MD1243Y - Procedeu de transmitere a două semnale prin linia cu pierderi - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la procedeele de transmitere a două semnale analogice şi poate fi utilizată în interfeţe la transmiterea informaţiei, măsurarea valorilor rezistenţei a doi termistori sau tensorezistori. La linia de comunicaţie cu trei fire, între dispozitivele prestabilite pot fi conectate şi alte dispozitive.Procedeul constă în aceea, că valorile curenţilor la intrarea şi ieşirea liniei formează două sisteme de coordonate proiective. Coordonatele proiective ale punctelor, în raport cu sistemele de coordonate proprii, sunt identice. Prin măsurarea curenţilor la intrare, se poate de restabilit coordonatele proiective omogene şi de calculat valoarea conductibilităţilor informaţionale sau asemnalelor transmise.

Description

Invenţia se referă la procedeele de transmitere a două semnale analogice şi poate fi utilizată în interfeţe la transmiterea informaţiei, măsurarea termistorilor sau tensorezistorilor. La linia de comunicaţie cu trei fire între dispozitivele indicate pot fi conectate şi alte dispozitive.

Este cunoscut procedeul de transmitere a semnalelor de la emiţător la receptor, amplasaţi respectiv la intrarea şi ieşirea liniei de comunicaţie cu două fire, cu o sursă de tensiune, care include transmiterea semnalului logic de către emiţător prin modificarea rezistenţei sale în linia de comunicaţie şi citirea de către receptor a valorii curentului corespunzător, iar transmiterea semnalului logic se realizează printr-un număr din două cifre în codul ternar cu stabilirea uneia dintre cele trei valori posibile ale rezistenţei liniei de comunicaţie pentru fiecare polaritate a sursei de tensiune [1].

Un dezavantaj al procedeului este domeniul limitat de folosire. Acest neajuns este legat de faptul, că linia de comunicaţie cu două fire ar trebui să fie o linie separată cu parametrii suficient de buni, ce nu ar permite conectarea unor dispozitive neautorizate, căci atunci se diminuează informaţia semnalului transmis. De aceea, pentru transmiterea independentă a două semnale este necesară încă o linie de comunicaţie separată. Rezistenţa finală a firelor liniei, precum şi rezistenţa de scurgere între fire nu permit folosirea firului comun pentru a trece de la linia cu patru fire la o linie mai economă cu trei fire.

Cel mai apropiat de invenţia propusă este procedeul de transmitere a semnalelor de la emiţător la receptor, amplasaţi respectiv la intrarea şi ieşirea liniei de comunicaţie cu trei fire, care include transmiterea semnalului de către emiţător datorită conexiunii în serie a conductibilităţilor a două seturi de patru conductibilităţi la două fire ale liniei de comunicaţie în raport cu un al treilea fir comun, citirea de către receptor a valorilor curenţilor respectivi la intrare şi calcularea valorilor semnalelor transmise, în fiecare set două conductibilităţi sunt de control, a treia conductibilitate este de referinţă, a patra conductibilitate este informaţională, conductibilitatea de referinţă asigură valoarea nulă a curentului conducbilităţii informaţionale a celuilalt set, raportul complex a patru conductibilităţi (ca coordonată proiectivă neomogenă) este recepţionat pentru fiecare semnal transmis, conductibilitatea informaţională se calculează din acest raport complex, în conformitate cu valorile curenţilor de intrare respectivi a două seturi, se calculează coordonatele proiective omogene, apoi coordonatele proiective neomogene sau semnalele transmise [2].

Particularitatea procedeului constă în aceea că valorile curenţilor la intrarea şi ieşirea liniei, care corespund conductibilităţilor de referinţă, formează două sisteme de coordonate proiective. În geometria proiectivă este cunoscut faptul că coordonatele proiective ale punctelor în raport cu sistemele proprii de coordonate sunt identice. Prin măsurarea curenţilor la intrare, se pot restabili coordonatele proiective ale punctului şi calcula valoarea conductibilităţilor informaţionale sau semnalelor.

Dar conductibilitatea de referinţă cu valoare negativă determină valori mai mari ale curenţilor respectivi la intrarea şi ieşirea liniei în cazul pierderilor mici. De asemenea, conductibilitatea de referinţă este o sursa de energie reglabilă cu un sistem de căutare al reglării automate. Aceste neajunsuri complică implementarea procedeului fiind posibilă utilizarea doar a liniilor de comunicaţie cu pierderi mari.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în elaborarea unui procedeu, care ar permite utilizarea liniilor de comunicaţie cu diferite valori ale pierderilor, în special cu pierderi mici.

