Устройство для передачи телеизмерений с адаптивной коммутацией

 

Изобретение относится к телеизмерениям и может быть использовано в телемеханике, радиотелеметрии, дальней связи и в других случаях, где необходимо сокращение объема информации . Цель изобретения - повьшение точности работы устройства за счет снижения погрешности аппроксимации и упрощение устройства. Устройство работает следующим образом. В блоке 4 выделения максимального сигнала происходит выделение датчика 1ц , погрешность аппроксимации которого в преобразователе погрешности аппроксимации 2.( максимальна. В аналого-цифровом преобразователе 17 преобразуется сигнал , соответствующий превьш1ению заданной погрешности аппроксимации в измерительных каналах в соответствии с их приоритетом, и записывается в блок 20 буферной памяти. Снятие показаний с датчиков 1 г преобраш (Л зование и запись в блок 20 буферной памяти совмещено во времени с передачей информации по каналу связи. Повьшение быстродействия устройства позволяет снизить погрешность аппроксимации . 1 3.п.ф-лы, 2 ил. 1C 05 4ib 01 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 G 08 С 19/2.8

ВПт.;. щщ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3820131/24-24 .(22) 30.11.84 (46) 30.10.86. Бюл. У 40 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.B.Êóéábïïåâà (72) Н.Н.Хрисанов (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .11 225036, кл. С 08 С 19/28, 1968.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1 020849, кл. G 08 С 19/28, 1983.. . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ С АДАПТИВНОЙ КОИИУТАЦИЕЙ (57) Изобретение относится к телеизмерениям и может быть использовано в телемеханике, радиотелеметрии, дальней связи и в других случаях, где необходимо сокращение объема информации. Цель изобретения — повьппение точности работы устройства за счет

„„Я0„,1267459 А1 снижения погрешности аппроксимации и упрощение устройства. Устройство работает следующим образом. В блоке 4 выделения максимального сигнала происходит выделение датчика 1;, погрешность аппроксимации которого в преоб- разователе погрешности аппроксимации

2; максимальна. В аналого-цифровом преобразователе 17 преобразуется сигнал, соответствующий превьппению заданной погрешности аппроксимации в измерительных каналах в соответствии с их приоритетом, и записывается в блок 20 буферной памяти. Снятие показаний с датчиков 1, — 1„, их преобра- . зование и запись в блок 20 буферной Е памяти совмещено во времени с передачей информации по каналу связи. По- %У Ф вьппение быстродействия устройства позволяет снизить погрешность аппроксимации. 1 э.п.ф-лы, 2 ил.

1267459

Изобретение относится к телеизмерениям и может быть использовано в телемеханике, радиотелеметрии, дальней связи и в других случаях, где необходимо сокращение информации.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства за счет снижения погрешности аппроксимации и упрощение устройства.

На фиг.l приведена структурная 10 схема устройства; на фиг.2 — функциональная схема блока выбора канала.

Устройство содержит датчики 1„ -1„, преобразователи погрешности апроксимации (ППА) 2,-2 „, элементы И 3„ -3, 15 блок 4 вьщеления максимального сигна-. ла, регистр 5, блок 6 выбора канала, коммутатор 7, шину 8 задания допустимой погрешности, блок 9 сравнения, генератор 10 тактовых импульсов, пер- щ вый, второй и третий элементы И 11-13 соответственно, триггер 14, реверсивный счетчик 15, преобразователь 16 единичного кода в двоичный аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 17, 25 формирователь 18 временных сигналов, блок 19 считывания, блок 20 буферной памяти. Датчики I -l„, ППЛ 2,-2„, элементы И 3 -3„ составляют измерительные каналы 21, -21 ; в блоке 6 вы- 5б бора каналов — группы первых и вторых элементов И 22,-22 z, 23,-23„ соответственно и элемент И 24.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 14 находится в нулевом состоянии, реверсивный счетчик 15 обнулен, при этом на его втором выходе установлен нуле1 40 вой логический уровень, а на третьем выходе — уровень логической единицы.

Сигналы датчиков l -1„ поступают .на входы ППА 2 -2„, где формируются напряжения, пропорциональные погрешности апроксимации по выбранному алгоритму, которые подаются на соответствующие входы блока 4 вьщеления максимального сигнала. Блок 4 вьщеления максимального сигнала выделяет максимальное напряжение, соответствующее наибольшей погрешности апроксимации, которое подается на второй вход блока

9 сравнения, а также определяет номер канала, где погрешность апроксимации достигает максимума. Единичный пози- 55 ционный код номера этого канала поступает на информационные входы регистра 5.

