DE3116486A1 - Method and circuit arrangement for transmitting and storing signals - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren und Schaltungsanordnung zumMethod and circuit arrangement for
Übertragen und Speichern von Signalen Beschreibung: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen und Speichern von Meßsignalen nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 und Schaltungsanordnungen zum Durchführen des Verfahrens.Transmission and storage of signals Description: The invention relates to a method for transmitting and storing measurement signals according to the preamble of claims 1 and 2 and circuit arrangements for performing of the procedure.
Bei der Übertragung von Signalen in analoger oder digitaler Form über eine Leitung oder auch drahtlos ist die Signalbandbreite, das Amplitudenauflösungsvermögen und die Zahl der über einen Kanal übertragbaren Signale durch die endliche Bandbreite des Ubertragungskanales begrenzt, wobei das Produkt dieser drei Größen konstant ist.When transmitting signals in analog or digital form via a line or wireless is the signal bandwidth, the amplitude resolution and the number of signals that can be transmitted over a channel due to the finite bandwidth of the transmission channel, the product of these three quantities being constant is.
Bisher wurden diese Beschränkungen durch die Verwendung von schnelleren Ubertragungswegen oder durch eine größere Zahl von Kanälen umgangen.Previously, these limitations were due to the use of faster Transmission paths or bypassed by a larger number of channels.
In bestimmten Fällen wird auch ein durch Bandbegrenzung oder verringerte Amplitudenauflösung verursachter Verlust an Information in Kauf genommen.In certain cases it is also a band limited or reduced Loss of information caused by amplitude resolution accepted.
Durch Hoch- und Tiefpaßfilter werden jedoch die Änderungen der Signale nur in bestimmten Frequenzbereichen erfaßt.However, the changes in the signals are prevented by high-pass and low-pass filters only recorded in certain frequency ranges.
Sehr schnelle oder langsame Vorgänge können mit gefilterten Signalen nicht übertragen werden.Very fast or slow processes can be done with filtered signals not be transferred.
Die ebenfalls bekannte Kompensation von Signalmittelwerten mit Festspannungen vermeidet zwar diese Nach teile, ermöglicht-aber nur bei zeitlich konstanten Signalmittelwerten eine optimale Amplitudenauflösung.The well-known compensation of signal mean values with fixed voltages avoids these disadvantages, but only enables signal mean values that are constant over time an optimal amplitude resolution.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zu entwickeln, mit dem es möglich ist, Signale auf einem Ubertragungskanal zu übertragen, dessen technischer Aufwand wesentlich herabgesetzt ist und dessen Ubertragungskapazität und -Qualität gleichzeitig deutlich erhöht ist.The invention is based on the object of a method and a circuit arrangement to develop with which it is possible to transmit signals on a transmission channel, its technical complexity is significantly reduced and its transmission capacity and quality is significantly increased at the same time.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und des Anspruches 2 durch die in deren Kennzeichen genannten Merkmale gelöst.This task is achieved with a method according to the preamble of the claim 1 and of claim 2 solved by the features mentioned in their characteristics.
Die vorgeschlagenen Verfahren werden mit den in den Merkmalen der Ansprüche 3 und 5 (gemäß Fig. 1 und 2) beschriebenen Schaltungsanordnungen durchgeführt.The proposed procedures are compared with those described in the features of the Claims 3 and 5 (according to FIGS. 1 and 2) described circuit arrangements carried out.
Die mit den vorgeschlagenen Verfahren und den Schaltungsanordnungen für deren Ausführung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die an den Übertragungskanal zu stellenden Anforderungen wesentlich herabgesetzt werden.The one with the proposed method and the circuit arrangements The advantages achieved for their execution are in particular that the to the requirements to be placed on the transmission channel are significantly reduced.
Die vorschlagenen Verfahren und Schaltungsanordnungen werden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 Schaltungsanordnung mit einer Kompensationseinheit für jedes zu übertragende Signal und und einen nachgeschalteten, allen Kompensationseinheiten gemeinsamen Multiplexer, Fig. 2 Schaltungsanordnung mit jeweils einem Multiplexer für Gruppen von Signalen mit einer den Multiplexern nachgeschalteten, alle Signale verarbeitenden Kompensationseinheit und einem die Multiplexer und die Kompensationseinheit steuernden Mikrocomputer, Fig. 3 Diagramm eines zu übertragenden Signales.The proposed methods and circuit arrangements are based on the drawing described in more detail. They show: FIG. 1 a circuit arrangement with a Compensation unit for each signal to be transmitted and a downstream, multiplexer common to all compensation units, FIG. 2 circuit arrangement each with a multiplexer for groups of signals with one of the multiplexers downstream, all signals processing compensation unit and a die Multiplexer and the microcomputer controlling the compensation unit, Fig. 3 diagram of a signal to be transmitted.
