратора 13 таЗО кого же, что и на входе распределителя 16, то устройство переходит на второй режим работы — .режим принудительной передачи сигнала контролируемого канала.

Счетчик 14 срабатывает и выдает через элемент И 15 сигнал на подключение через коммутатор 20 единичного кода от распределителя 16 вместо единичного кода с выхода дешифратора 13. Ко входам блоков 2, 3 ключей и входу сброса преобразователя 1 погрешности аппроксимации в этом случае подключается единичный код от распределителя 16, а на адрес ные входы блока 6 считывания подается адрес принудительно выбранного канала.

После окончания передачи распределитель 16 переключается в следующее положение, счетчик 14 сбрасывается и к коммутатору 20 вновь подключается дешифратор 13. Устройство автоматически переходит на первый режим работы.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получать информацию рт малоактивных (и даже неисправных) каналов через заданные промежутки

1145358 8 времени. При этом погрешность аппро- устройство обеспечивает удобство ксимации моает ать уменьшена со использования полученной информаа

1003 при полном отсутствии информа- н расширяет область применения егс дии де, например, 4,6Х ири десяти нз-за расширения частотного диапаз отсчетах на период сигнала.ири его на входных сигналов в область низлииейиой иитерноляции. Кроме того, ких частот..

Составитель В. Черединцев

Редактор М.Келемеш Техред Т.Фанта Корректор Е, Рошко

Заказ 1175/37 Тиран 611 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент" ° r. Уагород, ул. Проектная, 4