Устройство для передачи переменных параметров

 

О П И С А Н И - Е- }ц1 :ббб:429

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик к втоаском свидетельств (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (51) N. Кл.е G 08 C19/28

{22) Заявлено 01.07,75 (21) 2150166/24 с присоединением эаявкн №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.04.77. Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания 01.06.77

Государственный комитет

Совете Министров СССР по делая изобретений и .открытий (53) УДК

621.398 (088.8) (72) Лвтор изобретения

П. П. Иванов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПЕРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и может быть применено при гередаче телеметрической, траекторной и другой информации.

Известны устройства для передачи телеметрической информащти, например, устройство, содержащее блок сокращения избыточности, коммутатор, блок кодирования отсчета, блок кодирования времени, блок формирования кадра, блок синхрониэатппт, логический элемент запрет, счетчик им- 10 пульсов, блок задержкит блок кодирования числа избыточньи отсчетов (1).

Наиболее близким по технической сущности к данному является устройство для передачи переменных параметров, содержащее коммутатор, пер- 15 вый вход которого соединен со входом устройства, второй вход подключен к первому выходу блока управления, выход коммутатора соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вхоц которого подключен ко второму выходу . 20 блока управления, третий выход блока управления . через блок отсчета текущего времени соединен с первым входом блока согласования измерений с текутцим временем, второй вход которого подключен к первому выходу аналого-цифрового преобра- 25,зователя, четвертый, пятый и шестой вььхады блока управления соединены .соответственно с Ilcрвыми входами блока формирования информацпоппой, посылки, блока формирова птя временной посылки и блока формирования выхоцно о сш нала, выходы блока формирования информационной посылки и блока формирования временной посылки подклю:чены соответственно ко второму и третьему входу блока формирования выходного сигнала (2) В этих устройствах величшт1 допускаемого приращения сигналов (величину уставки) приходится

;орать в 2 3 раза оольше средней квадратической .погрешности измерений. В противном случае устройства оказываются не в состоянии отличить избыточное измерение от случайной погреипюсти. Так, если величину допустимого приращения сигнала принять равной средней квадратической погрешности измерений (Ду = 113 }, н этом случае при нОрмальном законе распределения случайных по грешностей вероятность того, что случайные погрегпности измерений будут паходитьсл в указанных доверительных границах, равна 0,68. Т,е. если величина уставки будет равпа 18; то из 100 избыточ-. ных измерений 32 измерения (пли каждое третье

555420

»(змеpeние 6>yjlvT BÎc((рн»1»(мат» слл )«л т1>ойс Г(л(л(«(как (УЦ(ЕС?ВЕННЫЕ.

В Связlл С тЕМ Ч ro Прп 1 юг>bfa)li>1!OiM;?BK!)iie рдспрепеле((п(1 В(и(ятн(>1 ть ((0>IB?(e(TH(1 бо?(ьнлих с»лу.

»(11((ГЫХ ПОТРСПЗ!НОСТЕЙ! 3 (3»(нтаiif;ffi JH((л- IJB i«3?!(!X го наиболее вероя!По, что вели 3(па уставкн до»лолНиl ся ПОГ1)Е((»HOCTBN апп»)1)Кл)Н Мании„в " -3 ра)а н ревь(п (3((>(ц()Й c1ie ГНK>% к в а пратт((е сну(0 HA! p(e JH" !

И)сть измере((ий.

1je?fbf»> изобре»е»; H ?(i)J»HBTOH л-.овыщен)1«з Ол-,„ нОсти передачи инфоl)ма(вин.

ОТ0 JfocTN(ается ТСМ, что B уcTpoécTBQ дополн)!те??ьно в!?сдень» 6?(QK утлп)еде ™е?л«у?я 1((отре1«п!Ости (epega÷è b(«;J>o()JH3I(Hff, 6)lo«!i.опре! rgfff» в()елу!е?;l! (н-о интервала и блок определения поггсгпности алпрок- ((1( симации, первый вход которого cÎeдчнсн со втоpbfM Вь?ходОм аналого" цифвОВОГО п1)еооразОвателя, B) op0H ВХОД HO!!KË!Зчен к сед(лмомъ выхОду блока