Nach dem vorgeschlagenen Verfahren werden zunächst die allen oder einem Teil der Signale gemeinsamen Komponenten oder Ursignale Uj (t) mit Oj <j con und die jeweiligen Anteile Ai, Bit Ci usw. ermittelt. Das kann rein empirisch etwa durch Messung der Kohärenz der Signale untereinander oder mit Hilfe bekannter physikalischer Methoden und Modelle geschehen. Es wird also eine Art Reihenentwicklung der Signale vorgenommen, bei der angestrebt wird, die zu übertragenden Meßsignale Si durch Reihen aus möglichst wenigen Gliedern (Ursignalen) darzustellen, so daß das Restglied (Restsignal) der abgebrochenen Reihen nur eine geringe Korrektur darstellt, die mit geringerer Amplitudenauflösung oder Bandbreite (Abtastfrequenz) übertragen und gespeichert werden kann als die Ausgangssignale.According to the proposed method, all or components common to some of the signals or original signals Uj (t) with Oj <j con and the respective proportions Ai, Bit Ci etc. are determined. That can be purely empirical for example by measuring the coherence of the signals with one another or with the help of known ones physical methods and models happen. So it becomes a kind of series development of the signals made at which is sought to be transferred To represent measurement signals Si by rows of as few elements as possible (original signals), so that the residual term (residual signal) of the interrupted rows only makes a small correction represents those with lower amplitude resolution or bandwidth (sampling frequency) can be transmitted and stored as the output signals.
Das Verfahren eignet sich insbesondere für die Überwachung von Zustandsgrößen physikalisch-technischer Prozesse, wie z.B. der Brennelementaustrittstemperatur eines Kernreaktors. Dabei kommt es nur auf die empfindliche Messung von Abweichungen der Signale von vorgegebenen Sollwerten, d.h. nur auf die Restsignale an.The method is particularly suitable for monitoring state variables physical-technical processes, such as the fuel element outlet temperature of a nuclear reactor. It only comes down to the sensitive measurement of deviations of the signals from specified setpoints, i.e. only to the residual signals.
Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einer Kompensationseinheit für jedes der zu übertragenden Signale und mit einem nachgeschalteten, allen Kompensationseinheiten gemeinsamen Multiplexer.1 shows a circuit arrangement with a compensation unit for each of the signals to be transmitted and with a downstream, all compensation units common multiplexer.
Die Meßsignale S. enthalten unterschiedliche Anteile Ai, Bi zweier oder mehrerer Ursignale Uj und ein Restsignal Ri und entsprechen einer Zeitfunktion Si(t)=AiU1 (t) +BiU2(t)+Ri(t) mit (t) mit i=1...n.The measurement signals S. contain different components Ai, Bi of two or several original signals Uj and a residual signal Ri and correspond to a time function Si (t) = AiU1 (t) + BiU2 (t) + Ri (t) with (t) with i = 1 ... n.
Das Meßsignal Si ist auf den positiven Eingang eines ersten Vergleichers 1 geschaltet. Ein erstes Potentiometer 2 ist an eine dem ersten Ursignal U1 entsprechende Spannung gelegt. Der einen Anteil A. des ersten Ursignales U1 einstellende Abgriff 3 des ersten Potentiometers 2 ist auf einen ersten negativen Eingang des ersten Vergleichers 1 geschaltet.The measurement signal Si is on the positive input of a first comparator 1 switched. A first potentiometer 2 is connected to a corresponding to the first original signal U1 Tension laid. One part A. of the first Original signal U1 adjusting Tap 3 of the first potentiometer 2 is on a first negative input of the first comparator 1 switched.
Ein zweites Potentiometer 4 liegt an einer dem zweiten Ursignal U2 entsprechenden Spannung. Der einen Anteil Bi des zweiten Ursignales U2 einstellende Abgriff 5 des zweiten Potentiometers 4 ist auf einen zweiten negativen Eingang des ersten Vergleichers 1 geschaltet.A second potentiometer 4 is connected to the second original signal U2 appropriate voltage. The one setting a portion Bi of the second original signal U2 Tap 5 of the second potentiometer 4 is connected to a second negative input of the first comparator 1 switched.
Mit dem ersten Potentiometer 2 und dem zweiten Potentiometer 4 werden die Signalkomponenten AiU1 (t) und BiU2(t) eingestellt und mit dem ersten Vergleicher 1 wird das Meßsignal Si zerlegt in die Signalkomponenten AiU1(t); BiU2(t) und in eine Restsignalkomponente Ri (t).With the first potentiometer 2 and the second potentiometer 4 are the signal components AiU1 (t) and BiU2 (t) are set and with the first comparator 1 the measurement signal Si is broken down into the signal components AiU1 (t); BiU2 (t) and in a residual signal component Ri (t).
