RU2271031C1 - Многоканальная автономная система для анализа и регистрации динамических процессов - Google Patents
Многоканальная автономная система для анализа и регистрации динамических процессов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271031C1 RU2271031C1 RU2004116681/28A RU2004116681A RU2271031C1 RU 2271031 C1 RU2271031 C1 RU 2271031C1 RU 2004116681/28 A RU2004116681/28 A RU 2004116681/28A RU 2004116681 A RU2004116681 A RU 2004116681A RU 2271031 C1 RU2271031 C1 RU 2271031C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- outputs
- inputs
- power source
- interface
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к телеметрии и радиотехнике и может найти широкое применение в космической и авиационной промышленности для проведения контроля параметров динамических процессов, а также при эксплуатации высотных зданий и сооружений. Многоканальная автономная система для анализа и регистрации динамических процессов содержит набор датчиков, преобразователи, фильтры и усилители, соединенные последовательно и подключенные выходами к аналого-цифровому преобразователю, выходами и входами соединенному с однокристальной электронной вычислительной машиной, у которой два входа и выхода соединены с оперативным запоминающим устройством, подключенным к таймеру, третий выход однокристальной электронной вычислительной машины через интерфейс соединен с персональным компьютером, связанным с принтером, а входы фильтров, усилителей, аналого-цифрового преобразователя, оперативного и программного устройства, интерфейса и преобразователя подключены к источнику питания, дополнительно введен источник питания с преобразователем напряжения, двухкомпонентные датчики ускорения, датчики температуры, приемопередатчик, контроллер, выход которого и второй выход дополнительного преобразователя напряжения соединены с приемопередатчиком, выход и вход которого подключен к однокристальной электронной вычислительной машине. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей системы и применения ее в условиях открытого космоса. 1 ил.
Description
Изобретение относится к телеметрической и радиотехнике и может найти широкое применение в космической, авиационной, оборонной промышленности для проведения контроля параметров динамических процессов, а также при эксплуатации высотных зданий и сооружений.
Известны устройства и системы, применяемые на космических станциях, содержащие набор датчиков, устройства преобразования сигналов, источник питания, коммутатор для кодирования сигналов, радиотехническая станция с передатчиком, канал связи, передающий результаты измерения на приемные пункты на Землю.
Недостатком известных систем является то, что они получают информацию в сеансах связи и передают результаты измерений на пункты приема в определенное время. Причем передается вся замеренная информация независимо от ее величин, в том числе и несущественная, поэтому на Землю передается большой поток информации и осуществляется обработка по каждому параметру.
Кроме этого, передача информации от датчиков, расположенных на выносных элементах конструкции, в блоки телеметрии требует проводной связи в виде кабелей, которые располагают на элементах конструкции выносного элемента, что связано с большими затратами по монтажу через гермовводы.
Из научно-технической литературы известна многоканальная автономная система для анализа и регистрации динамических процессов (см. книгу авторов И.И.Миронов, С.Н.Осипов "Многоконтурные системы обработки информации и активного управления", Энергоатомиздат, Москва, 1997 г., стр.289-296), которую можно считать наиболее близким аналогом.
Система предназначена в основном для контроля нагружений при транспортировании ценных объектов и получения оперативной информации, по которой можно судить о возможных столкновениях или соударениях при эксплуатации объекта.
Многоканальная автономная система состоит из отдельных 8-канальных модулей, каждый из которых может работать в отдельном или спаренном вариантах, функционально связанный между собой и с источником питания (ИП).
Преобразователь ИП предназначен для генерации ряда выходных стабилизированных напряжений из входного напряжения, например 12 В.
Модуль системы с набором датчиков состоит из блока анализа и регистрации (БАР), выход которого соединен с ПЭВМ и принтером.
Блок анализа и регистрации содержит набор фильтров (Ф), усилителей (У), подключенных через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) к однокристальной ЭВМ - (ОЭВМ), выходы которой соединены с оперативными запоминающими устройствами - (ОЗУ), программ и результатов (ПЗУ), таймер, подключенный к ОЗУ и ПЗУ. ОЭВМ через интерфейс входом и выходом соединена с ПЭВМ, подключенной к принтеру. Источник питания через преобразователь источника питания соединен с блоками системы.
