Адаптивный коммутатор телеизмерительной системы

 

Изобретение относится к телеизмерениям и может применяться в телемеханике, дальней связи, системам автоматического контроля. Цель - повышение информативности адаптивного коммутатора за счет того, что при общей высокой активности входных сигналов адаптивный коммутарор переходит на равномерную передачу без адресов. Адаптивный коммутатор содержит коммутатор 1, аналого-цифровой преобразователь 2, вычитатель 3, цифроаналоговый преобразователь 5, генератор 6 импульсов, блок 7 запуска, блок 8 считывания, блок 9 установок, интегратор 10, пороговый блок 11, элементы И 12, 17, триггер 13, блок 14 сравнения, ключи 15, 16. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g G 08 С 19/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4478588/24-24 (22) 17.06.88 (46) 23.03.90, Бюл. И- 11 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) Е.М.Антонюк, С.Н.Долинов и А.Ф.Родимов (53) 621.398(088.8) (56) Авдеев Б.Я. и др. Адаптивные телеизмерительные системы. - Л,:

Энергоиэдат, 1981, с. 84-85, рис. 3-18. (54) АДАПТИВНЫЙ КОММУТАТОР ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к телеизмерениям и может применяться в теле„„SU„„1552217 А 1

2 механике, дальней связи, системах автоматического контроля. Цель †повышение информативности адаптивного коммутатора за счет того, что при общей высокой активности входных.сиг налов адаптивный коммутатор переходит на равномерную передачу без адресов. Адаптивный коммутатор содержит коммутатор 1, аналого-цифровой преобразователь 2, вычитатель 3, цифроаналоговый преобразователь 4, генератор 6 импульсов, блок 7 запуска, блок 8 считывания, блок 9 уставои, интегратор 10, пороговый блок 11, элементы И 12, 17, триггер 13, блок

14 сравнения, ключи 15, 16. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1552217

Изобретение относится к телеизмерениям и может применяться в телемеханике, дальней связи, системах автоматического контроля, Целью изобретения чвляется повышение информативности адаптивного коммутатора. за счет передачи данных без адресации каждого канала при общей высокой активности входных сигналов.

На фиг.1 изображена структурная схема адаптивного коммутатора; на фиг.2 - структурная схема блока считывания.

Лдаптивный коммутатор телеизмеригельной системы (фиг.1) содержит коммутатор-1, аналого-цифровой преобразователь 2, вычитатель 3, цифроаналсговый. поеобразователь 4, блок 5

2О памяти, генератор 6 импульсов, блок

7 запуска, блок 8 считывания, блок 9 уставок, интегратор 1О, пороговый блок 11, первый элемент И 12, триггер 13, блок 14 сравнения, первый и в горой ключи 15 и 16, второй элемент

И 17, задающий вход 18. Блок 9 уставок содержит цифроаналоговый преобразователь 19, счетчик 20, элементы И

21 H 22, инвертор 23 и второй триг- 0 гер ?4.

Блок считывания (фиг, 2) содержит генератор 25 импульсо" с ьетчик 26, распределитель 27 (дешифратор), схему 28 запуска, состоящую из элемен= та И 29 и триггера 30, элементы И

31 и 32, элемент ИП11 33, формирователь 34 маркернога импульса, инвертор 35 и элемент И 36.

Адаптивный коммутатор работает следующим образом.

По окончании считывания предыду-щего отсчета блок 8 считывания выдает сигнал на бло1 7 запуска, разрешающий прохождение импульсов с генератора о ла коммутатор 1. К входу преобразователя 2 и вычи-,.ателя 3 подключается очер дной входной сигнал, Одновременно с блока 5 извлекается предыдущее значение этого сигнаS0 ла (по адресу, снимаемому с адресных шин коммутатора 1), преобразуемое в

àíалоговую величину преобразоваreлем 4, Б зависимости от состояния триггера I3 адаптивный коммутатор работает

55 либо в режиме адаптивной коммутации с адресной передачей информации (в режиме и рототипа), либо в режиме равномерной коммутации с передачей общего маркерного импульса. В адаптивном режиме триггер 13 находится в состоянии, при котором единичный сигнал с его выхода открывает ключ 15, и разностный сигнал с вычитателя 3 поступает на один из входов блока 14 сравнения. На второй вход блока 14 подается сигнал с выхода блока 9 уставок, причем в блоке 9 вначале формируется наибольшая уставка. Если разность текущего значения входного сигнала и его предыдущего отсчета не превышает уровня уставки, то блок 14 сравнения не срабатывает и после прихода очередного импульса с генератора 6 коммутатор подключает к вычитателю 3 следующий канал. Если разность текущего значения входного сигнала и его предыдущего отсчета превышает уровень уставки, то блок 14 срабатывает и через блок 7 запуска прекращается поступление импульсов генератора 6 на коммутатор 1. Последний останавливается на выбранном канале, запускается аналого-цифровой преобразователь

2, и после некоторой задержки новое зна:ение параметра записывается в блок S памятч (эта запись может производиться также по сигналу готовности преобразователя 2). Код параметра выбранного канала поступает в блок 8 считывания, куда подается также код адреса выбранного канала.