Das Restsignal Ri wird durch einen dem Ausgang des ersten Vergleichers 1 nachgeschalteten Verstärker 6 mit einstellbarem Verstärkungsfaktor Vi auf einen vorbestimsten Pegel verstärkt, der eine durch den Signal-Rauschabstand und die Amplitudenauflösung bedingte optimale Übertragung und/oder Speicherung ermöglicht.The residual signal Ri is through one of the output of the first comparator 1 downstream amplifier 6 with an adjustable gain factor Vi to one amplified predetermined level, one by the signal-to-noise ratio and the amplitude resolution conditional optimal transmission and / or storage enables.
Das Ursignal Uj ist auf den positiven Eingang eines zweiten Vergleichers 7 und eine dem Langzeitmittelwert des Ursignales U. entsprechende Konstantspannung 3 Mi ist auf einen negativen Eingang des zweiten Vergleichers 7 geschaltet. Dem Ausgang des zweiten Vergleichers 7 ist ein zweiter Verstärker 8 nachgeschaltet, dessen Ausgang das Restsignal *j des Ursignales U.The original signal Uj is on the positive input of a second comparator 7 and a constant voltage corresponding to the long-term mean value of the original signal U. 3 Mi is connected to a negative input of the second comparator 7. To the Output of the second comparator 7 is a second amplifier 8, the output of which is the residual signal * j of the original signal U.
3 führt und auf einen Eingang des Multiplexers geschaltet ist. 3 leads and is connected to an input of the multiplexer.
Das erste Potentiometer 2, das zweite Potentiometer 4, der erste Vergleicher 1 und der erste Verstärker 6 bilden gemeinsam eine erste Kompensationseinheit 9.The first potentiometer 2, the second potentiometer 4, the first comparator 1 and the first amplifier 6 together form a first compensation unit 9.
Der zweite Vergleicher 7 und der zweite Verstärker 8 bilden eine zweite Kompensationseinheit lo.The second comparator 7 and the second amplifier 8 form a second Compensation unit lo.
Die Ausgänge der zweiten Kompensationseinheit lo, welche die Restsignale RU1 = U1 -M1 und RU2= U2-M2 führen sind ebenso wie die Ausgänge der ersten Kompensationseinheiten 9 mit den Restsignalen R1 = 5 1-A1U1-B1U2 und R2=S 2-A2U1-B2 U2 auf die Eingänge eines ersten Multiplexers 11 geschaltet, dessen Ausgang auf einen dem Übertragskanal vorgeschalteten PCM-Sender 12 und/oder ein Magnetbandgerät 13 geschaltet ist.The outputs of the second compensation unit lo, which the residual signals RU1 = U1 -M1 and RU2 = U2-M2 lead as well as the outputs of the first compensation units 9 with the residual signals R1 = 5 1-A1U1-B1U2 and R2 = S 2-A2U1-B2 U2 on the inputs a first multiplexer 11, the output of which is switched to one of the carry channels upstream PCM transmitter 12 and / or a magnetic tape recorder 13 is connected.
Ein Pa1-Empfänger 14 schließt den Ausgang des über tragungskanales ab und ist auf den Eingang eines Demultiplexers 15 geschaltet, dessen Ausgänge auf erste Dekompensationseinheiten 16 zum Regenerieren der Meßsignale S1, S2 und auf zweite Dekompensationseinheiten 17 zum Regenerieren der Ursignale U1i U2 geschaltet sind.A Pa1 receiver 14 closes the output of the transmission channel from and is connected to the input of a demultiplexer 15, the outputs of which first decompensation units 16 for regenerating the measurement signals S1, S2 and on second decompensation units 17 connected to regenerate the original signals U1i U2 are.
In den ersten und zweiten Dekompensationseinheiten 16, 17 werden die im Vergleich zu den ersten und zweiten Kompensationseinheiten 9, lo inversen Signalmanipulationen durchgeführt.In the first and second decompensation units 16, 17, the In comparison to the first and second compensation units 9, lo inverse signal manipulations carried out.
Die zweiten Dekompensationseinheiten 17 weisen einen dritten Verstärker 18 mit dem Verstärkungsfaktor 1/Vj auf, dessen Ausgang auf einen positiven Eingang eines dritten Vergleichers 19 geschaltet ist, in dem über einen weiteren positiven Eingang die dem Langzeitmittelwert des Ursignales Uj entsprechende Konstantspannung Mj wieder zugesetzt und dadurch das Ursignal U. regeneriert wird.The second decompensation units 17 have a third amplifier 18 with the gain factor 1 / Vj, the output of which has a positive input a third comparator 19 is connected, in which a further positive Input the constant voltage corresponding to the long-term mean value of the original signal Uj Mj added again and thereby the original signal U. is regenerated.