Procedeul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include transmiterea semnalului de către emiţător la receptor prin conexiunea în serie a conductibilităţilor a două seturi de patru conductibilităţi la două fire ale liniei de comunicaţie în raport cu al treilea fir comun, citirea de către receptor a valorilor curenţilor respectivi la intrare şi calcularea valorilor semnalelor transmise de la emiţător la receptor, amplasaţi respectiv la intrarea şi ieşirea liniei de comunicaţie cu trei fire, în fiecare set trei conductibilităţi sunt de control, a patra conductibilitate este informaţională, raportul complex a patru conductibilităţi, prezenta ca o coordonată neomogenă în sistemul de coordonate proiective de bază, pentru fiecare ieşire a liniei din două conductibilităţi de control, cu valoarea minimă şi maximă, precum şi conductibilitatea informaţională şi cea suplimentară de referinţă, care asigură valoarea nulă a curentului pentru conductibilitatea informaţională a celuilalt set, se admite pentru fiecare semnal transmis; conductibilitatea informaţională se calculează din raportul complex menţionat, în prealabil se testează ieşirea liniei, utilizând trei conductibilităţi de control, şi se calculează conductibilitatea de referinţă pentru fiecare ieşire a liniei, într-un sistem de coordonate proiective suplimentar conform curenţilor de ieşire respectivi şi conductibilităţilor de control, iar conform curenţilor de intrare respectivi a două seturi, se restabilesc coordonatele omogene în sistemul de coordonate proiective suplimentar şi se calculează coordonatele neomogene sau semnalele transmise.

Esenţa procedeului constă în aceea că valorile curenţilor la intrarea şi ieşirea liniei care corespund valorilor conductibilităţilor de referinţă, de asemenea, formează două sisteme de coordonate proiective sau sisteme de coordonate de bază. De asemenea, se introduc sisteme de coordonate proiective suplimentare la intrarea şi ieşirea liniei cu valori acceptabile ale curenţilor. Măsurând curenţii la intrare, se pot restabili coordonatele proiective ale punctului şi calcula valoarea conductibilităţilor informaţionale sau semnalelor. Conductibilităţile de referinţă sunt valori calculate şi nu sunt utilizate direct în procesul de transmisie a semnalelor.

Astfel, se simplifică valorificarea procedeului, care permite utilizarea liniilor de comunicaţie cu diferite valori ale pierderilor.

Invenţia se explică prin desenele tehnice din figurile 1-4, în care sunt prezentate:

- fig.1, schema funcţională a dispozitivului care valorifică acest procedeu;

- fig.2, caracteristicile de sarcină ale liniei cu sisteme de coordonate proiective de bază şi suplimentar;

- fig.3, corespunderea sistemului de coordonate proiective suplimentar la intrarea şi ieşirea liniei;

- fig.4, caracteristicile de intrare ale liniei ca sistem de coordonate proiective suplimentar.

Dispozitivul din Fig.1 conţine o sursă de alimentare 1 şi traductori ai curentului de intrare 2, 3, care sunt conectaţi la intrarea liniei de comunicaţie cu pierderi cu trei fire 4 şi formează receptorul 5 al semnalelor transmise . La linia de comunicaţie 4, prin intermediul traductorilor curenţilor de ieşire 6, 7, este conectat emiţătorul 8 semnalelor transmise . Emiţătorul 8 conţine două comutatoare 9, 10, ale căror intrări de comandă sunt conectate la generatorul de impulsuri multicanal 11. Comutatoarele 9, 10, care sunt unite cu intrările contactelor de comutare, sunt conectate la firele respective ale liniei de comunicaţie 4, iar ieşirile contactelor de comutare (bornele 9-1, 9-2, 9-3 şi bornele 10-1, 10-2, 10-3) sunt conectate la setul corespunzător 12 al conductibilităţilor de control 12-1, 12-2, 12-3, cu valorile şi setul 13 de conductibilităţi 13-1, 13-2, 13- 3 cu valorile . Conductibilităţile fizic pot corespunde mersului în gol, iar conductibilităţile corespund unui scurtcircuit. Ieşirile contactelor de comutare 10-4, 9-4 sunt conectate respectiv la prima 14 şi a doua 15 conductibilităţi informaţionale .

Conductibilităţile informaţionale 14, 15 reprezintă ieşirile blocurilor 16, 17 de calcul al valorilor acestor conductibilităţi. La rândul său, intrările blocurilor 16, 17 sunt conectate la sursele 18, 19 semnalelor transmise şi la ieşirile blocului 20 de calcul al conductibilităţilor de referinţă . Ieşirile traductoarelor curentului de ieşire 6, 7 sunt conectate la intrările blocului 20. Ieşirile traductoarelor curentului de intrare 2, 3 sunt conectate la blocul 21 de calcul al semnalelor transmise .

