Устройство для приема телеизмерений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»832571

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 100779 (21) 2795435/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 2305.81. Бюллетень Йо 19

Дата опубликования описания 2305.81 (51)М. Кл з

G 08 С 19/28

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 821.398 (088 ° 8) рз - «;. ji p

- Э (72) Авторы изобретения

В.И.Тимофеев и A.H.Tèìóõèí," -;, /

4. .-., !. Д г гз чцОГич1 НОГО

Центральное конструкторское бюро приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ

Изобретение относится к радиотелеметрии и может быть использовано для приема и дешифрирования информации, передаваемой в аналоговых радиотелемет. рических системах (PTC) c временным разделением каналов с первичной фазоимпульсной модуляцией (ФИМ) или широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Известно устройство, содержащее ли- 1ð ненйый блок, преобразователь временных интервалов в частоту, включающий вентиль, делитель частоты, счетчик, блок задержки, формирующий триггер, управляемый делитель частоты, генератор импульсов, дискретный прием- 15 ник, аналоговый приемник, время-импульсный преобразователь, включающий генератор постоянного тока, интегрирующий конденсатор, нуль-орган, триггер, ключ, аналоговый и дискрет- 2Р ные приемники. В приемное устройство по линии связи поступают измерительные импульсы с интервалом между передними фронтамп, равным tx, полученные на передающей стороне путем

25 преобразования частоты датчика. Эти импульсы с выхода линейного блока поступают через устройство задержки на формирующий триггер. При этом от опорного генератора импульсов ЗР за время tx через открытый вентиль и делитель частоты с коэффициентом деления, равным N. в счетчик поступает количество импульсов N

<о <а Х

СЧ

N fx где fo — частота опорного генератора импульсов.

Подсчитанное число импульсов N Ä передается в управляемый делитель частоты, коэффициент деления которого устанавливается равным Бс„. По окончании временного интервала формируюций триггер перебрасывается в coczîÿíèå, обеспечивающее прохождение импульсов генератора опорной частоты через управляемый делитель частоты. Частота следования импульсов на выходе делителя определяется выражением

fo fo

f fx аых х

Исч <о и может изменяться дискретным приемником, в качестве которого используется цифровой частотомер или преобразователь частота — код f1).

Недостатком известного устройства является недостаточное быстродействие

832571 процесса измерения,так как информация, соответствующая какому-то измеренному значению, поступает в дис. кретный приемник только после окончания соответствующего канального интервала.

Кроме того невысокая точность изг мерений, обусловленная тем, что выходной сигнал устройства- частотаобратно пропорциональна измеряемому временному интервалу t< или прямо про-(() порциональна измеряемому параметру А,, Измерение параметра А>, преобразованного затем во временнйй интервал T

-(1 осуществляется без ошибок, лишь в том случае, если характеристика преобразователя на передающей стороне (тарировочная кривая канала преобразования) равна

1 1

T. (1)

1 1 F k 2О

Если же на передающей стороне, характеристика преобразователя изменилась (из-за изменения температуры, давления, влажности, изменения напряжения питания и т.д.) и стала, например

1 1

Т . = t + t. ° = t + — = t л —, (2)

0 л 0 О

kAi где t0 — аддитивная составляющая погрешйости преобразователя, то выходной сигнал устройства — частота нелинейно зависит от измеряемого временного интервала Т! и от измеряемого параметра, т.е. Ьри изменении характеристики преобразователя на передающей стороне регистрация измеренного параметра на приемной стороне осуществляется с ошибкой.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для приема телеизмерений, со содержащее приемник, вход которого соединен со входом устройства, первый выход приемника подключен к первому входу распределителя и через селектор кадровых импульсов ко второму входу распределителя, второй и третий выходы приемника соединены с первыми входами соответствую щих первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого элементов И, вторые входы которых подключены к cooTBpтствующим выходам распределителя, выходы первого, 55 третьего, четвертого и шестого элементов И соединены соответственно с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого триггеров, генератор, первый счетчик, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый элементы И, дискретные приемники, выходы распределителя подключены к со-. ответствующим первым входам первой и второй групп элементов И/2). 65

Недостатками известного устройства являются малое быстродействие и низкая точность.

Цель изобретения. — повышение быстродействия и точности работы устройства.

