Устройство для передачи телеизмерений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>769593 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— ! 22) Заявлено 27.10.78 (21) 2678272i18-24 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень ¹ 37 (45) Дата опубликования описания 04.01.81

i 51) Ч.Кл.з G 08 С 19/28

Государственнь1й комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.398 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. М. Антонюк, Л. Г. Журавин, М. А, Мариненко и Е. И. Семенов (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (54) УСТРОЙ СТВО

ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛ ЕИЗМЕРЕНИЙ

Устройство относится к области телемеханики,и может быть использовано в телеизмерительных системах, радиотелеметрии, дальней связи и в других случаях, гдс необходимо сокращение объема,информа- 5 ции.

Известно передающее, устройство м ногоканальной телеизмсрительной системы, которое соде ржит датчики информации, адапт ивные временные дис1сретизаторы, элемен- 10 ты И, ИЛИ, ключи,,распределитель импульсов (РИ), схему запуска, генератор тактовых умпульсов (ГТИ), схему определения адреса, считывающее устройство (СУ) и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 15

ЯВ таком устройстве возможно, появление больших погрешностей, значительно превышающих допустимые, из-за фиксированного .значения уставки при лоявлении очереди 20 из нескольких заявок.

Наиболее близким по технической сущности к устройству является устройство для передачи телеизмарений, содвржа щее в каждом ка нале датчики, соединенные со входами адаптивных временных pIIcI peTI— заторов и ключей, элементы И, входы первого,из которых соединены с соответствующими выходами адап пивных временных дискретизаторов и с выходами распредели- З0 теля импульсов, а выходы — с ключами, входы второго элемента И соединены соответственно со входам и схемы определения адреса, элемента ИЛИ, блока запуска и с выходом считывающего блока, а выходы пОдключены ко входам адаптивных времечных дискретизато ров АЦП, вход которого соединен с ключами каждого канала, а,выходы — со входами считывающего блока, генератор импульсов, соединенный через блок запуска с распределителем импульсов, блок уставок, выходы которого подключены ко входам адаптивных временных

01скретизаторов, блок определения числа заявок, входы которого соединены с BbIxoдами первых элементов И ц входами вторых элементов И, а выходы подключены ко входам блока уставок 12).

В данном устройстве B зависи vfocTtH от числа заявок меняются значения, допустимой погрешности и поэтому вначале проводится опрос датчиков, погрешность аппроксимации которых на ибольшая.

Недостатком устройства является увеличение погрешности во всех каналах при увеличении активности одновременно в несколы их каналах.

В то же время,в любой телеизмерительной системе можно выделить несколько (обычно 10 — 20% от общего числа) самых

769593 важных .каналов. При проведении каких,либо натурных испытан ий информация от этих каналов для системы, работающеЙ в ,реальном масштабе времени, наиболее существенна.

Целью изобретения является повышение точностями работы устройства.

Поставленная цель дос пигается тем, что в предложенное устройство для передачи телеизмерений введены сумматор, блоки сравнения, дополнительные элементы И и

ИЛИ, коммутаторы .и буферный,запоминающий блок. Выходы адаптивных временных дисиревизаторов информационных канало в соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с шиной задания порога срабатывания, первый выход первого блока сравнения соединен с первыми входами коммутаторов и первым входом .первого дополнительного элемента И, второй выход — с лорвым и входами второго,и третьего дополнительных элементов И, Tipeтий выход — с первым входом, первого дополнительного элемента ИЛИ, выход кото|рого соединен со вторы ми входами коммутаторов, выходы, которых соединены с соответствующими первыми,и вторыми входами блока считывания Выходы АЦП соединены с соответствующими BTolpbIMH входами IIGpвого:коммутатора и с соответствующими первьпми,входами буферного .запоминающего блока, первые выходы, которого соеди нены с третьими входами первого коммутатоуа, вторые выходы — с соответствующими третьими входами блока считывания, Вто;рые выходы распределителя импульсов соединены с соответствующим и третьими,входа ми второго ко ммутатора, lBToipbIMtH входами буферного запоминающего блока .и первыии,входами второго блока сравнения,,вторые, входы которого соединены с шиной установки числа пpHolplHTBTHbIx каналов.

