Адаптивный коммутатор системы телеизмерений

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (as> 746666,, < M Таам (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.1277 (21) 2560412/18-24 (51)М. Кд.2, 08 С 19/28 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 374. 33 (088. 8) Опубликовано 070780, Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 0707.80 (72) Авторы изобретения

Е.М.Антонюк, Л.Г.Журавин, М.A.Ìàðèíåíêî и Е.И.Семенов (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт

В.И.Ульянова (Ленина) (54) АДАПТИВНЫЙ КОММУТАТОР СИСТЕМЫ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ

Изобретение относится к телемеханике и может найти применение в информационно-измерительных системах сжатия информации. 5

Известны устройства адаптивной телеметрии, содержащие коммутаторы, блок сравнения, ключевые элементы, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), триггеры, элементы И, генератор и выходной регистр (11.

В этом устройстве используется сжатие сигнала после входного коммутатора. Такое сжатие мало эффективно, так как практически может исполь-15 зоваться лишь аппроксимация сигналов полиномом нулевой степени.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является адаптивный коммутатор системы телеиз-20 мерений, содержащий в каждом канале преобразователи погрешности аппроксимации (ППА), входы котбрых объединены с входами первых измерительных ключевых элементов и подключены к входам устройства, входы управления первых измерительных ключевых элементов соединены со вторыми входами преобразователей ППА и подключены к выходам первого дешифратора, входы вторых измерительных ключевых элементов соединены с выходами IIIIA, выходы вторых измерительных ключевых элементов всех каналов объединены со входом анализатора погрешностей (АП), первый выход которого соединен с нулевым входом первого счетчика, вы ходы первых измерительных ключевых элементов всех каналов соединены с входом AUII, выходы которого подключены к первым входам блока считывания, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами первого счетчика, один из выходов блока считывания соединен с выходом устройства, другой выхсд блока считывания соединен с первым входом управления блока запуска и с входами "запуска" первого и второго счетчиков, счетные входы которых объединены и подключены к выходу блока запуска, выходы счетчиков соединены с соответствующими входами первого и второго дешифраторов, информационные выходы и выход второго дешифратора соединены соответственно с управляющими входами соответствующих вторых ключевых измерительных элементов каналов, входом "пуск" АЦП, дополнительным вхо3 746666

30

45

55

d0 дом первого дешифратора и со вторым входом управления блока запуска, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов (2) .

Недостатком устройства является превьааение погрешности аппроксимации над заданной при большой активности входных сигналов одновременно s не,скольких каналах. При этом недопустимая величина погрешности аппроксимации может оказаться в наиболее важных, приорктетных каналах, что может иривести к аварийной ситуации на объекте телеизмерения.

Целью изобретения является повышение точности работы в приоритетных каналах.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены аналоговый . блок сравнения, элементы И, реверсивный счетчик и кодовый блок сравнения.

Первый вход аналогового блока сравнения соединен со вторым выходом

КАНОЭ, второй вход — с шиной задания допустимой погрешности аппроксимации а выходы — с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующим выходом второго дешифратора. Выходы элементов И соединены с выходами реверсивного счетчика, выходы которого подключены к первым входам кодового блока сравнения,,вторые входы которого соединены с выходами второго счетчика. Выход кодового блока сравнения подключен к управляющему входу второго дешифратора.

Благодаря этому в случае превышения максимальной погрешности на выходе АП над заданной исключаются из участия в конкурсе (т.е. не поступают на вход AII) на передачу каналы, начиная с наименее важного, до тех пор, пока максимальная погрешность не снизится до заданной. При спаде активности отключенные каналы подключаются вновь в обратном порядке.

Структурная схема устройства изображена на чертеже.

Оно содержит измерительные ключевые элементы 1 -1n, ППА 2 -2» измерительные ключевые элементы Q -3„, АЦП 4, блок считывания 5, аналбго- вый блок сравнения б, генератор тактовых импульсов 7, АП 8, элементы

И 9 и 10, блок запуска 11, счетчик

12, дешифратор. 13, реверсивный счетчик 14, счетчик 15,. дешифратор 16 и ц рдовый блок сравнения 17.

ППА 2 -2 предназначены для непрерывного вычисления погрешности аппроксимации входного сигнала .по заданному алгоритму (например, линейной экстраполяции). При опросе данного канала выходной сигнал ППА обнуЛяется управляющим сагналом от дешифратора -16 .

Измерительные ключевые элементы

1<-1 и 31-З„предназначены для пеI

|редачи без искажений сигнала со входа на выход при наличии управляющего сигнала на входе управления.

АП 8 предназначен для формирования на своем выходе логической единицы при поступлении на вход сигнала, превышающего все предыдущие, и представляет собой импульсный нульорган с памятью. На дополнительном выходе AII 8 формируется напряжение, соответствующее максимальному входному сигналу.

Блок считывания 5 служит для преобразования параллельного кода адреса (от счетчика 12) и информации (от АЦП 4) в последовательный и передачи последовательного кода на выход устройства. Блок считывания 5 вырабатывает по окончании передачи импульсы запуска с частотой адаптивной коммутации.