Блоком 9 сравнения осуществляется сравнение максимальной погрешности апроксимации, выделенной блоком 4, с допустимой, значение которой поступает на первый вход блока 9 сравнения с шины 8 задания допустимой погрешности. В том случае, если допустимая погрешность превышена, на выходе блока 9 сравнения появляется сигнал 1, и с приходом импульса с второго выхода генератора 10 тактовых импульсов срабатывает первый элемент И ll. Под действием импульса с выхода первого элемента И ll триггер

14 устанавливается в единичное состояние, и код с вторых выходов б.чока 4 вьщеления максимального сигнала записывается в регистр 5. Если записанный код содержит только одну единицу, то он без изменений поступает через блок 6 выбора канала на управляющие входы коммутатора 7, в противном случае выбирается канал, имеющий наибольший приоритет. С помощью коммутатора 7 выход датчика 1, измеряющего наиболее активный параметр, подключается к информационному входу

АЦП 17.

С появлением импульса на первом выходе генератора 10 тактовых импульсов на выходе второго элемента И 12 появляется сигнал "1", который сбрасывает в исходное состояние через соответствующий элемент И 3 тот ППА 2, который подключен в датчику, и=-меряющему наиболее активный параметр, запускает АЦП 17 и увеличивает ссдержимое реверсивного счетчика 15 на единицу. Единичный код, соответствующий номеру наиболее активного параметра, преобразуется блоком 16 в двоичный.

После кодирования аналогового сигнала, поступающего на вход АЦП 17 (по сигналу с АЦП "Конец преобразования"), триггер 14 устанавливается в нулевое состояние ° Сигнал "Конец преобразования" поступает также на шину записи блока 20 буферной памяти, в который по адресу, двоичный код которого поступает на адресные входы блока 20 буферной памяти с реверси зного счетчика 15, записывается двоичный код номера наиболее активного параметра с преобразователя 16 единичного кода в двоичный, код времени снятия показания с формирователя 18 сигналов времени и закодированное значение параметра с выхода АЦП 17.

1267459

В том случае, если реверсивный счетчик 15 полностью заполнен, на его третьем выходе появляется сигнал "0", который закрывает первый элемент

И ll, и снятие показаний прекращается, что предохраняет информацию, ранее записанную в блок 20 буферной памяти 20 от разрушения.

Считывание информации из блока 20 буферной памяти и передача ее в ли- 10 нию связи осуществляется следующим образом.

Если содержимое реверсивного счетчика 15 отлично от нуля, то на его

It Ф! втором выходе появляется сигнал 1 который поступает на первый вход третьего элемента И 13. По окончании передачи блоком 19 считывания предыдущего отсчета сигнал "1" устанавливается также на третьем входе третьего элемента И 13. С приходом импульса с второго выхода генератора 10 тактовых импульсов срабатывает третий элемент И 13, сигнал с выхода которого поступает на шину считывания блока 20 буферной памяти и первый вход блока 19 считывания. Производится перезапись информации, адрес которой задается содержимым реверсивного счетчика 15 (т.е. последний, записанный в блок буферной памяти, отсчет), из блока 20 буферной памяти в блок

19 считывания. После перезаписи информации на первом выходе блока 19 считывания возникает импульс, который поступает на вычитающий вход ревер3S сивного счетчика 15 и уменьшает его содержимое на единицу. Код, записанный в блок 19 считывания,преобразу-:: ется в последовательный и передается

40 в линию связи. Во время передачи информации в линию связи на втором выходе блока 19 считывания устанавливается уровень, соответствующий логическому нулю, который запрещает прохождение импульсов с генератора 10 тактовых импульсов через третий элемент И 13 на шину считывания блока

20 буферной памяти. После передачи очередного отсчета на втором выходе блока считывания вновь устанавливается сигнал "1", и с приходом импульса с второго выхода генератора !О тактовых импульсов производится перезапись из блока 20 буферной памяти в блок

19 считывания следующего отсчета. При обнулении счетчика 15 (т.е. передаче всей информации из блока буферной памяти) íà его втором выходе устанавливается сигнал "0", который закрывает третий элемент И 13. На этом считывание и передача информации из устрой.— ства заканчиваются, до записи очередного отсчета в блок буферной памяти.

Для правильной работы устройства необходимо, чтобы время перезаписи одного отсчета из блока 20 буферной памяти в блок 19 считывания было меньше длительности импульсов, поступающих с второго выхода генератора !

