Многоканальное телеизмерительное устройство

 

Устройство относится к телемеханике и может найти применение при создании многоканальных измерительных систем с различными видами уплотнения каналов и модуляции. Целью изобретения является повышение точности устройства. Устройство содержит на передающей стороне источник 1 постоянного напряжения, квадратор 2, многотактньй таймер 3, ключ 4, группу резистивных датчиков, блок 6 уплотнения каналов, линию 7 связи, на приемной стороне вычислительный блок 8, включающий в себя распределитель импульсов, группу ключей, селектор маркера. Каждый разделительньй канал содержит первый узел выборки-хране- / ния, первый ключ, второй узел выборки-хранения , второй ключ, квадратор, делитель и усилитель со смещением. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измеренийпутем введения на передающей стороне источника постоянного напряжения, квадратора и резистивных датчиков, на при емной стороне - в каждьгй разделительный канал узлов выборки-хранения, ключей, квадратора, делителя и усилителя со смещением. 3 ил. -S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий

SU» 1399798 А 1 (5D 4 G 08 С 19/28 (21) 4170870/24-24 (22) 30. 12.86 (46) 30.05.88. Бюл. Ф 20 (72) Г,И.Козырев, О.Н.Ефремов и Г,И.Корниенко (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Б 1130894, кл. G 08 С 19/28, 1984..

Мановцев А.П. Основы теории радиотелеметрии. N.: Энергия, 1973, с.592. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Устройство относится к телемеханике и может найти применение при создании многоканальных измерительных систем с различными видами уплотнения каналов и модуляции. Целью изобретения является повьппение точности устройства. Устройство содержит на передающей стороне источник 1 постоянного напряжения, квадратор 2, многотактный таймер 3, ключ 4, груп пу 5„-5„ резистивных датчиков,.блок 6 уплотнения каналов, линию 7 связи, на приемной стороне вычислительный блок

8, включающий в себя распределитель импульсов, группу ключей, селектор маркера. Каждый разделительный канал содержит первый узел выборки-хранения, первый ключ, второй узел выборки-хранения, второй ключ, квадратор, делитель и усилитель со смещением.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений путем введения на передающей стороне источника постоянного напряжения, квад- а ратора и резистивных датчиков, на приемной стороне — в каждый разделительный канал узлов выборки-хранения, ключей, квадратора, делителя и усилителя со смещением. 3 ил.

1399798

В первом случае через резистивные

U2 датчики протекает ток I 8, + ex а на выходы уплотнителя каналов 6 подается напряжение

Л1 Вх

R +R

8j вх где Un — напряжение источника 1 питания;

R в — входное сопротивление уплотнителя 6 каналов;

R — сопротивление i-го резистивdl ного датчика, i=i,ï.

Во втором случае через резистивные датчики протекает ток

Un

R 8 Вьх

Устройство относится к телемеханике и может найти применение при создании многоканальных измерительных систем с различными видами уппотне- 5 ния каналов и модуляции.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

На фиг„ 1 представлена структурная схема многоканального телеизмери- 10 тельного устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма сигналов на выходе блока 6; на фиг. 3 — структурная схема вычислительного блска.

Устройство содержит на передающей 15 стороне чсточник 1 постоянного напряжения, квадратор 2, многотактный таймер 3, ключ 4, группу 5,-5 „ резистивных датчиков, блок 6 уплотнения каналов, линию 7 связи, на приемной сторо-20 не вычислительный блок 8 (все разделительные каналы объединены в вычислительный блок).

Вычислительный блок 8 содержит распределитель 9 импульсов, группу 25 ключей 10,„, 10,-10„, селектор маркера 11, в каждом разделительном канале первый узел 12,-12 „ выборки-хранения, первый ключ 13 -13, второй узел 14,—

14„ выборки-.хранения, второй ключ 30

15 „-15„, квадратор 16,-16п, делитель 17„-17„и усилитель 18„-18 > со смещением„

Устройство работает следующим образом.