Dispozitivul din Fig.1 funcţionează după cum urmează: de la sursa de alimentare 1 prin traductorii de curent 2, 3 ai receptorului 5 tensiunea de alimentare ajunge în linia de comunicaţie 4. Impulsurile de comandă de la generatorul 11 se recepţionează de intrările de comandă ale comutatoarelor 9 şi 10 ale emiţătorului 8.

La etapa preliminară de control a liniei de comunicaţie, ieşirile contactelor de comutare a comutatoarelor (bornele 9-1, 9-2, 9-3 şi bornele 10-1, 10-2, 10-3) conectează conductibilităţile de control 12-1, 12-2, 12-3 (cu valorile ) şi conductibilităţile 13-1, 13-2, 13-3 (cu valorile ) la firele liniei de comunicaţie în conformitate cu tabelul 1.

Tabelul 1

Contactele Seturi de conductibilităţi Curenţii la ieşire comutat. 10 comutat. 9 comutat. 10 comutat. 9 comutat. 10 comutat. 9 1 1 1 2 2 1 2 2 3 3 4 4

Pentru claritate, vom prezenta interpretarea geometrică a seturilor de curenţi şi conductibilităţi. Stabilim un plan cu axele de coordonate , Fig.2. Atunci, vom obţine caracteristicile de sarcină , în formă de fascicule de linii drepte, cu centrele în punctele si . Conductibilitatea de referinţă corespunde coordonatei sau punctului , iar conductibilitea de referinţă corespunde coordonatei sau punctului . Curenţii la ieşirea liniei 4, care corespund conductibilităţilor de referinţă, formează sistemul de bază sau iniţial de coordonate proiective în forma unui triunghi de coordonate cu un punct unitar (de scară) . Vom menţiona că valorile curenţilor sunt semnificativ mai mari decât valorile curenţilor . De aceea, folosim un sistem de coordonate proiective suplimentar cu un punct unitar , în care punctele corespund curenţilor , . Apoi, determinăm conductibilităţile de referinţă , folosind punctul regimului de control .

În primul rând, introducem coordonatele proiective omogene ale punctului prin raportul distanţelor acestui punct şi distanţelor punctului - până la laturile triunghiului de coordonate suplimentar .

, .\tab(1)

Pentru a determina distanţele se foloseşte ecuaţia liniei drepte

,

unde , .

Atunci

.\tab(2)

Introducem coordonatele proiective neomogene ale punctului ca raportul coordonatelor omogene

.\tab(3)

Apoi introducem coordonatele proiective omogene ale punctului în sistemul iniţial de coordonate proiective în forma unui triunghi de coordonate cu punctul unitar

, .\tab(4)

Pentru a determina distanţele vom folosi ecuaţia liniei drepte

.

Atunci

. \tab(5)

Introducem coordonatele proiective neomogene ale punctului în sistemul de coordonate proiective iniţial în forma unui triunghi de coordonate ca raportul coordonatelor omogene

(6)

Relaţia dintre coordonatele proiective ale punctelor din sistemul de coordonate iniţial şi cel suplimentar se prezintă în felul următor

, , .

În acest caz, obţinem şi coordonatele proiective neomogene (6)

.\tab(7)

Pe de altă parte, coordonatele proiective neomogene din sistemul iniţial de coordonate proiective se definesc prin raportul complex a patru puncte (valori ale conductibilităţilor). Conductibilităţii cu valorile extreme sau de bază corespund punctele . Punctul este punct unitar. Atunci coordonata

.\tab(8)

Din această relaţie determinăm valoarea conductibilităţii de referinţă

.\tab(9)

Analogic vom obţine

.\tab(10)

Blocul 20 de calcul al conductibilităţilor de referinţă funcţionează conform formulelor (1-10), folosind valorile traductorilor de curent de ieşire 6, 7 şi valorile introduse în prealabil (ca constante) ale seturilor conductibilităţilor de control 12 şi 13.

Stadiul testărilor preliminare şi al calculelor cu aceasta se termină.

Pentru transmiterea semnalelor , bornele 10-4, 9-4 conectează conductibilităţile informaţionale 14, 15 la firele liniei de comunicaţie conform tabelului 1.

La ieşirea liniei 4, coordonatele proiective neomogene ale punctului se prezintă prin relaţia complexă de tipul (8).

Pentru conductibilitatea coordonata

.

Pentru conductibilitatea coordonata

.