ДеШифраторы 13 и 16 преобразуют двоичный код счетчиков .12 и 15 в позиционный единичный код, управляющий работой элементов 1„-1 и 3 -3 . Все выходы блока 13 имеют нулевой сигнал, если на управляющем его входе, связанном с выходом блока считывания 5нуль.

Аналоговый блок сравнения б сдужит для формирования на первом своем выходе логического сигнала "1" (на втором — "0"), если напряжение на его выходе, связанном с выходом АП

8, меньше заданной погрешности аппроксимации 6 . Если напряжение с

АП 8 больше напряжения уставки, то на первом выходе аналогового блока сравнения б появляется "0", а на втором выходе — "1".

Счетчики 12 и 15, генератор тактовых импульсов 7 с блоком 11 запуска служит для управления работой дешифраторов 13 и 16. Счетчик 14 служит для подсчета импульсов в прямом направлении, если импульсы поступают на его вход, связанный с выходом элемента И 9. Есл импульсы поступают на второй его вход, то счетчик 14 работает на вычитание.

Возможные состояния счетчика 14 ограничены: наименьшее число равно числу приоритетных каналов, а наибольшее — общему числу и каналов (датчиков) устройства.

Кодовый. блок сравнения 17 предназначен для формирования логического сигнала 1, если на его выходах, связанных с блоком .14, код больше или равен коду на выходе счетчика 15.

Если код на выходе блока 14 меньше кода на выходе счетчика 15, то на выходе кодового блока сравнения. 17 формируется сигнал "0".

Устройство работает следующим об-! разом.

Все датчики расположены в порядке их приоритета. Если максимальная погрешность аппроксимации на выходе

746666

30

Формула изобретения

АП 8 не превышает заданной величины, на выходе кодового блока сравнения

17 будет сигнал "1" и дешифратор 16 через элементы 3 -3„ поочередно подключает .все входы ППА 2 -2„ ко входам блока 8. Если же погрешность превысила заданную, сработает аналоговый блок сравнения, закроет эле- мент И 9 и откроет элемент И 10, ожидая прохождения импульса с первого выхода дешифратора 16, т.е. на выходе счетчика 14 установится код (n-1) и дешифратор 16 не откроет один из ключевых элементов последнего (n-ãî) IIIIA 2 для участия в конкурсе в АП 8. В каждый последующий такт адаптивной коммутации будет отключаться (подключаться) один из

ППА 2 -2>, если максимальная погрешность превышает (не превышает) заданную величину.

В предлагаемом устройстве повышается точность в приоритетных каналах (каналах с меньшими порядковыми номерами} за счет отключения на некоторое время каналов, в которых допустимы превышения погрешности. В исключительных случаях вся телеизмерительная система будет работать на небольшое число каналов "особой важности".

Это особенно важно при телеизмерениях тех объектов, о динамических характеристиках которых имеется малая априорная информация. При возникно.вении каких-либо аварийных ситуаций предлагаемое устройство позволяет передавать самую ценную информацию.

Улучшение метрологических характеристик достигается незначительным усложнением устройства по сравнению с прототипом, так как введенные блоки являются типовыми (в частном случае простейшими интегральными схемами).

Адаптивный коммутатор системы телекзмерений, содержащий в каждом канале преобразователи погрешности аппроксимации, входы которых объединены с входами первых измерительных ключевых элементов и подключены к входам устройства, выходы управления первых измерительных ключевых элементов соединены со вторыми входами преобразователей погрешности аппроксимации и подключены к. выходам первого дешифратора, входы вторых измеритель. ных ключевых элементов соединены с вйходами преобразователей погрешности аппроксимации, выходы измерительных ключевых элементов всех каналов объединены с входом анализатора погрешностей, первый выход которого соединен с первым входом первого счетчика, выходы первых измерительных ключевых элементов всех каналов соединены с входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к первым входам блока считывания, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами первого счетчика, один из выходов блока считывания соединен с выходом устройства, другой — с первым входом управления блока запуска и с входами "запуск" первого и второго счетчиков, счетные входы которых объединены и подключены к выходу блока запуска, выходы счетчиков соединены с соответ20;ствующими входами первого и второго дешифраторов, информационные выходы и выход второго дешифратора соединены соответственно с управляющими входами соответствующих вторых ключевых измерительных элементов каналов, входом "пуск" аналого-цифрового преобразователя, дополнительным входом первого дешифратора и со вторым входом управления блока запуска, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, о тл и .ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности работы, в устройство введены аналоговый блок сравнения, элементы И, реверсивный счетчик и кодовый блок сравнения, первый вход аналогового блока сравнения соединен со вторым выходом анализатора погрешностей, второй вход- с шиной задания допустимой погрешности аппроксимации, а выходы — с первыми входами элементов И вторые входы которых соединены с соответствующим выходом второго дешифратора, выходы элементов И соединены с входами реверсивного счетчика, выходы которого подключены к первым входам кодового блока сравнения, вторые входы которого соединены с вы= ходами второго счетчика, выход кодового блока сравнения подключен к управляющему входу второго дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9222907, кл. G 08 С 19/28, .1967.

2. Фремке A.Â. Телеиэмерения. М., 1974, с. 233 (прототип) 746666

Составитель В.Кузнецов

Техред М. Петко Корректор М.Вигула

Редактор Л.утехина

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

Заказ 3956/43 Тираж 682 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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