Первый и .второй выходы второго блока сравнения соединены со .вторыми входами соответственно второго и третьего дополнительных элементов И. Выход второго дополн|ительного элемента И соединен со вторым:входом первого дополнительного эле1мента ИЛИ. Выход третьего дополнительного элемента И соединен с третьим входом буферного запоминающего блока и первым ,входом второго дополн ителыного элемента

ИЛИ, выход которого соединен со,вторыми входами вторых элементов:И,информационных каналов и IIepBbIiM входом:блока запуска. Первый выход блока:считывания соединен со вторым входом второго допол:нительного элемента ИЛИ,и вторым входом первого дополнительного элемента И, выход которого соединен со вторы м входом распределителя, импульсов, четвертым входом блока считывания и четвертым входом буферного запоминающего блока. Второй

25 зо

65 выход АЦП соединен с третьим входом третьего .дополн ителыного элемента И. Третьи .выходы буферного запоминающего блока соединены с четвертыми входаии второго коммутатора, При,появлении очеред и из заявок от нескольких адаптивных временных дисиретизаторов (АВД) устройство позволяет осуществлять передачу только наиболее существенных (пр!Иоритетных) па ра метров, обеспечив тем cBMbIIM заданную точность .по этим каналам. Инфо|рмация от непр иоритетных каналов записывается,в буферный запоминающий блок с тем, чтобы передавать эту информацию, когда отсутствуют заявки от АВД. Эта информация поступает с некоторым запаздыванием, но она ценна при дальнейшей об работке данных эксперимента.

Спруктурная схема предлагаемого устройства для передачи телеизмерений представлена на чертеже, где обозначены датчи.ки 1, АВД 2, первые элементы И 3, ключи

4, вторые элементы И 5 (датчик 1, АВД 2, элементы И 3 и 5 и ключ 4 составляют один .информационный канал), элемент ИЛИ б, РИ,7, блок запуска 8, ГТ И 9, второй дополнительный элемент ИЛИ 10, блок считывания 11,,первый дополнительный эле мент И 12, АЦП 13, первый и второй ком мутаторы 14 и il5, второй блок сравнения

1б, второй дополнительный элемент И 17, пер вый дополнительный элемент ИЛИ 18, пер вый блок сравнения 19, cyiMMa Top 20, третий дополнительный элемент И 21, буферный запоминающий блок (БЗБ) 22, шину задания порога срабатывания 23,шину установки п риор итетных каналов 24.

Датчики 1 предназначены для .преобразования информации от объекта в элекврический сигнал. АВД 2 служат для выработки логических сигналов «1» (при превышении погрешности аппроксимации над заданной), соответствующих требованию на опрос канала, в .котором работает данный

АВД. Пр и,поступлении управляющего сигнала на другой вход АВД последний сбрасывается в «0».

Элементы И 3, 5, 12, 17 и 21 формируют на выходе логический сигнал «1», если на всех входах каждого элемента И образуются логические сигналы «1», в противном случае на выходах элементов И будет логический сигнал «О». Ключ 4 предназначен для передачи на свой выход входного сигнала при наличии сигнала «1» на его управляющем входе.

Элементы ИЛИ б, 10,и 18 првдназначены для формирования сигнала «1» п|ри нал ич ии «1» на,любом из их ВходОВ.

РИ 7 служат для последовательного оп роса элементов И 3 каждого канала, причем на других выходах РИ 7 Об|разуется код адреса данного канала. Импульс на втором управляющем входе сбрасывает РИ

769593

7 в начальное состояние, а :-та первый управляющий вход РИ 7 поступают импульсы запуска от блока запуска 8. Блок запуска 8 закрывается для импульсов от

ГТИ 9 единичным сигналом с зы.;ода элемента 1 т III б .. открывается для входных импульсов сдттпичнь.м сигналом от элемента 1тЛИ 10. Блок запуска 8 может состоять из последовательно соединенных Ю-трттггера и схомы совпадения, на другой вход которой поступают .импульсы ГТИ 9, à соответствующие установочные входы триггера сссдттт:стть. с зыке дами элементов ИЛИ бH iG.

Блок считывания 11 предназначен для п реобразозания параллельного кода (отсчета, адреса и времени) в последовательный ,и передачи его .в канал связи. При считыватнти ттнформацт|тт ттз БЗБ 22 такт блока 11 увеличивается .на время, необходимое для пер едачи кода времени (это происходит при налттчи и управлятощего сигнала от элемента И 12), а после окончания такта передачи формируется сигнал «1» .на втором выходе блока 11.

1(ом мутаторьт 14,и 15 служат для передачи на выход логических сигналов от одних или других своих входов при наличии сигíà".à «1» соответственно на первом или втором управляющих входах.