Преобразование параллельного кода в последовательный в блоке 8 начинается по сигналу готовности от преобразователя 2. Этот сигнал через элемент И. 36 поступает на триггер 30„ который срабатывая, открывает элемент

И 29, и импульсы генератора 25 начинают поступать на счетчик 26. Последний управляет дешифратором 27 так, что поочередно опрашиваются элементы

И 31 и 32, причем число элементов

И 31 равно числу разрядов кода адреса, а элементов И 32 — числу разрядов кода параметра. Импульсы кода информации поочередно поступают через элемент ИЛИ 33 на выход устройства, начиная сс старшего разряда кода адреса. По окончании преобразования параллельного кода в последовательный схема 28 запуска закрывается сигналом с дополнительного выхода дешифратора 27 (можно и задним фронтом сигнала с предыдущего выхода). Этот же сигнал, являющийся сигналом окон15522

5 чания преобразования, подается на блок 7 запуска (аналогичный схеме

28), и импульсы генератора 6 опять поступают на коммутатор 1. Находит5 ся другой канал, в котором разность текущего значения входного сигнала и его предыдущего значения (погрешность аппроксимации) превышает значение уставки, и т.д. 10

° В случае, если при опросе всех каналов схема 14 сравнения не срабатывает, в блоке 9 уставок устанавливается новое, меньшее значение уставки. Происходит это следующим образом.

В начале опроса (от первой шины дешифратора коммутатора 1) триггер 24 устанавливается в единичное положение, которое сбрасывается в случае, если произошел выбор и соответствующее преобразование хотя бы одного входного сигнала в цикле опроса по сигналу от блока 8 считывания. Если по окончании цикла опроса триггер 24 не сброшен, то через элемент И 21 при появлении сигнала от дополнительной (11+-1)-й шины дешифратора коммутатора 1 на выходах счетчика 20 устанавливается новое значение кода, при котором на выходе цифроаналогового преобразователя 19 появляется меньшее значение напряжения, т.е. меньшее значение уставки. При сбросе триггера 24 сигналом окончания преобразования от блока 8 считывания счетчик 20 с помощью инвертора 23 и элемента И 22 сбрасывается в начальное положение, при котором устанавливается наибольшая уставка. Число уровней уставки выбирается исходя из an- 4п риорных сведений о динамических свойствах входных сигналов и обычно не превышает 3-4, При высокой активности входных сигналов, т.е. когда за время цикла 45 появляется много неизбыточных отсчетов, адресная передача оказывается неэффективной из-за необходимости передачи вместе с кодом параметра кода адреса. Для повышения эффективности адаптивного коммутатора в режиме высокой активности напряжения с выхода вычитателя 3 поступают на интегратор 10, на выходе которого появляется напряжение, пропорциональное сумме импульсов напряжений, поступающих на его вход за время цикла опроса входных сигналов. Интегратор 10 обнуляется задним фрон17 6 том сигнала с (11+1) -й шины дешифра-. тора коммутатора !. Напряжение с вы хода интегратора поступает на лоро о" вое устройство (например, триггер

1!!митта), которое формирует единичный логический сигнал при достижении напряжением на выходе интегратора 10 значения выбранного порога. Этот единичный сигнал через элемент И 12 по переднему фронт. сигнала с (& 1) -й шины дешифратора коммутатора 1 воздействует на триггер 13 так, что единичный сигнал появляется на выходе триггера, соединенном с входом элемента И 17, и на ключ 1б поступают импульсы генератора 6, открывая его, При этом на блок 14 сравнения подается через ключ 16 напряжение (в виде импульсов) от входа 18 шины задания максимальной погрешности аппроксимации, превышающее наибольшую уставку. В этом случае, очевидно, блок

14 сравнения срабатывает на каждом такте и, следовательно, на каждом такте открывается блок 7 запуска и записывается новое значение сигнала в блок 5. Сигнал от триггера 13, кроме того, воздействует на счетчик

26 блока 8 считывания, устанавливая его в положение, соответствующее первому разряду кода параметра, отключая таким образом разряды кода адреса, Одновременно сигнал от триггера

13 поступает на формирователь 34 маркерного импульса. Во время формирования маркерного импульса сигнал готовности от аналого-цифрового преобразователя на схему 28 запуска не приходит, и поэтому преобразования параллельного кода в последовательный не происходит.

