Устройство для измерения параметров водной среды

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения пространственно-временной изменчивости параметров водной среды. Цель изобретения - расширение области применения , повышение достоверности информации и надежности устройства. Устройство состоит из погружаемого контейнера 1, в котором размещены блок управления 2, блок памяти 3, источник питания 4, управляюш,ий переключатель 5, многоканальный аналого-цифровой преобразователь 6 с датчиками гидрофизических параметров 7, таймер 8, приемник 9, передатчик 10, триггер 12, блок согласования 13 и блок подключения, выполненный в виде одноконтактного герметизированного разъема 14, линий связи 15 и 16. После подачи питания блок управления 2 по состоянию триггера 12 определяет причину включения - по сигналу от таймера 8 или от бортовой ЭВМ - и переходит на выполнение операции соответствующей ветви программы-монитора, хранящейся в энергонезависимой памяти блока управления. Устройство может работать автономно или в режиме телеизмерения. Для этого в блоке согласования применена экономная по энергопотреблению схема последовательного приема и передачи по двухпроводной линии. Устройство может подключаться к любой ЭВМ, снабженной стандартным последовательным интерфейсом. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. & (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 511 4 G 08 С 19/32 v

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

15 1Ю

1, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4184132/24-24 (22) 19.01.87 (46) 15.10.88. Бюл. № 38 (71) Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина и Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (72) Ю. А. Гродецкий, А. В. Клементьев и В. А. Ульев (53) 62! .398(088.8) (56) Парамонов А. Н. и др. Современные методы и средства измерения гидрологических параметров. Киев: Наукова думка, 1979, с. 184. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

Г1АРАМЕТРОВ ВОДНОЙ СРЕДЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения пространственно-временной изменчивости параметров водной среды. Цель изобретения — расширение области применения, повышение достоверности информации и надежности устройства. Устройство состоит из погружаемого контейнера 1, в

„„SU„„1430977 А1 котором размещены блок управления 2, блок памяти 3, источник питания 4, управляющий переключатель 5, многоканальный аналого-цифровой преобразователь 6 с датчиками гидрофизических параметров 7, таймер 8, приемник 9, передатчик 10, триггер 12, блок

"огласования 13 и блок подключения, выполненный в виде одноконтактного герметизированного разъема 14, линий связи 15 и 16.

После подачи питания блок управления 2 по состоянию триггера 12 определяет причину включения — по сигналу от таймера 8 или от бортовой ЭВМ вЂ” и переходит на выполнение операции соответствующей ветви программы-монитора, хранящейся в энергонезависимой памяти блока управления. Устройство может работать автономно или в режиме телеизмерения. Для этого в блоке согласования применена экономная по энергопотреблению схема последовательного приема и передачи по двухпроводной линии.

Устройство может подключаться к любой

ЭВМ, снабженной стандартным последовательным интерфейсом. 1 з. и. ф-лы, 2 ил.

1430977

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения пространственно-временной изменчивости параметров водной среды.

11елью изобретения является расширение области применения, повышение достоверности информации и надежности устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для измерения параметров водной среды; на фиг. 2 — схема блока согласования.

В состав устройства входят погружаемый контейнер 1, содержащий блок управления 2, блок памяти 3, источник питания 4, управляемый переключатель 5, аналого-цифровой преобразователь 6, датчик гидрофизических параметров 7, таймер 8, приемник 9, передатчик 10, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 11, триггер 12, блок согласования 13 и блок подключения, выполненный в виде одноконтактного герметизированного разъема !4, одножильный кабель-трос 15 и 16.

Блок согласования 13 содержит последовательно соединенные второй элемент гальванического разделения олтронного типа 17 и транзисторный ключ 18, резистор 19, и первый элемент гальванического разделения оптронного типа 20.

Устройство работает следующим образом.