3 Die ersten Dekompensationseinheiten 16 weisen einen vierten Verstärker 20 mit einstellbarem Verstärkungsfaktor 1/Vi auf, dessen Ausgang auf einen positiven Eingang eines vierten Vergleichers 21 geschaltet ist. 3 The first decompensation units 16 have a fourth amplifier 20 with an adjustable gain factor 1 / Vi, the output of which is positive Input of a fourth comparator 21 is connected.
Ein drittes Potentiometer 22 liegt an der dem Ursignal U1 entsprechenden Spannung, von der mit einem Abgriff 23 ein Anteil Ai auf einen weiteren positiven Eingang des vierten Vergleichers 21 geschaltet wird.A third potentiometer 22 is connected to the one corresponding to the original signal U1 Voltage, from which a tap 23 is used to transfer a component Ai to a further positive Input of the fourth comparator 21 is switched.
Ein viertes Potentiometer 24 liegt an der dem Ursignal U2 entsprechenden Spannung, von der mit einem Abgriff 25 ein Anteil Bi auf einen weiteren positiven Eingang des vierten Vergleichers 21 geschaltet wird.A fourth potentiometer 24 is connected to the one corresponding to the original signal U2 Voltage, from which a tap 25 has a portion Bi on a further positive Input of the fourth comparator 21 is switched.
Der Ausgang der ersten Dekompensationseinheit 16, die aus dem dritten Verstärker 18 und dem dritten Vergleicher 19 besteht, führt das Ursignal Uj, der Ausgang der zweiten Dekompensationseinheit 17, die aus dem vierten Verstärker 20, den vierten Vergleicher 21, dem dritten Potentiometer 22 und dem vierten Potentiometer 24 besteht, führt das Meßsignal Si.The output of the first decompensation unit 16 resulting from the third Amplifier 18 and the third comparator 19, carries the original signal Uj, the Output of the second decompensation unit 17, which is derived from the fourth amplifier 20, the fourth comparator 21, the third potentiometer 22 and the fourth potentiometer 24 exists, the measurement signal Si.
Für den Fall, daß der Multiplexer die Ausgangssignale Si(t) nicht beeinträchtigt, kann die Kompensation mit einem einzigen Verstärker auch am Multiplexsignal vorgenommen werden. Dazu müssen dann mit der Multiplexer-Adresse auch Verstärkungsfaktoren für die Ursignale und das Restsignal umgeschaltet werden. Bei dieser Schaltung kann z.B. leicht eine größere Zahl von Ursignalen zugelassen werden, indem mit Hilfe von zwei zusätzlichen Multiplexern für jedes Signal eine individuelle Kombination von Ursignalen aus einer Vielfalt von Ursignalen ausgewählt wird.In the event that the multiplexer does not receive the output signals Si (t) the compensation with a single amplifier can also affect the multiplex signal be made. For this purpose, gain factors must then also be added to the multiplexer address for the original signals and the residual signal can be switched. With this circuit can E.g. a larger number of original signals can easily be admitted by using an individual combination of two additional multiplexers for each signal of original signals is selected from a variety of original signals.
Für die Zuordnung von Ursignalen ist dann eine spezielle Steuereinheit erforderlich, die auch die Verstärker steuert (Ai, Bi...). Für diesen Zweck bieten sich Mikroprozessoren an, da sie wegen ihrer Programmierbarkeit besonders flexibel und vielseitig einsetzbar sind. Sie bieten darüber hinaus eine einfache Möglichkeit zur Fernsteuerung, wenn für die Rechnereingabe ein eigener Datenkanal zur Verfügung steht. Die aesamte Steuerung der Signalübertragung kann dann von der Empfangsseite aus erfolgen.A special control unit is then used to assign original signals required, which also controls the amplifiers (Ai, Bi ...). Offer for this purpose microprocessors because they are particularly flexible because of their programmability and are versatile. They also offer an easy way to do this for remote control, if a separate data channel is available for computer input stands. The aesamte Control of the signal transmission can then from the receiving side.
Nach diesem Prinzip arbeitet die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung zum Übertragen von Signalen der Brennelementaustrittstemperatur. Die Brennelementaustrittstemperaturen sind für die Anwendung der Erfindung besonders geeignet, da sie sich in einfacher Weise auf zwei Ursignale, nämlich die Kühlmitteleintrittstemperatur und die Reaktorleistung zurückführen lassen. Der Zusammenhang zwischen Kühlmitteleintrittstemperatur TE(w), Reaktorleistung P(w) und Kühlmittelaustrittstemperatur T (w) wird im Frequenzbereich der Kreisfrequenz w mit guter Näherung durch die Gleichung Ta (w) = Te (w) + AH(w) P(w) + R(w) beschrieben.The circuit arrangement shown in FIG. 2 operates according to this principle for transmitting signals of the fuel element outlet temperature. The fuel element outlet temperatures are particularly suitable for the application of the invention because they are simple Way in two original signals, namely the coolant inlet temperature and the reactor power let back. The relationship between the coolant inlet temperature TE (w), Reactor power P (w) and coolant outlet temperature T (w) are in the frequency range the angular frequency w with a good approximation by the equation Ta (w) = Te (w) + AH (w) P (w) + R (w) described.