Триггер 13 устанавливается в исходное состояние (когда открыт ключ

15) задним фронтом сигнала с N-ro выхода. дешнфратора коммутатора 1. При этом, если за время цикла опроса напряжение на выходе интегратора 10 не достигло порогового значения, то устройство работает в адресном режиме передачи. Если напряжение на выхо де интегратора 10 достигло порогового значения, то передним фронтом сигнала с (Р-1) -ro выхода дешифратора коммутатора 1 триггер. 13 опять устанавливается в положение, при котором ключ 15 закрыт, а открывается ключ

16, и устройство переходит на режим

l552217 безадресной передачи с общим маркер " ным импульсом.

Граничное значение коэффициента сжатия, при котором следует переходить к безадресной передаче, можно

5 найти из условия равенства объема сигналов при адресной и безадресной передачах„ а именно:

Ы 10 (1ос 11 + 1оц М1 — — h 1о11 1"1, с где N — число каналов;

N — число уровней квантования сигнала; 15

К вЂ” коэффициент сжатия r о отсчеС там.

Из этого выражения граничное значение коэффициента сжатия к „= t(log ь)/I;log t!)J + . 20

При Кс ) К „эффективна адресная передача, а при I(К „— безадресная передача, 25

Фо р мула из î бр е т е ния

1, Адаптивный коммутатор телеизмерительной системы, содержащий коммутатор, первые входы которого являются информационными входами адanтивно-о коммутатора, первые выходы соединены с первыми входами блока считывания, первый выход которого является выходом адаптивного коммута"

3 тора, генератор импульсов, выход ко.торого соединен с первым входом блока запуска, выход которсго соецинен с вторым входом коммутатора, второй и третий выходы коммутатора соединены соответственно с первым входом блока уставок и объединенными первыми входами вычитателя и аналого-цифрового преобразователя, первые выходы которого соединены с первыми входами блока памяти и вторыми входами блока считывания, второй выход кото-. рого соединен с вторым входом блока запуска, выход блока уставок соединен с первым входом блока сравнения, перв»й выход которого соединен с третьим входом блока запуска и вторым входом блока памяти, о т л и ч а ющ и и с. я тем, что, с целью повышения информативности адаптивного коммутатора, в него введены интегратор, пороговый блок, триггер, элементы И

I и к IKчи выход коммутатор соединен с вторым входом блока .уставок и первыми входами первого элемента И и интегратора, второй вход которого переключен к третьему выходу коммутатора, пятый выход которого соединен с первым входом триггера, первый выход триггера соединен с первым входом первого ключа, второй выходс первым входом второго элемента И и третьим входом блока считывания, выход интегратора через пороговый блок соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом триггера, вторые входы блока памяти подключены к соответствующим первым выходам коммутатора, выходы блока памяти соединены с входами цифроаналогового преобразователя,выход которого соединен с вторым входом вычитателя, выход вычитателя соединен с вторым входом первого ключа, выход которого объединен с в»)ходом второго ключа и подключен к второму входу блока сравнения, второй вход и выход второго элемента И соответственно подключены к выходу генератора импульсов и соединены с первым входом второго ключа, второй вход которого является задающим входом адаптивного коммутатора, второй вхоц и второй выход аналого-цифрово-, го преобразователя соединены соответственно с выходом блока сравнения и третьим входом блока считывания, третий вход блока уставок подключен к второму выходу блока считывания °

2. Коммутатор по и.1, о т и и— ч а ю шийся тем, что блок уставок выполнен на цифроаналоговом преобразователе, счетчике,. инверторе, элементах И и триггере, выход которого соединен непосредственно с первым входом первого элемента И и через инвертор с первым входом второго эле.мента И, выходы первого и второго элементов И соединены с одноименными входами счетчика, выходы которого соединены с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом блока уставок, первый вход триггера, вторые входы первого и второго элементов И v второй вход триггера являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока устянок, l5522)7

Рю &окаР

Рие.2

Составитель Н. Бочарова

Техред М.Ходанич Корректор Э.Лоичакова

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 333 Тираж 442 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101