В режиме автономной работы по сигналу от таймера 8 происходит включение управляемого переключателя, который подает необходимые питающие напряжения на блок управления 2, аналого-цифровой преобразователь 6 и передатчик 10. Одновременно с включением блока 5 вырабатывается сигнал начального сброса блока управления 2, который удерживает его в состоянии сброса до завершения переходных процессов в блоке 5. После прекращения сигнала начального сброса, блок 2 начинает работать по программе, начинающейся с нулевого адреса блока памяти 3, опрашивает триггер 12 и, установив, что он находится в состоянии «О», переходит на соответствующую ветвь программы, обеспечивающую преобразование сигналов датчиков 7 в код многоканальным аналого-цифровым преобразователем 6 и запись полученных кодов в свободную область памяти блока 3. После этого блок управления 2 программирует таймер 8 на интервал времени до следующего измерения и подает сигнал выключения в блок 5 и триггер 12. При этом состоянии «О» триггера 12 подтверждается. В автономном режиме, когда к блоку подключения 14 не подключены внешние устройства, оптроны 17 и 20 блока согласования обесточены.

В режиме зондирования или телеизмерения погружаемый контейнер 1 соединяется через блок подключения 14 с клеммами последовательного интерфейса бортовой

ЭВМ. В режимах настройки, котроля или считывания данных кабель-трос 15 заменяется кабелем 16. При подаче сигнала от бортовой ЭВМ через кабель-трос 15 или кабель 16 на блок !4 погружаемого контейнера 1 этот сигнал проходит через блок согласования 13, приемник 9 и переводит триггер 12 в состояние «1», который сигналом со своего выхода включает управляемый переключатель 5, который подает напряжения питания на блок 2, элемент ИСКЛЮЧАЮ"0 ШЕЕ ИЛИ 11, передатчик 10 и многоканальный аналого-цифровой преобразователь 6. Одновременно с включением блока 5 вырабатывается сигнал начального сброса.

Блок управления 2, начиная работать по программе, хранящейся в блоке памяти 3 с нулевого адреса, опрашивает триггер 12 и, установив, что он находится в состоянии «!», переходит на ветвь программы, в соответствии с которой ожидает директив от бортовой ЭВМ, передаваемых по кабелю 16 или

20 кабель-тросу 15, которые подключаются к погружному устройству 1 через герметизированный одноконтактный разъем блока подключения 14, B соответствии с директивами, передаваемыми от бортовой ЭВМ, блок управления 2 переходит на программные ветви зондирования, телеизмерения, настройки, контроля или вывода информации собственного блока памяти 3. При этом по соответствующей ветви программы блок 2 передает

3р требуемую информацию через передатчик!О, блок согласования 13, разъем 14 блока подключения и кабель-трос 15 или кабель 16 в бортовую ЭВМ. Для того, чтобы оперативно передать команду в погружное устройство 1 бортовая ЭВМ должна передать в

35 линию любую информацию в момент передачи информации из погружного устройства 1.

При несовпадении любого передаваемого бита с принимаемым на выходе элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 появляется сиг40 нал, который подается на вход «Прерывание» блока управления 2. По прерыванию блок 2 переходит на режим ожидания управляющей команды от бортовой ЭВМ. B качестве бортовой ЭВМ может использоваться

4 любая ЭВМ.

Блок согласования 13 (фиг. 2) работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда к разъему

14 блока подключения не подключены внешние устройства, транзисторный ключ 18 0 закрыт, оптроны 17 и 20 обесточены и внутренняя элктронная схема гальванически отвязана от контакта герметизированного разъема блока. подключения 14. При подключении выходных клемм последовательного интерфейса бортовой ЭВМ к блоку 14

55 с помощью кабель-троса или кабеля 16 транзисторный ключ 18 открывается положительным смещением, подаваемым на базу через!

430977

Фар,)гула изобретения резистор 19. В результате замыкается «токовая петля» и по ней начинает протекать номинальный ток покоя от источника тока бортовой ЭВМ. Для осуществления двухсторонней связи по двум проводам приемник, передатчик и источник тока бортовой

ЭВМ должны быть включены последовательно. Это легко выполняется путем соответствующей коммутации выходных клемм разъема последовательного интерфейса бортовой ЭВМ. В качестве обратного провода

«токовой петли» используется внешняя экранная оболочка кабель-троса 15 или второй провод кабеля 16, соединенные с корпусом погружного контейнера l.