О тактовых импульсов, а длительность импульсов на его первом выходе превышала длительность времени, необходимого для преобразования сигнала, по,ступающего с датчика, в двоичный код с помощью Alt!I 17, и записи этого кода в блок 20 буферной памяти.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить скорость обнаружения параметров, погрешность апроксимации которых превышает допустимую, за счет применения параллельного анализа активности параметров, при этом номер наиболее активного па раметра определяется в течение одного такта работы устройства. Снятие показаний с датчиков, их преобразование и запись в блок буферной памяти совмещено во времени с передачей информации по каналу связи (в прототипе опрос измерительных каналов осуществляется только после передачи последнего отсчета). Устройством в первую очередь передается информация о наиболее активных параметрах (т.е. первым передается отсчет, записанный последним в блок буферной памяти).

Повышение быстродействия устройства позволяет снизить погрешность апроксимации, а следовательно, повысить точность его работы. Реализация устройства требует меньших аппаратурных затрат (в устройстве на один коммутатор и блок сравнения меньше, отсутствуют аналоговые ключи, элемент ИЛИ, два ннвертора, используется простой генератор тактовых имПульсов).

Формула изобретения

1. Устройство для передачи телеизмерений с адаптивной коммутацией содержащее измерительные каналы, каждый из которых содержит датчик, выход которого соединен с первым входом пре-. образователя погрешности аппроксимации, второй вход которого соединен с выходом элемента И, блок выделения

12б7 максимального сигнала, коммутатор, шину задания допустимой погрешности, блок сравнения, генератор, первый, второй и третий элементы И, триггер, аналого-цифровой преобразователь, формирователь временного сигнала, блок считывания, блок буферной памяти, каждый информационный вход коммутатора соединен с выходом датчика соответствующего измерительного канала, пер- 0 вый вход блока сравнения соединен с шиной задания допустимой погрешности, выход — с первым входом элемента И, первый выход генератора соединен с первым входом второго элемента И, вто-15 рой вход которого соединен с выходом триггера, выход третьего элемента И соединен с шиной считывания блока буферной памяти, шина записи и первые информационные входы которого соедине. ны соответственно с первым и вторыми вы*одами аналого-цифрового преобразователя, вторые информационные входы блока буферной памяти соединены с соответствующими выходами формирователя временных сигналов, второй выход блока считывания соединен с выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что, с целью повьш ения точности и упрощения устройства, в него введен регистр, блок выбора канала, реверсивный счетчик, преобразователь единичного кода в двоичный, каждый ,вход блока выделения максимального сигнала соединен с выходом преобразователя погрешности аппроксимации соответствующего измерительного канала, первый выход — с вторым входом блока сравнения, вторые выходы — с соответствующими информационными вхо40 дами регистра, синхровход которого соединен с выходом первого элемента

И и установочным единичным входом триггера, первый прямой выход соединен с первым управляющим входом ком45 мутатора, все остальные выходы, за исключением инверсного выхода последнего разряда, — с соответствующими входами блока выбора канала, каждый выход которого соединен с соответ50 ствующим управляющим входом, начиная .с втоРого коммутатора, каждый управ-ляющий вход коммутатора соединен с

459

4 соответствующими входами преобразователя единичного кода в двоичный и первым входом элемента И соответствующего канала измерения, вторые входы которых соедичены с выходом второго элемента И, управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитаюший вход которого соединен с первым выходом блока считывания, первые выходы соединены с адресными входами блока буферной памяти, вторсй выход — с первым входом третьего элемента И, третий выход — с вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с вторым выходом генератора и вторым входом третьего элемента И, третий вход которого соединен с вторым выходом блока считывания, а выход — с первым входом блока считывания, вторые входы которого соединены с соответствующими выхоцами блока буферной памяти, третьи:информационные входы которого соединены с соответствующими выходами пр образователя ециничного кода вдвоичный, первый выход аналого-цифрового преобразователя соединен с установочным нулевым входом триггера.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок выбора ка— налов выполнен на элементе И, первой и второй группах элементов И, первый инверсный вход блока выбора каналов соединен с первыми входами первых элементов И первой и второй групп элементов И, выход каждого предьщущего элемента И второй группы, кром последнего, подключен к первым входам каждого последующего элемента И первой и второй групп элементов И, выход последнего элемента И второй группы элементов И соединен с первым входом элемента И, остальные инверсные входы блока выбора каналов под— ключены к вторым входам элементов И второй группы, прямые входы блока выбора каналов подключены к вторьп. входам соответствующих элементов И первой группы, выходы которых и выход элемента И являются выходами блока выбора каналов.

)267459

Составитель В. Бутнн

Редактор И. Касарда ТехредП.Сердюкова Корректор И. Демчик

Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5782/50

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4