Die Ubertragungsfunktion H(w) beschreibt die Übertragungseigenschaften des Brennelements und des für die Temperaturmessung benutzten Meßkanals, d.h. im wesentlichen des Thermoelementes. Sie kann in sehr guter Näherung durch einen doppelten Tiefpaß dargestellt werden. Die Eckfrequenz des Tiefpasses liegt in.der Größenordnung 0,1 Hz. Für den Frequenzbereich unter 0,1 Hz kann die Übertragungsfunktion H(w) = 1 gesetzt werden. Dann hat die Gleichung (nach Rücktransformation in den Zeitbereich) die Form s. (t) = AiU1 (t) + BiU2 (t) + Ri (t) mit i = 1 .. n.The transfer function H (w) describes the transfer properties of the fuel element and the measuring channel used for temperature measurement, i.e. in essential of the thermocouple. It can be a very good approximation by a double Low pass are shown. The corner frequency of the low pass is in the order of magnitude 0.1 Hz. For the frequency range below 0.1 Hz, the transfer function H (w) = 1 can be set. Then the equation has (after transforming back into the time domain) form s. (t) = AiU1 (t) + BiU2 (t) + Ri (t) with i = 1 .. n.
Das bedeutet, im Frequenzbereich <0,1 Hz kann ein Austrittstemperatursignal durch ein kleines Restsignal und zwei Ursignale, nämlich ein Eintrittstemperatursignal und ein tiefpaßgefiltertes Neutronensignal mit den Koeffizienten 1 bzw. A dargestellt werden. Bei gleichartigen Brennelementen kann mit Vorteil auch die Aufheizspanne TA - TE eines dieser Elemente statt des gefilterten Neutronenflußsignales verwendet werden.This means that an outlet temperature signal can be generated in the frequency range <0.1 Hz by a small residual signal and two original signals, namely an inlet temperature signal and a low-pass filtered neutron signal with the coefficients 1 and A, respectively will. In the case of fuel elements of the same type, the heating-up span can also be used to advantage TA - TE uses one of these elements instead of the filtered neutron flux signal will.
Für besonders genaue bzw. empfindliche Messungen können die Prozeßsignale auch durch in Pro zeßsimulato ren künstlich erzeugten Signale dargestellt werden, so daß die Restsignale praktisch verschwinden. Als Beispiel hierfür können wiederum die BE-Austrittstemperaturen dienen Nach oberer Gleichung ergibt sich das Nutzsignal (ohne Rauschuntergrund) allein aus Signalen für die Kühlmitteleinstrittstemperatur TE und die Reaktorleistung P.The process signals can also be represented by signals artificially generated in process simulators, so that the residual signals practically disappear. As an example of this, again The fuel element outlet temperatures are used The useful signal is obtained from the equation above (without background noise) solely from signals for the coolant inlet temperature TE and the reactor power P.
Die Übertragungsfunktion H(w) zwischen Reaktorleistung P und Kühlmittelaustrittstemperatur TA enthält außer einem doppelten Tiefpaß eine Verzögerung entsprechend der Laufzeit des Kühlmittels durch das BE, die in einem BE-Simulator elektronisch realisiert werden können. Die mit den simulierten Signalen kompensierten echten Signale haben dann nur noch sehr kleine Schwankungen um den Mittelwert Null.The transfer function H (w) between reactor power P and coolant outlet temperature In addition to a double low-pass filter, TA contains a delay corresponding to the transit time of the coolant through the BE, which is implemented electronically in a BE simulator can be. Have the real signals compensated with the simulated signals then only very small fluctuations around the mean value zero.
Fig. 2 zeigt das Blockschema einer Schaltungsanordnung zum Übertragen von Temperatursignalen, die an den Brennelementen eines Kernreaktors gemessen werden.2 shows the block diagram of a circuit arrangement for transmission of temperature signals measured on the fuel elements of a nuclear reactor.