Блок сравнения 16 предназначен для сравнения кода адреса (N„) на первых ее входах и кода номера приоритетного кана:а (N,, ) и формирования на своем прямом выходе логического сигнала «1» при выполнении неравенства N„.N„ð. На другом выходе блока 16 сравнения формируется инверсный сигнал.

Блок сравнения 19 может быть как ана.iOi OBbi1i, так H KO OBbIH Ii Iipe H23llачс;I J :. сравнения сигналов на двух его входах.

Блок сравнения 19 имеет три выхода:

«Меньше», «Равно» и «Больше». На одном .из этих выходов возникает логический сигнал «1» в зазиси docTtH от соотношения входных сигналов.

Сумматор 20 .предназначен для сумми,рования входных сигналов.

БЗБ 22 предназначен для записи, «ранения и выдачи на соответствующие, выводы кода адреса, кода отсчета и кода времени.

При этом запись информации в БЗБ 22 происходит за в ремя, равное такту ГТИ 9.

Начало записи совпадает с зад|ним фронтом управляющего импульса .на входе

«3 анись».

Устройство работает следующим образом.

Сигналы датчиков 1, расположенные в порядке приоритета, поступатот тта входы

АВД 2. Если з,каком-либо, канале погрешность аппроксимации достигает заданной величины, то на выходе соответствуютцего

АВД 2 появляется логический .сигнал «1».

В зависимости от <тисла есябстяттттттт АЛГА

10 я

)..

G0

2 рабо-,li устройства H03ðÿç еляется на трп режима.

Пепзый ре т<твт — сработал только o.;IIII

АВД ". Им-»..ëüñû от ГТИ 9 через откры-ь;й б .Ок запуска 8 с помoil nlo распределителя пмпульсоз 7 поочередно поступают на элсметiтьт И 8. 1 ат только на другом входе элементов И 8 появляется сигнал «1» от

АВД 2, этот элемент срабатывает (Ha его выходе появляется сигнал «1») и открывает соответствуютцпй ключ 4, подключающий датчик данного канала к АЦП18. При этом через элемент ИЛИ 6 на блок запуска 8 подается сигнал, запрещающий прохождение ттхтпульсов с ГТИ 9 до окончания преобразования,и выдачи кода в канал связи.

Единичный сигнал с выхода «Равно» блока сравнения 19 через элемент ИЛИ 18 поступит на соответствующие в .оды коммутаторов 14 H 15, которые соединяют входы блока 11 с соответствующими выходами распре,",елителя импульсов 7 и АЦП 18. При этом код адреса и код отсчета поступают на блок 11, преобразующий, параллельный код з последовательный и передающий его з кана". связи. По окоттча нитт считывания блок 11 выдает импульс на сброс АЦП 18, через элемент ИЛИ 10 на разрег етттте да —..:нейшего прохождения импульсов ГТИ 9 через блок запуска 8,п на второй вход элемента И 5, которыйт про изводттт сброс данного канала.

Второй режим — в,данный момент нет срабатываний от АВД 2, т. е. на выходах всех АВД 2 — логический сигнал «0». В этом .ре>т<ихте в канал связи передается информация, записанная в БЗБ 22. Улравляющий единичный сигнал будет на выходе

«Меньше» блока сравнения 19. Этот сигнал соединит входы блока 11 с соответствующи. ми выходами БЗБ 22, а управляющий сигнал элемента И 12 подготовит БЗБ 22 к считьтзаттито,ттнформацтттт, перестроит блок

11 на новый такт передачи (в расчете на посылку кода времени) и установит РИ 7 в начальное положение. чтобы при срабатывании какого-либо АВД 2 опрос элементов И 8 начинать с первого канала.

Третий режим — поступили заявки от нескольких АВД 2. В этом режиме в канал связи передаются код отсчета и код ад реса только сработазших приоритетных каналов. а информация сработавштт неприоритетных каналов записывается в БЗБ 22. Это происходит следующим образом. Управляющий единичный сигнал с выхода «Больше» блока 19 стробирует элементы И 17 и и с т .; пор, пока код адреса на выходах PI I 7 меньше кс та после .него ттз пртторитетны., каналов, совпадение происходит на элем дте .I 16, и ezI;Hi»Iды ; сигнал»a его выходе через элемент ИЛИ 18 соединит через коммутаторы 14 .и 15 входы блока 11 с соответствующими выходами РИ 7 и

АПП 18. РИ 7 сбняп1 жттт Ав Г1 2 сттябстяя769593

15

65 шего канала, и код адреса и код отсчета этого канала будут, переданы в канал связи.