)(Ip3BHeHf(fl третий ВХОД 6H()KB опр «JCJ(e(B(H !IQ

ГРЕЩНОСтя ЗПП iCKC>; —;;:Зшлн СОЕДИНЕН С ПСРВЫМ ВЫходом бло(. а коррекц-.H Boa i!a. По ННТерВаН2, I(b(xo1T;IoJtK?If()HeH f;o второму входу блока фоо и;«

poB3f1HB информационной ПОсылки, ВыхОд б?(Ока

Сл>Г)(ЗСОЮЗНИЯ (3JHepel(HA С ТЕКУ)(В(!л! ВрЕМЕПЕМ

СОЕЛИ(ГЕП СО ВХОДОМ ОЛОКЗ КОРРЕКЦ«л(И ВРЕМЕННОГО ф

ИНТЕОБЗЛЗ BTOPOH Bb(XQJT Т(ОТО()ОГО ПОДК?Пол!ЕН КО BTO"

1iciilHy Вх()ду o?(QK3 ф01>мирования В1)еменнои по"

cbl?1KH, псрвый(вторОЙ и третий входы блока ОпреДс?!с HHH 1(ОГ(леп Ности 1(епе >1(л 1(и и нформа»3(И(сое EI()ЕНЫ л«ООТВЕтСТВЕННО С ВОСЬМЫМ ВЫХОДОМ бЛОКа 39 ун ра(».!Е (11(?л И В Ых()даМ»» 1?! OK 3 C) O!) (уГ(р )Вл 3?»(ля

H Hoor) !Haft((o((H0(1 посыл (. л л- 611()1,"а !QQP 1»(H;)(в (лини) !

ВргМЕН»3()й ПОСЫЛКИ, ВЫХОД бЛОКЯ ОП!)ВДЕЛ»Е!Гл(я НОГir)e!i)IHOСТИ ПЕРЕДал(И ИИфОРМЗЦИИ ПОДКЛ»ОЧЕН K ЧЕТ

B PTOlHy ВХОДУ 0 IOK3. фОРМ?«лРОВЗНИЯ ВЫХОДНОГО Я си Гнала. ,13 фиг. приведена блок-схема предлагаемого устройства; ца фяг. 2 - врсменные диаграммв! в различ((ь(х точках устройства.

QH3 COJJeP>f(nT ()ЛОК УПРЗл)ЛЕ()ИЯ 1,KQVVyTaTOP 2, дн « Iol 0-,л (HippOBOH !рвол)ра ?ОВЗТЕЛл. 3, бплок Опрсд(«ъ

Пения погрепп(ости аппроксимации 4, блок формирования инфорл(ацион(?0!1 посылки 5, блок отсчета текущего времени Г)л блок согласования измерений с теку((ц(м временеM7, блок коррекции временного интервала 8, блок формирова(лд(я временной посылки 9, блок определения погрсKIHocTH передачи ин(1>орма!О(и 1О, блок формн1)овал!Ня ВыхОднОГО сигнала 11. бО ()а IIJ(aTpaM(ii(ax Обоз((дче1".ь» a - f(3>(BOBü(й Hi(T p.

Вдл tf< H интервал Вре !Снн формирования йт»1>

K0?IoBb!x Kомбин3ции; 0 - "синх1>(>H(HI(y!(bcbl блок2 управления 1; »)-си(над на Выхо«е)н?алого-цифрового преоГ)р(13()вате>тя 3;: сгп нал н» B! Ixojle GHoKa cor:(асо- 5()

Взния измерений с текущим Временем 7; д - сигнал на Bb!xoHc блока определения погрецтности аппроксим щии 4; е - сигнал на выходе блока коррекции

BpeJHeHHoI0 интервала 8; ж -сигнал на Выходе блока формирован!(я инф.>рыацион (ой посылки 5; зсигнал на Выходе 61(окз Формирондь(ил кременноЙ

1?осылкH .), и - сиГнал (13 Bf!x(>де б!Iока Определения пог1 .цпл()с(1 пере,(ачи (ли<1)ор(идции 10; к - но<. ыпка н3 выходе устройства.