Напряжение источника 1 питания с помощью ключа 4 через квадратор 2 (положение с1 ключа 4) или непосредственно (положение ю ключа 4) подается на входы п:и ания резистивных датчиков 5, -5 „. а на входы уплотнителя 6 каналов подается напряжение

Un Rex

Fj R +R

Управление ключом 4 осуществляется с помощью многотактного таймера 3, причем скорость переключения ключа выбирается из расчета, что входные сигналы резистивных датчиков эа время цикла переключения практически не изменятся °

Блок 6 уплотнения каналов работает по принципу временного, частотного уплотнения. С выхода блока уплотнения каналов суммарный сигнал через линию 7 связи поступает в вычислительный блок 8, где осуществляется разделение каналов и обработка полученных сигналов с целью получения информации о R, .

Обработка сигналов с каждого датчика производится следующим образом.

Сигнал U<;, полученный после разделения каналов, возводится в квадрат, после чего осуществляется операция деления:

Uaj UIRe» пав» Ra<+Ra» ! — — — -)(— — — -)

° Ъ

U2. R8 +К, R8 +R Rbx

Ei 8j ьх 81 вх

Отсюда значение сопротивления резистивного датчика 5», » несущее информа" цию об измеряемой величине, Uaj

R-,=R — — - R

81 вхц2 вх»

Ю где величина входного напряжения К < блока уплотнения каналов 6 предполагается известной.

На фиг. 2 .изображен суммарный сигнал на выходе блока 6 с амплитуд-. но-импульсной модуляцией информационных сигналов с датчиков 5,-5 „. Здесь

U„«,(U «„) — максимальное (минимальное) значение выходного сигнала с датчиков 5,-5„ (уровни 100% и 0%);

0шк =смаке-U мин шкала ВыхОДНОГО сиГ

HR3IG резистивных датчикоВ; U>(Ug) маркерный сигнал при нахождении ключа 4 в положении а(Б) . В данном слуUb Un» а в « чака» с " (U, ) — выходной сигнал датчика 5 при нахождении ключа 4 в положении а (i»), i=1,n» U,. и Uj;. е(0 „к, „„„ñ1;

Т вЂ” канальный интер вал вовремя передачи информации отдельного канала или датчика); Т 8а (Т „8в-) — длительность кадра при нахождении ключа 4 в положении с< (6 ), Т „g„=Ò 85 =

=(и+1) Т, .

139

Вычислительный блок работает следующим образом.

Суммарный сигнал U (фиг. 2) поступает на сигнальные входы группы ключей 10» 10,,...,10„разделителя каналов, на управляющие входы которых подаются стробирующие импульсы U, Uö,-,...,Uon с выхоДа РаспРеДелителя 9 импульсов. С выхода распределителя и ключей группы на вход остальной части схемы поступают: маркерный сигнал iJ сигналы U1,...,U„, несущие информацию о состоянии датчиков 5,—

5 (фиг. 1) и стробирующие импульсы

U,„,U „,...,Uс„. Длительность всех перечисленных сигналов равна канальному интервалу Т, а период следования — длительности кадра Т =(n+1) Т (фиг. 2) .

Согласно фиг. 2, если tEÒI, „, то

UI„=U„, U; =Up> . При ГеТ gg, U„=Up, U; =Up;, i=1,п. Селектор маркера 11, узлы выборки-хранения 12,-12„, 14,—

14> и ключи 13,-13„, 151-15„служат для разделения во времени и хранения сигналОв U<1 и UII; i=I na.

По приходу стробирующего импульса

U „ селектор маркера 11 переходит в режим выборки и на его выходе появляется маркерный сигнал U который хранится после окончания импульса

Uq> в течение интервала времени и Т„ до прихода следующего стробирующего импульса U „. С выхода селектора маркера 11 сигнал U подается на управляющие входы ключей 13 » 15,-13„, 15„,.

Логика работы ключей такова, что при подаче сигналов управления выше некоторого опорного уровня U<„-U +U÷ ключи 13„-13 открываются, а ! ключи 15 -15„закрываются. При подаче управляющих сигналов ниже U,ä ключи 13„-13„ находятся в закрытом состоянии, а клюни 15 1-15 „ - в открытом.