Dabei ist für die Betriebsführung und die Sicherheit des Reaktors die sog. Aufheizspanne von Bedeutung, das ist die Temperaturänderung des Kühlmittels beim Durchgang durch das Brennelement vom Kühlmitteleintritt bis zum Kühlmittelaustritt. Die Kühlmitteleintrittstemperaturen U2 können in einem Reaktorkern unterschiedlich sein und sind auf die Eingänge eines zweiten Multiplexers 30 geschaltet, dessen das Signal U2j führender Ausgang auf einen ersten Inverter 31 geschaltet ist.It is responsible for the operational management and the safety of the reactor the so-called heating-up span is important, this is the change in temperature of the coolant when passing through the fuel assembly from the coolant inlet to the coolant outlet. The coolant inlet temperatures U2 can be different in a reactor core be and are connected to the inputs of a second multiplexer 30, the the output leading to the signal U2j is connected to a first inverter 31.
Der Ausgang des ersten Inverters 31 ist auf einen ersten Widerstand 32 einer ersten Summierstufe 33 geschaltet, deren zweiter Widerstand 34 mit dem Ausgang eines dritten Multiplexers 35 verbunden ist. An den Eingängen des dritten Multiplexers 35 liegen die Signale URj der an dem jeweiligen Brennelementtyp entsprechenden Referenzbrennelementen gemessenen Kühlmittelaustrittstemperaturen.The output of the first inverter 31 is at a first resistor 32 connected to a first summing stage 33, the second resistor 34 with the Output of a third multiplexer 35 is connected. At the entrances of the third Multiplexer 35 are the signals URj corresponding to the respective fuel element type Coolant outlet temperatures measured by reference fuel elements.
Die in der ersten Summierstufe 33 gebildete Summe -U2jfURj wird in einem zweiten Inverter 36 invertiert zu U2j-URj=-U1i, dem Ursignal der Aufheizspanne des Brennelementes. Dieses Ursignal U1j wird in einem multiplizierenden Digital-Analog-Wandler 37 mit einem Faktor Ai multipliziert, der dem Anteil des Ursignales am Meßsignal Si entspricht. Der Ausgang des Digital-Analog-Wandlers 37 mit dem Signal -Ai U1j ist auf den ersten Widerstand 38 einer zweiten Summierstufe 39 geschaltet, deren zweiter Widerstand 40 mit dem Ausgang des ersten Inverters 31 verbunden ist. Das Signal am Ausgang der zweiten Summierstufe 39 -Ai U.U2j wird mit einem dritten Inverter 41 in das Signal Ai U1j + U2j umgeformt und auf den negativen Eingang eines Differenzverstärkers 42 geschaltet, dessen positiver Eingang mit dem Ausgang eines dritten Multiplexers 43 verbunden ist, an dessen Eingängen die Meßsignale Si liegen. Die Steuereingänge des zweiten bis vierten Multiplexers 30, 35, 43 sind auf einen Mikrocomputer 44 geschaltet, der auch den Faktor Ai für den Anteil des Ursignales U1j am Meßsignal Si an dem multiplizierenden Digital-Analog-Wandler 37 und den Verstärkungsfaktor Vi am Differenzverstärker 42 einstellt.The sum -U2jfURj formed in the first summing stage 33 is shown in a second inverter 36 inverted to U2j-URj = -U1i, the original signal of the heating-up period of the fuel assembly. This original signal U1j is converted into a multiplying digital-to-analog converter 37 multiplied by a factor Ai, which is the proportion of the original signal in the measurement signal Si corresponds. The output of the digital-to-analog converter 37 with the signal -Ai U1j is connected to the first resistor 38 of a second summing stage 39, whose second resistor 40 is connected to the output of the first inverter 31. That signal at the output of the second summing stage 39 -Ai U.U2j is connected to a third inverter 41 converted into the signal Ai U1j + U2j and fed to the negative input of a differential amplifier 42 switched, the positive input of which is connected to the output of a third multiplexer 43 is connected, at the inputs of which the measurement signals Si are located. The control inputs of the second to fourth multiplexers 30, 35, 43 are connected to a microcomputer 44 switched, which also includes the factor Ai for the proportion of the original signal U1j in the measurement signal Si at the multiplying digital-to-analog converter 37 and the gain factor Vi at the differential amplifier 42 is set.
Der Ausgang des Differenzverstärkers 42 führt das Signal Vi(Si-Ai U1j+U2j). Die Differenz von Meßsignal 5. und den Ursignalen AiU1j und BiU2j (Bi=1) ist das Restsignal Vi Ri, das über eine ebenfalls von dem Mikrocomputer gesteuerte Sample-Hold-Einheit 45, einen Analog-Digital-Wandlers 46 und einen PCM-Codierer 47 in einen Übertragungskanal 48 eingespeist wird. Der erste Inverter 31, die erste Summierstufe 33, der zweite Inverter 36, der Digital-Analog-Wandler 37, die zweite Summierstufe 38, der dritte Inverter 41 und der Differenzverstärker 42, bilden eine Kompensationseinheit 49, welche den Multiplexern 30, 35, 43 nachgeschaltet ist.The output of the differential amplifier 42 carries the signal Vi (Si-Ai U1j + U2j). The difference between measurement signal 5. and the original signals AiU1j and BiU2j (Bi = 1) is the residual signal Vi Ri, which is also controlled by the microcomputer via a Sample-and-hold unit 45, an analog-to-digital converter 46 and a PCM encoder 47 is fed into a transmission channel 48. The first inverter 31, the first Summing stage 33, the second inverter 36, the digital-to-analog converter 37, the second Summing stage 38, the third inverter 41 and the differential amplifier 42 form one Compensation unit 49, which the multiplexers 30, 35, 43 downstream is.