Aceste coordonate (raporturi complexe) se consideră drept semnalele transmise . În acest caz, conductibilităţile informaţionale se calculează conform acestor semnale transmise.

, .

Blocurile 16, 17 de calcul al conductibilităţilor informaţionale funcţionează, utilizând aceste formule.

Vom examina acum curenţii de intrare a liniei. Marcarea curenţilor la intrare şi a curenţilor corespunzători la ieşire este prezentată în tabelul 2.

Tabelul 2

Curenţii de ieşire Curenţii de intrare comutator 10 comutator 9 traductor 2 traductor 3

În mod similar, vom prezenta interpretarea geometrică a seturilor de curenţi obţinuţi. Introducem un plan cu axele de coordonate suprapuse şi , Fig.3. Triunghiului de coordonate şi punctului unitar (de scară) le va corespunde triunghiul şi punctul . Săgeţile indică corespunderea triunghiurilor de coordonate. Prin urmare, rezultă că este posibilă introducerea axelor care corespund axelor . De asemenea, punctului de calcul (curent) (determinat de valorile conductibilităţilor informaţionale - 14, 15) îi corespunde punctul .

În geometria proiectivă este cunoscut faptul că coordonatele proiective ale punctelor curente , în raport cu triunghiurile proprii de coordonate sunt egale. De aceea, mai întâi determinăm coordonatele omogene din raportul distanţelor punctului - şi distanţelor punctului - până la laturile triunghiului de coordonate , Fig.4. Pentru aceasta folosim ecuaţiile acestor laturi.

Ecuaţia axei sau a liniei drepte care trece prin două puncte

, unde

.\tab(11)

Ecuaţia axei sau a liniei drepte care trece prin două puncte ,

, unde

.\tab(12)

Ecuaţia liniei drepte care trece prin două puncte

, unde

.\tab(13)

Atunci, coordonatele omogene

, , .

La intrarea liniei 4, folosind valorile traductorilor de curent de intrare 2, 3 conform formulelor (11-14), se calculează coordonatele proiective omogene pentru triunghiul de coordonate suplimentar . La rândul lor, aceste coordonate omogene determină coordonatele neomogene

.

Apoi, blocul 21 calculează valorile semnalului transmis (ca deja coordonate neomogene), folosind expresia analogică (7)

În acest caz, este posibil să fie divizate (restabilite) cele două semnale, doar conform curenţilor măsuraţi (cinci perechi de valori ale curenţilor), la intrările liniei.

Avantajele suplimentare ale acestui procedeu sunt determinate de faptul că erorile de măsurare a curenţilor se anulează reciproc. Acest lucru se evidenţiază în mod clar în expresiile normalizate (3, 4). Prin urmare, o astfel de linie de comunicaţie este mai puţin sensibilă la inducţiile electromagnetice, nu sunt necesare cerinţe majore privind precizia de măsurare a curenţilor la intrarea şi ieşirea liniei.

1. RU 2250566 C2 2005.04.20

2. MD 543 Y 2012.08.31

Claims (1)

1. Procedeu de transmitere a două semnale prin linia cu pierderi, care include transmiterea semnalului de către emiţător la receptor prin conexiunea în serie a conductibilităţilor a două seturi de patru conductibilităţi la două fire ale liniei de comunicaţie în raport cu al treilea fir comun, citirea de către receptor a valorilor curenţilor respectivi la intrare şi calcularea valorilor semnalelor transmise de la emiţător la receptor, amplasate respectiv la intrarea şi ieşirea liniei de comunicaţie cu trei fire, în fiecare set trei conductibilităţi sunt de control, a patra conductibilitate este informaţională, raportul complex a patru conductibilităţi, prezentată ca o coordonată neomogenă în sistemul de coordonate proiective de bază, pentru fiecare ieşire a liniei din două conductibilităţi de control, cu valoarea minimă şi maximă, şi conductibilitatea informaţională şi cea suplimentară de referinţă, care asigură valoarea nulă a curentului pentru conductibilitatea informaţională a celuilalt set, se admite pentru fiecare semnal transmis; conductibilitatea informaţională se calculează din raportul complex menţionat, în prealabil se testează ieşirea liniei, utilizând trei conductibilităţi de control, şi se calculează conductibilitatea de referinţă pentru fiecare ieşire a liniei, într-un sistem de coordonate proiective suplimentar conform curenţilor de ieşire respectivi şi conductibilităţilor de control, iar conform curenţilor de intrare respectivi a două seturi, se restabilesc coordonatele omogene în sistemul de coordonate proiective suplimentar, şi se calculează coordonatele neomogenă sau semnalele transmise.