Цель достигается тем, что в устройство введены второй, третий и четвертый счетчики, блок вычитания, двоичный умножитель, выходы второго пятого и седьмого элементов И подключены соответственно ко вторым входам первого, третьего и четвертого триггеров, выход первого триггера соединен с первым входом восьмого элемента И, второй выход которого соединен с выходом генератора вход которого подключен ко входу первого счетчика, прямые выходы второго, третьего и четвертого триггеров соединены соответственно с первыми входами девятого, десятого и одиннадцатого элементов И, ко вторым входам которых подключены выход генератора, выход девятого элемента И соединен с первым входом второго счетчика, выход которого подключен ко второму входу второго триггера, инверсный выход которого .соединен с третьими входами десятого и одиннадцатого элементов И, выходы первого счетчика подключены ко вторым входам первой группы элементов И, выходы которых соединены со вторыми входами второго счетчика, выход десятого элемента И подключен ко входу третьего счетчика, выходы которого соединены с первыми входами двоичного умножителя, выходы четвертого счетчика подключены ко вторым входам двоичного умножителя, выход которого соединен с первым входом блока вычитания, выход одиннадцатого элемента И подключен ко второму входу блока вычитания, выход которого соединен со входом четвертого счетчика и со вторыми входами второй группы элементов И, выходы которых подключены ко входам дискретных приемников.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2, — характеристика преобразователя напряжение — время радиотелеметрической системы; на фиг. 3— структура кадра телеметрического сигнала, на фиг. 4 — временная диаграмма передачи информации по одному каналу.

Приемное устройство для телеизмерения содержит линейный блок 1, приемник 2, селектор 3 кадровых импульсов, распределитель 4, элементы И

5-15, первую и вторую группы элементов И 16 -16д и 17., -17>, триггеры

18-21, генератор 22 импульсов, первый счетчик 23, второй счетчик 24, преобразователь 25 отношения временных интервалов, третий и четвертый счетчики 26 и 27, блок 28 вы832571

N = F

28 читания импульсов, двоичный умножитель 29 и дискретные приемники 30 устройство для приема телеизмерений работает следующим образом.

Сигналы с выхода приемника 2 поступают на вход распределителя 4 и на вход селектора 3 кадровых импульсов, выход которого соединен с другим входом распределителя. С выхода приемника 2 снимается последовательность опорных импульсов (ton фиг. 3, где СИ вЂ” синхроимпульс (кадровый импульс), отличающийся по длительности от остальных импульсов, поступающий в начале (конце) каждого кадра). С второго выхода приемника 2 снимается последовательность измерительных импульсов (о; : „., „„фиг.3), на выходах 1..., n распр™еделителя 4 формируются импульсы, соответствующие каналам 1..., n (фиг. 3) внутри кадра. Перед приходом первого кадра 20 телеметрической информации в исходном состоянии все триггеры находятся в нулевом состоянии, все счетчики обнулены. На первом канале распределитель 4 подает разрешение на элементы И 5 и б. Первый (после синхроимпульса) опорный сигнал ton проходит через элемент И 5 и устанавливает триггер 18 в единичное состояние,разрешая. тем самым прохождение импульсов частоты Г генератора импульсов 22 через элемент И 12 на суммирующий счетчик 23, Первый измерительный импульс „ (фиг. 3), соответствующий нулевому значению измеряемого параметра, пройдя через элемент И б, возвращает триггер 18 в исходное, нулевое состояние, прекращая тем самым поступление импуль..» сов частоты Го в счетчик 23. Триггер

18 находится в единичном состоянии 40 в ремя

01 ОП в течение которого в счетчик 23 запишется количество импульсов N., 1" = Fp t = о ("- о.>. 45

На втором канале распределитель

4 подает импульс разрешения на группу элементов И 16, переписывая. тем самым значение N в счетчик 24. На

1 втором канале разрешение также подано на элементы И 7-9. Второй опорный импульс t проходит через эле0п менты И 7 и В и устанавливает триггеры 19 и 20 в единичное состояние.

Триггер 19 разрешает прохождение импульсов частоты Fo с генератора 22

55 импульсов через элемент И 13 на счетчик 24. После обнуления счетчика

24 триггер 19 возвращается в исход— ное, нулевое состояние. Время в течение которого триггер 19 на- 60 ходится в единичном состоянии, равно

-1 FO (to „ tcI„)

"а. to ton )

F,На время t запрещение подано на элемент И 14, и после истечения времени t через элемент И 14 проходят импульсы частоты Fo с генератора 22 импульсов на счетчик 26. Второй измерительный импульс (tù„ôèã. 3), соответствующий максимальйому значению измеряемого параметра, пройдя через элемент И 9, возвращает триггер 20 в исходное, нулевое состояние, прекращая тем самым поступление импульсов частоты Fo в счетчик 26. Триггер 20 находится в единичном состоянии время (m on

Элемент И 14 открыт в течение времени 4 з 2 (тт 4 и) (0 д) — р„.