Alle wesentliche Parameter des Steuerprogrammes des Mikrocomputers 43 sind über eine serielle Schnittstelle an Empfangsort der PCtr-Signale fernsteuerbar.All essential parameters of the control program of the microcomputer 43 can be remotely controlled via a serial interface at the receiving location of the PCtr signals.
Dem Ausgang des Übertragungskanales 48 ist eine entsprechende Schaltungsanordnung mit einem PCM-Decodierer 50, einem Digital-Analog-Wandler 51, einer Sample-Hold-Stufe 52, einer der Kompensationseinheit 49 analogen Dekompensationseinheit 53, ersten bis dritten Demultiplexern 54 bis 56 und einem die Schaltungsanordnung steuernden Mikrocomputer 57 nachgeschaltet.The output of the transmission channel 48 is a corresponding circuit arrangement with a PCM decoder 50, a digital-to-analog converter 51, a sample-and-hold stage 52, one of the compensation unit 49 analog decompensation unit 53, first to third demultiplexers 54 to 56 and one controlling the circuit arrangement Microcomputer 57 connected downstream.
Fig. 3 zeigt die bei dem vorgeschlagenen Verfahren beim Übertragen von Brennelement-Temperatursignalen auftretenden Signale.Fig. 3 shows that in the proposed method during transmission Signals occurring from fuel element temperature signals.
Eine erste Kurve 60 ist ein Meßsignal S(t)= o,78 U1(t)+U2(t)+R(t) also.der allgemeinen Form Si(t)=AiU1(t)+BiU2(t)+Ri(t) mit Ai= 0,78 und Bi=1.A first curve 60 is a measurement signal S (t) = o.78 U1 (t) + U2 (t) + R (t) i.e. of the general form Si (t) = AiU1 (t) + BiU2 (t) + Ri (t) with Ai = 0.78 and Bi = 1.
Eine zweite Kurve 61 zeigt das Ursignal U1 (t) der Aufheizspanne eines Brennelementes, eine dritte Kurve 62 das Ursignal U2(t) der Kühlmitteleintrittstemperatur. Die Kurve 63 ist das Restsignal R(t) mit dem Verstärkungsfaktor Vi=50 verstärkt in Ordinatenrichtung um 2 Volt verschoben entsprechend Vi (SiAiU1i+BiU2i)Vi Rio Das Übertragen des Restsignales R(t) gemäß Kurve 63 erfordert also trotz wesentlich höherer Amplitudenauflösung um einen Teil der Bandbreite des Übertragungskanales.A second curve 61 shows the original signal U1 (t) of the heating period of a Fuel element, a third curve 62 the original signal U2 (t) of the coolant inlet temperature. The curve 63 is the residual signal R (t) amplified with the amplification factor Vi = 50 Shifted by 2 volts in the ordinate direction corresponding to Vi (SiAiU1i + BiU2i) Vi Rio That Transmitting the residual signal R (t) according to curve 63 thus requires substantially higher amplitude resolution by part of the bandwidth of the transmission channel.