В исходном положении первый вход коммутатора 2 соединен с Одно?(из Выборок коl(тро?(ируемого случайного процесса, подаваемого ла вход л

У. ТРОЙСТВЗ, ВТОРОН ВХОД ПОДКЛН)ЧЕН К ПЕРВОМУ ВЫ

«л)Л)» 6ЛОКЗ упраВЛ»)ния 1. ВЫХОД КОММутатооа 2 соединен с первым Входом аналого- цифрового преобразОВЗТелЯ 3, BTÎpOH ВХОД KOTOpol0 П Одк)(Н)чен KQ BTO рему выходу блока управления 1. Рретий(выход блока управления 1 через блок отсчета текущего вре(л(ени б соединен с первым входом блока согласования измерений. с текущим Временем 7, второй вход которого подключен к первому выходу 3(?3?(oTO- цнфрОВОГ»3 Пр«ЕОбрЗЗОВЗТЕЛя 3. ВТОрой ВЫХОД последнего соединен с первым входом блока опре1 Ч""»Ня ПОТpr f f Ij >OCT((ЗПППОК С -1) (ЗШ(!««4 В Торой

BX0q Кот QPGTO ПОЛК?(ЮЧЕН К СЕ??(лмОМ«(B b(XOHY блока ут(paBëeния 1. 1ретнй ВХОД ОПОкз ОпреДеле" пия пОГрсшлости (HJpoксимзвии 4 сОеди?(ен с первым выходом Олока коя)екции ВременнОГО HHTepB3J 3 8. д выход HopKHIO>(el 1 КО BTQpOMy BXOJ?y блока фОрМИрОГ»а(П(я.- ИифОрМацнопиай ПОСЫЛКИ 5. ВЫХОД блока сог>ласован)()л J(3;fepeHHH с текущим временем 7 соединен со входом блока коррек. ции ВременноГО инте,)вала 8, ВыхОд которОГО подклкгчсп ко второму Вх()ду блока формирования време((ной посылки 9. (1ет»зсртый, пятый и шестой выходы блока управления 1 соединены (.оответственно с первыми зходами блока (?>ор)мирова(пlя ин((>ормацио>Иной посылки 5, ОПОка формирования временной посылки 9, н блока формирован((я выходного сигнала 11. Выходы блока фо1)ь?т(рования информационной посылки 5 и блока формирования временной пось(лки 9 подключены соответственно ко второму и третьему входу блока формирования выходно!о сигнала 11. Первый, второй и третий входы блока определения погрешности гередачи информация 10 соединены соответственно с восьмым Выходом блока управления 1 и выходами блока фогмирования информационной посылки 5 и блока формирования временной посылки 9. Выход блока определения погрешности переда (и информации 10 подключен к четвертому входу блока формирования выходного сигнала 11.

Работа yc?pOHcTB3 осуществляется следу!ощим образом.

В соответствии с кома!щами блока управления 1 дискретные по времени значения контролир,емого процесса f(t) поступают с коммутатора 2 на вход аналого-цм(ррового преобразователя 3, где осуществляется дискретизация сигнала f (t) Ho уровню. Г инхропизируюц?не импульсы блока управления приведены на фиг. 26

Двоично кодированный по уровню спгнал приведен ца фиг."В.

OДИОВ1>сменно с помощью блока 7 осуществляетсл согласование измерений с текущим вре555420

У + Y22

1 1 2 гпе 1 } — суммарное значение погрешности аппроксимации и слу }айных погрешностей измерений.

Если окажет ся, что не }}}}чина

1. <. Л 1 где и — ве}ичина максимально допускаемой суммарной погрешности, то в блоке 4 сновапро изводится операция сложения измерения Ур, но уже с измерением У4.

Далее находится их полусумма и из среднего измерения У, производится нычитание этой полусуммы, в результате чего находится величина о 2 у=-а Y;++

Ус гройство для передачи переменных параме гров, 50 содержащее коммутатор, пе рв ый в ход которого сосдинен со входом устройся на, второй вход подключен к первому выходу блока у}}павле}}и я, выход коммутатора соединен с первым входом аналого-цифрово.го преобразователя, второй нхоц которого подклю55 чен ко второму выходу блока управления, третий ныход блока управления через блок отсчета текущего времени соединен с первым входом блока согласования измерений с текуп}и м H ременсм, второй в хо, } которого подключен к первому выходу ана}}о}о60 цифрового лрсобразова }еля, четвертый, пя гый и ме}}ем. Отсчет сип}алов текущего н1}еме}}и осуществляется блоком fi (}ай}мером) . Лвоично кодированный сигнал согласова}п}я с текущим временем приведен на фиг. 2 г.

С выхода аналого-цифрового преобразовател} дискретные значения У,, У,, У, и тд поступают н блок спределения погрец}}}ости аппроксимации 4

Определение погрешности аппроксимации, осущес" вляется в соответствии с выражением

Этот цикл работы устройства продолжается до тех пор, пока величина 1 не станет равной Ь.