После того, как Р И 7 осуществит опрос всех приоритетных каналов, срабатывает элемент M 21 и управляющий сигнал с его выхода поступает на вход «Запись» БЗБ

22, а через элемент ИЛИ 10 на блок запуска 8 и элемент И 5 для обнуления сработавшего неприоритетного канала. Код адреса (выходы РИ 7), код отсчета (выходы

АЦП 18) ti код времени (от датчика времени, имеющегося в БЗБ) запишутся в

БЗБ 22 за время, меньшее или равное такту ГТИ 9 (как и в прототипе, это время значительно меньше, чем время выдачи информации в канал связи на каждый отсчет).

Переходы режимов осуществляются автоматически.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить точность в приоритетных каналах при передаче информации от этих каналов в реальном масштабе времени. Если учесть, что в реальных системах связи число приоритетных каналов порядка 10 — 20О/О, то, следовательно, при появлении очереди от нескольких АВД (в том числе и неприоритетных) точность работы увеличивается в 5 † раз.

Формула изобретения

Устройство для передачи телеизмерений, содержащее в каждом информационном канале датчик, адаптивный временной дискретизатор, элементы И и ключ, выход датчика соединен с первыми входами ключа и адаптивного временного дискретизатора, выход, которого соединен с лервым входом первого элемента И, выход первого элемента И соединен со вторым входом ключа и первым входом второго элемента

И, выход которого соединен со вторым входом адаптивного временного дискретизатора, выходы ключей всех информационных каналов объединены и соединены с первым входом аналого-цифрового преобразователя, а вторые входы вторых элементов

И объединены и соединены с первым входом блока запуска, выходы первых элементов И информационных каналов соединены с соответствующими входами элемента ИЛ И, выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя и вторым входом блока запуска, третий вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, а выход — с первым входом распределителя импульсов, первые выходы распределителя импульсов соединены со вторыми входами первых элементов B соответствующих информационных каналов, третий вход аналого20

55 цифрового преооразователя соединен с первым выходом блока считывания, второй выход которого соединен с выходом устройства, отл и ч а ю шее с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены сумматор, блоки сравнения, дополнительные элементы И и

ИЛИ, коммутаторы и буферный запоминающий блок, выходы адаптивных временных дискретизаторов информационных каналов соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с шиной задания порога срабатывания, первый выход первого блока сравнения соединен с первыми входами коммутаторов и первым входом первого дополнительного элемента И, второй выход — с первыми входами второго и третьего дополнительных элементов И, третий выход — с первым входом первого дополнительного элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами коммутаторов, выходы которых соединены с соответствующими первыми и вторыми входами блока считывания, выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с соответствующими вторыми входами первого коммутатора и с соответствующими первыми входами буферного запоминающего блока, первые выходы которого соединены с третьими входами первого коммутатора, вторые выходы — с соответствующими третьими входами блока считывания, вторые выходы распределителя импульсов соединены с соответствующими третьими входами второго коммутатора, вторыми входами буферного запоминающего блока и первыми входами второго блока сравнения, вторые входы которого соединены с шиной установки числа приоритетных каналов, первый и второй выходы второго блока сравнения соединены со вторыми входами соответственно второго и третьего дополнительных элементов .И, выход второго дополнительного элемента И соединен со вторым входом первого дополнительного элемента ИЛИ, выход третьего дополнительного элемента И соединен с третьим входом буферного запоминающего блока и первым входом второго дополнительного элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами вторых элементов И информационных каналов и первым входом блока запуска, первый выход блока считывания соединен со вторым входом второго дополнительного элемента ИЛИ и вторым входом первого дополнительного элемента,И, выход которого соединен со вторым входом распределителя импульсов, четвертым входом блока считывания и четвертым входом буферного запоминающего блока, второй выход аналого-цифрового преобразователя соединен с третьим

769593

Составитель Н. Бочарова

Техред И. Пенчко

Корректор С. Файн

Редактор Л Утехина

Заказ 1620/1568 Изд. № 603 Тираж 474 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент> входом третьего дополнительного элемента

И, третьи выходы буферного запоминающего блока соединены с четвертыми входами второго коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Антонюк Е. М. и Семенова Е. И. О некоторых способах сжатия информации в многоканальных ТИС. «Известия ЛЭТИ», 1971, вып. 93.

5 2. Авторское свидетельство СССР

М 423158 кл. G 08 С 19/28, 17.05.72 (прототип).