Bezugszeichenliste: A Koeffizient Si Meßsignale A. Anteil des Ursignales am Bi Meßsignal i=1...n S. (t) Zeitfunktion des Meßsignales Uj allen Meßsignalen gemeinsame Ursignale O <j @@n R. Restsignal 1 (Komponente) M. Konstantspannung 3 Langzeitmittelv wert von Ui Ru. Restsignal von Uj V. Verstärkungsfak-1 tor w Kreisfrequenz Fig.1 1 1.Vergleicher 2 1.Potentiometer 3 Abgriff von 2 4 2.Potentiometer 5 Abgriff von 4 6 1.Verstärker 7 2.Vergleicher 8 2.Verstärker 9 l.Kompensationseinheit lo 2.Kompensationseinheit 11 l.Multiplexer 12 PCM-Sender 13 Magnetbandgerät 14 PCM-Empfänger 15 Demultiplexer 16 1.Dekompensationseinheit 17 9.Dekompensationseinheit 18 3.Verstärker 19 3.Vergleicher 20 4 Verstärker 21 4.Vergleicher 22 3.Potentiometer 23 Abgriff von 22 24 4.Potentiometer 25 Abgriff von 4 Fig. 2 U2 Kühlmitteleintrittstemperatur U 2j Kühlmitteleintrittstemperatur 30 2.Multiplexer 31 1.Inverter 32 1.Widerstand von 33 33 1.Summierstufe 34 2.Widerstand von 33 35 3.Multiplexer 36 2.Inverter 37 D/A-Wandler UR KühlmittelaustrittstemperaturcReferenzsignal 38 1.Widerstand von 39 39 2.Summierstufe 40 2.Widerstand von 39 41 3Inverter 42 Differenzverstärker 43 4.Multiplexer 44 Mikrocomputer 45 Sample-Hold-Einheit 46 A/D-Wandler 47 PCM-Codierer 48 Übertragungskanal 49 Kompensationseinheit 50 PCM-Decodierer 51 D/A-Wandler 52 Sample-Hold-Stufe 53 Dekompensationseinheit 54 l.Demultiplexer 55 2.Demultiplexer 56 3.Demultiplexer 57 Mikrocomputer Fia 3 60 Meßsignal S(t) 61 Ursignal U1(t) 62 Ursignal U2(t) 63 Restsignal R(t)List of reference symbols: A coefficient Si measurement signals A. Component of the original signal at Bi measuring signal i = 1 ... n S. (t) Time function of the measuring signal Uj for all measuring signals common original signals O <j @@ n R. residual signal 1 (component) M. constant voltage 3 Long-term mean of Ui Ru. Residual signal of Uj V. Gain factor w angular frequency Fig. 1 1 1st comparator 2 1st potentiometer 3 tap of 2 4 2nd potentiometer 5 tap of 4 6 1st amplifier 7 2nd comparator 8 2nd amplifier 9 1st compensation unit lo 2nd compensation unit 11 1st multiplexer 12 PCM transmitter 13 Magnetic tape recorder 14 PCM receiver 15 Demultiplexer 16 1st decompensation unit 17 9th decompensation unit 18 3rd amplifier 19 3rd comparator 20 4 amplifier 21 4th comparator 22 3rd potentiometer 23 tap from 22 24 4th potentiometer 25 tap from 4 Fig. 2 U2 coolant inlet temperature U 2j coolant inlet temperature 30 2nd multiplexer 31 1st inverter 32 1st resistor of 33 33 1st summing level 34 2nd resistance of 33 35 3rd multiplexer 36 2nd inverter 37 D / A converter UR coolant outlet temperature reference signal 38 1st resistance of 39 39 2nd summing stage 40 2nd resistance of 39 41 3 inverter 42 differential amplifier 43 4th multiplexer 44 microcomputer 45 sample-and-hold unit 46 A / D converter 47 PCM encoder 48 transmission channel 49 compensation unit 50 PCM decoder 51 D / A converter 52 Sample-hold stage 53 Decompensation unit 54 1st demultiplexer 55 2nd demultiplexer 56 3rd demultiplexer 57 Microcomputer Fia 3 60 Measurement signal S (t) 61 Original signal U1 (t) 62 Original signal U2 (t) 63 residual signal R (t)
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813116486 DE3116486C2 (en) | 1981-04-25 | 1981-04-25 | Method and circuit arrangement for transmitting and storing signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813116486 DE3116486C2 (en) | 1981-04-25 | 1981-04-25 | Method and circuit arrangement for transmitting and storing signals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3116486A1 true DE3116486A1 (en) | 1982-11-11 |
| DE3116486C2 DE3116486C2 (en) | 1985-10-10 |
Family
ID=6130822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813116486 Expired DE3116486C2 (en) | 1981-04-25 | 1981-04-25 | Method and circuit arrangement for transmitting and storing signals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3116486C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2124408B2 (en) * | 1970-05-19 | 1974-10-31 | Fmc Corp., San Jose, Calif. (V.St.A.) | Telecontrol system with a main station and at least one remote-controlled substation |
| DE2440282A1 (en) * | 1973-08-23 | 1975-03-06 | Sony Corp | INFORMATION SIGNAL TRANSMISSION DEVICE |
| DE2437438B1 (en) * | 1974-08-02 | 1976-02-12 | Fraunhofer Ges Forschung | PROCESS DEVICE FOR INCREASING THE ACCURACY OF ANALOGUE MEASURING PROCEDURES WHEN REGISTERING USING DIGITAL SYSTEMS. |
| DE2832311A1 (en) * | 1978-06-27 | 1980-01-10 | Patelhold Patentverwertung | Increasing information content of digital transmissions - involves transmitting measuring signals in series of subgroups |
-
1981
- 1981-04-25 DE DE19813116486 patent/DE3116486C2/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3116486C2 (en) | 1985-10-10 |
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