Следовательно, иа счетчик 26 поступает количество импульсов N2 2. Fo 4 Fo (о о ) °

На третьем канале распределитель 4 подает разрешение на элементы И 7, 10 11, .17. Опорный импульс ton ïðoходит через элементы И 7,10 и устанавливает триггеры 19 и 21 в единичное состояние, т.е. элемент И

15 открыт в течение времени (t — t 1 — (t — t )

5. = х1 ОГ(О OII — 1 „.

Частота импульсов на выходе блока 28 вычитания импульсов равна Р28 28 Fo F2> где F29- частота импульсов на выходе двоичного умножителя 29

F = F

И26

29 28 А где A — емкость счетчиков 26 и 27;

N — N — А-код подаваемый на входы

2Ь 2.

I двоичного умножителя 29 с выходов младших разрядов счетчика 26 (код старшего разряда счетчика 26 на двоичный умножитель 29 не подается) ° а

2Я 28

Ъ -A

F (1+ — >

A A A

О

28

N F p (тп tO„) tIn„ 01

Таким образом, с выхода блока вычитания импульсов 28 через элемент

И 17 дискретный приемник 30 поступает количество импульсов N

Х 01 о что соответствует истинному значению измеряемого параметра с учетом искажений, вносимых элементами радио" телеметрической системы на передающей и приемной сторонах.

Аналогичным образом дешифруется информация по другим каналам.

Технико-экономический эфФект предлагаемого устройства заключается, во-первых, в повышении быстродейст"

832571 вия операции дешифрирования телеметрической информации до максимально возможной — концу канального интервала времени на выходе устройства сформирован код, соответствующий измеренному параметру, во-вторых, в повышении точности дешифрирования, так как на выходной код не влияют уход характеристик аналоговых элементов радиотелеметрической системы преобразователя измеряемый параметрвремя на передающей стороне системы и генератора импульсов на приемной стороне системы.!

Формула изобретения

Устройство для приема телеизмерений, содержащее приемник, вход которого соединен со вхоцом устройства, первый выход приемника подключен к 20 первому входу распределителя и через селектор кадровых импульсов- ко второму входу распределителя, второй и третий выходы приемника соединены с первыми входами соответствующих первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого элементов

И, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам распределителя, выходы первого, третьего, четвертого и шестого элементов И соединены соответственно с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого триггеров, генератор, первый счетчик восьмой, девятый десятый и одиннадцатый элементы И, дискретные приемники, выходы распределителя подключены к соответствующим первым входам первой и второй групп элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыше- 40 ния быстродействия и точности уст- ройства, в него введены второй, третий и четвертый счетчики, блок вычитания, двоичный умножитель, выходы второго, пятого и седьмого элементов

И "подключены соответственно ко вторым входам первого, третьего и четвертого триггеров, выход первого триггера соединен с первым входом восьмого элемента И, второй выход которого соединен с выходом генератора, выход которого подключен ко входу первого счетчика, прямые выходы второго, третьего и четвертого триггеров соединены соответственно с первыми входами девятого, десятого и одиннадцатого элементов

И, ко вторым входам которых подключены выход генератора, выход девятого элемента И соединен с первым входом второго счетчика, выход которого подключен ко второму входу второго триггера, инверсный выход которого соединен с третьими входами десятого и одиннадцатого элемен-. тов И, выходы первого счетчика подключены ко вторым входам первой группы элементов И, выходы которых соединены со вторыми входами второго счетчика, выход десятого элемента И подключен ко входу третьего счетчика, выходы которого соединены с первыми входами двоичного умножителя, выходы четвертого счетчика подключены ко вторым входам двоичного умножителя, выход которого соединен с первым входом блока вычитания, выход одиннадцатого элемента И подключен ко второму входу блока вычитания, выход которого соединен со входом четвертого счетчика и со вторыми входами второй группы элементов И, выходы которых подключены ко входам дискретных приемник ов.

Источники ийформации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Авторское свидетельство СССР

Р 483694, кл. G 08 С 19/28, 1972.

2. Фремке A.Â. Телеизмерения.

М., 1975. с, 193, рис, 5, 31.

832571

6с.3

Составитель Е.Бакеев

Редактор С. Патрушева Техред С. Мигунова Корректор С, Шомак

Заказ 3334/38 Тираж б91 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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