В блоке 8 определяется величина времени т1 тр } где t; — величина вуемени, соответствующая измерению У; при котором величина суммарной погрешности L стала равной максимально допускаемому значению

Ь, t}} — момент времени, относящийся к измереHH}0 Уо.

Далее величина Dt делится иа значение

К=

8у где  —, допускаемая погрешность линеиной аш}рок симации.

В результате выполнения этой операции в блоке 8 находится откорректированное значение

At ь1 =—

К

Сигнал на выходе блока корректировки вре. менного интервала 8 представлен на фиг. 2е, В блоке опрецеления погрешности аипроксима1 ции 4 определяется значение параметра У, для

1 откорректированного момента времени t, . После этого начальное измерение У, из блока 4 пересылается в блок формирования информационной посылки 5, Сигнал на выходе блока определения погрешности аппроксимации представлен на ф}}г. 2д.

Откор ректи рон анное значение У, ие ре сыла ется ,в блоке, 4 в ячейку памяти, ранее заняту}о измере,нием У„.

Величина to, являняцаяся начальным моментом времени, кодируется и передается в блок определения погрешности передачи информации 10 и блок формирования выходного сигнала 11.

Сигнал на выходе блока формирования временной посылки представлен на временной диаграмме фиг, 2з.

В блоке 5 формируется информациош}ая nol0 сылка У,, произведенная в момент времени t,, и подается в блок формирования выходного сигнала 1 1.

Вид сигнала на выходе блока формирования информационной посылки показан на фиг, 2ж.

15 Оценка погрешности производится в блоке 10 по следующей зависимости от величины максимальной погрешности Ь и суммарной случайной погрешности

Эта оценка поступает в блок формирования

Я5 вь}ход}}ого сигнала 11.

Вид сигнала на выходе блока оценки погреш ности представлен на фиг, 2и.

При дальнейшей работе устройства в блоке определения погрешности аппроксимации 4 за вели30 чину У, принимается величина У,, соответствующая конечному измерению, произведенному HR и}}тервале 5t}. В блоке корректировки временного интервала за величину t также принимается конечное значение времени t},предь}душего временного ин85 тервала At}.

В результате вь}полненных операций устранение

-,избыточных измерений осуществляется с наперед заданной погрешностью аппроксимации Юу, которая может быть взята меньше случайной средней квадф> ратической погре}нности измерений Я, Предлагаемое устройство может быть реализовано с широким применением интегральных триггерных схем, что, в свою очередь, обеспечит высокую надежность, малъ}й вес, габариты и стоимость.

Формула изобретения

555420 чпестой выходы блока управления соединены соответственно с первыми входами блока формирования информационной посылки, блока формирования временной посылки и блока формирования выходного сигнала, выходы блока формирования информационной посылки и блока формирования временной посылки подключены соответственно ко, второму 7r третьему входу блока формирования выходного сигнала, о тли чающее ся тем,что,с целью повышения точности передачи информации„в . него введены блок определения погрешности передачи информации, блок коррекции временного интервала и блок определении погрешности аппроксимации, первый вход которого соединен со вторым выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход подключен к седьмому выходу блока, управления, третий вход блока определения по., грепяости аппроксимации; соединен с первым вы холом блока коррекции временного интервала, выход поцключен ко второму входу блока фермирования информациоинои посылки, выход блока согласования измерений с текущим временем соединен со входом блока коррекции временного интервала, второй выход которого подключен ко

5 второму входу блока формирования временной посылки, первый, второй и третий входы блока определения погрешности передачи, информации соединены соответственно с восьмым выходом блока управления и выходами блока формирования

19 информационной посылки и блока формирования временной посылки, выход блока определения по. грешиости передачи информации подключен к четвертому входу блока формирования выходного сигнала.

13 Источники информации, принятые во внимание нри зк спертизе:

1, Авторское свидетельство У 428439, М. Кл.

&08С 19/28, 20.04,73.

2. Авторское свидетельство N 423158, M.Ka

6 08 С 19/28, 17.05.72 (прототип) 555420

Составитель Н. Лысенко

Тепрел М, Левицкая

Редактор Афанасьева

Корректор С. Шекмар

Заказ 462/24

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Тираж 872 П одпи сйое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5