В моменты времени йеТ „ ц на выходе селектора маркера 11 дежурит маркерП.+US ! ный сигнал U =U >U = — — — поэтому и ОР

I ключи 151-15„находятся в закрытом состоянии, а ключи 131-13„— в открытом. Стробирующие импульсы U Ä-У с выхода распределителя 9 импульсов через открытые ключи 13„-13„ поочередно поступают на управляющие входы узлов 12„-12„ выборки-хранения, переводят последние в режим выборки, и после окончания импульсов U< „-U „ на

9798

4 выходах узлов 12;12 „хранятся сигналы

У,-ц „, которые поочередно поступали на сигнальные входы узлов 12 -12.;, одновременно со стробирующими импуль5 сам U П „ .

В моменты времени tGT,1 маркерный сигнал U =U (U,„ с выхода селектора маркера 11 переводит ключи 13 —

13„ в закрытое состояние, а ключи

15,-15 „ — в открытое. Стробирующие импульсы Uo, -U „ через открытые ключи 15„-15р поочередно поступают на управляющие входы узлов 14 -14 вы1 fl борки-хранения, переводят последние в режим выборки, и после окончания импульсов U, U „ íà выходах узлов

14,-14 „хранятся сигналы U, -U „, которые поочередно поступали на сигналь20"ные входы узлов 14< -14„ одновременно со стробирующими импульсами Ц „-U

Дальнейшая работа схемы связана с нахождением сопротивлений R ; резистивных датчиков 5; (фиг. 1):

25 Uai ,3 Цх ц2 ВК

Сигналы У с выходов узлов 14; выборки-хранения поступают на входы квадраторов 16,, с выходов которых сигнаЗ0 лы U ., поступают на первые входы делителей 17;, на вторые входы которых поступают сигналы U ; с выходов узлов выборки-хранения 12;. Сигналы с выходов делителей 17., равные

Å1

35 поступают на входы усилителей 18 со смещением, на выходах которых формиUgI руются сигналы R — — - R, рав6Х ET Sy»

6 1

4п ные сопротивлениям R . резистивных

1 датчиков 5,. (фиг. 1), несущих в себе информацию об измеряемых величинах.

Нетрудно заметить, что устройства

12, .-18; выполняют функцию демодуля-.

45 тора D; по i-му каналу, i=I,n, что и обозначено на фиг. 3 с помощью пунктирной линии. формула и з о б р е т е н и я

Многоканальное телеизмерительное устройство, содержащее на передающей стороне многотактный таймер, сумматор и ключ, первый и второй входы котоРОГО подключены к первОму и втОрОму выходам многотактного таймера, ка приемной стороне распределитель, селектор маркера и группу ключей, выходы распределителя подключены к управ1399798

И ляющим входам ключей группы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены на передающей стороне ис5 точник постоянного напряжения, квадратор, резистивные датчики, выход источника питания соединен с входом квадратора и третьим входом ключа, четвертый вход которого подключен 19 к выходу квадратора, выход ключа подключен к первому входу блока уплотнения каналов и к входам резистивных датчиков, выход каждого резистивного датчика соединен с соответствующим входом блока уплотнения каналов, выход которого подключен к каналу связи, на приемной стороне введены в каждый разделительный канал узлы выборки-хранения, первый.и второй ключи, квадратор, делитель и усилитель со смещением, первый выход распределителя подключен к первому входу селектора маркера и в каждом разделительном канале к первым входам первого и второго ключей, сигнальные входы ключей группы объединены и соединены с каналом связи, выход первого ключа группы подключен к второму входу селектора маркера, выход которого соединен в каждом разделительном канале с вторыми входами второго и первого ключей, выход каждого ключа группы кроме первого подключен к первым входам первого и второго узлов выборки-хранения одноименного разделительного канала, выходы первого и второго ключей в каждом разделительном канале соединены с вторыми входами первого и второго узлов выборки-хранения, выход первого узла выборки-хранения подключен к первому входу делителя, выход второго узла выборки-хранения соединен через квадратор с вторым входом делителя, выход которого подключен к входу усилителя, выход усилителя является выходом каждого разделительного кана ла, 1399798

Составитель Н.Фокина

Редактор М,Циткина Техред И.Дидык Корректор М.Пожо

Заказ 2669/51 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производетвенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4