При протекании тока через второй элемент гальванической развязки 17 срабатывает его оптронная пара, этот сигнал проходит через приемники, включает триггер 12, который в свою очередь включает блок 5.

Далее блок 5 подает питающие напряжения на все соответствую цие узлы устройства. Блок управления 2, определив, что триггер 12 находится в состояние «1», выходит на ветвь ппогг)аммы обмена с бортовой ЭВМ.

11ередача информации из устройства осуществляется через первый элемент гальванического разделения 20, который управляет открытым и закрытым состоянием транзисторного ключа 18. Оптрон 20 включается только в момент передачи стартового бита или бита «О». Прием информации от оортовой ЭВМ осуществляется через второй элемент гальванического разделения 17. Когда от бортовой ЭВМ передается в линию стартовый 6НТ или бит «О», оптрон 17 обесточивается и на выходе приемника появляется соответствугогций сигнал.

11реимуьцество предлагаемого устройства

:Io сравнению с известными состоит в том, что номинальный ток покоя, протекающий в

«токовой петле», поддерживается за счет источника бортовой ЭВМ, которая не имеет таких жестких ограничений по потребляемой мощности, как погружное устройство.

1. Устройство для измерения параметров водной среды, содержащеедатчики,аналого-цифровой преобразователь, блок управления, таймер, линию сгязи, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, повышения достоверности информации и надежности устройства, в него введены триггер, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, блок согласования, управляемый пере5

10 !

K. 1 ю ч а те, 1 ь, и сто l l I H 1 I I H т а I I H 51, б, 1() к и 11 )! 11т 11, 11рисм нгlк, пе()едат IHli, б), IOh H(),1к,1к) 1ения 1, кабелю-тросу, выполненный в виде одноконтактного герметпзпрованного раз ьема, выходы датчиков подключены к соответствующим информационным входам аналогоцифрового преобразователя, управляющий вход которого объединен с первыми входами передатчика и блока управления и подключен к выходу управляемого переключателя, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым входом блока уllравления, выход источника питания подключен к входу блока памяти и первым входам таймера, управляемого переключателя, триггера и приемника, выход приемника соединен с первым входом элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, с вторым входом триггера и третьим входом блока управления, выход триггера подключен к второму входу управляемого переключателя, выход передатчика соединен с входом блока согласования и с вторым входом элемента

ИСКЛЮЧАЮЩ Е ИЛИ, выход которого подключен к четвертому входу блока управления, вход-выход которого соединен с Входом-выходом блока памяти, выход блока согласования подключен к второму входу приемника, выход таймера соединен с третьим входом управляемого переключателя, первый и второй выходы блока управления соеди Ieны с вторыми входами таймера и передатчика, третий выход подключен и четвертому входу управляемого переключателя и третьему входу триггера, вход-выхот блока подключения подключен к входу-Bblxoëó блока согл а сова н ия.

2. Устройство по и. 1, отличающеес)г тем, что блок согласования содержит первый и второй элементы гальванического разделения, резистор и транзистор, первый вход первого элемента гальванического разделения является входом блока согласования, объединенные первый выход и второй вход первого элемента гальванического разделения, первый вход второго элемента гальванического разделения и эмиттер транзистора подключены к шине нулевого потенциала, ВТорой выход первого элемента гальванического разделения и первый вывод резистора соединены с базой транзистора, первый выход второго элемента гальванического разделения подключен к коллектору транзистора, второй вход второго элемента гальванического разделения объединен с вторым вывбдом резистора и является входом-выходом блока согласования, второй выход второго элемента гальванического разделения являстся выходом блока согласования.

l430977 му /4

/ лригм

lv PQPZcrnrVuz

Составитель H. Фокина

Редактор К. Крупкина Техред И. Верес Корректор М. Шарошн

Заказ 5345/52 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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