Система осуществляет анализ информации, замеренной датчиками.
Сигналы с датчиков через преобразователи, согласующие устройства, поступают на входы системы, где осуществляется фильтрация, усиление и аналого-цифровое преобразование. Сигналы в цифровом коде сравниваются с кодом порогового значения А пор, установленного в системе для проведения анализа только существенной информации, превысившей эти значения. При достижении значений сигналов А пор включается в работу ОЭВМ, которая осуществляет анализ информации по заданному алгоритму.
В основу алгоритма введен принцип сравнения величин сигналов с заданными уровнями, например, устанавливают для анализа 16 уровней в положительной и отрицательной полярностях. Кроме этого, рабочий диапазон разбивается на контрольные уровни для получения информации о событиях, достигших контрольных уровней, представляющих интерес при получении оперативной информации. При получении информации о предельном уровне амплитуды А пред формируется команда на регистрацию процессов по всем замеряемым параметрам. В программе анализа системы предусмотрены процедуры выделения экстремумов и подсчет количества циклов по каждому заданному уровню, которые формируют информацию по всем каналам.
Конструктивно каждый модуль состоит из двух плат - плата АЦП (П1) и плата контроллера (112). Плата АЦП содержит в каждом канале фильтр нижних частот, усилитель и общий на 8 каналов АЦП.
Плата микроконтроллера содержит ОЭВМ, ОЗУ программ обработки (ПЗУ), ОЗУ программ результатов, таймер реального астрономического времени и последовательный интерфейс.
ОЭВМ работает в режиме микропотребления, включается в работу после команды о превышении сигналов порогового уровня. ОЗУ системы непрерывно запоминает 5 сигналов, которые используются как предыстория при выходе параметров за предельный уровень.
Через интерфейс системы осуществляется ввод в систему исходных данных по всем параметрам в виде заданных значений уровней, зон для проведения анализа и вывода результатов во внешнюю ЭВМ.
Недостатком описанной системы является то, что применение ее в условиях открытого космоса для получения измерений и результатов анализа затруднительно в связи с указанными трудностями по установке датчиков на выносных элементах конструкции с кабелями и гермовводами. Кроме этого, система требует, при получении информации, вмешательства оператора для включения ЭВМ при передаче результатов анализа.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей системы и применения ее в условиях открытого Космоса.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в многоканальную автономную систему для анализа и регистрации динамических процессов, содержащую набор датчиков, преобразователи, фильтры и усилители, соединенные последовательно и подключенные выходами к аналого-цифровому преобразователю, выходами и входами соединенному с однокристальной электронной вычислительной машиной, у которой два входа и выхода соединены с оперативным запоминающим устройством, подключенным к таймеру, третий выход однокристальной электронной вычислительной машины через интерфейс соединен с персональным компьютером, связанным с принтером, а входы фильтров, усилителей, аналого-цифрового преобразователя, оперативного и программного устройства, интерфейса и преобразователя подключены к источнику питания, дополнительно введен источник питания с преобразователем напряжения, двухкомпонентные датчики ускорения, датчики температуры, приемопередатчик, контроллер, выход которого и второй выход дополнительного преобразователя напряжения соединены с приемопередатчиком, выход и вход которого подключен к однокристальной электронной вычислительной машине.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы.
Многоканальная автономная система для анализа и регистрации динамических процессов содержит набор "n" датчиков 1, преобразователи 2, фильтры 3, усилители 4, соединенные последовательно и подключенные выходами к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 5, выходами и входами соединенному с однокристальной электронной вычислительной машине (ОЭВМ) 6, выходами и входами соединенной с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) 7 и программным запоминающим устройством (ПЗУ) 8, входами и выходами подключенными к таймеру 9, третьими выходами и входами ОЭВМ 6 подключена через интерфейс 10 к ПЭВМ 11, соединенной с принтером 12, другими входами фильтры, усилители, АЦП, ОЭВМ, ОЗУ, ПЗУ, интерфейс подключены к источнику питания 13 через преобразователь источника питания 14.
Многоканальная автономная система содержит дополнительно датчики 15 (1-к), ориентированные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и датчики температуры, входами соединенные с преобразователем напряжения 17, входом подключенным ко второму источнику питания 16, выходы датчиков и первый выход преобразователя напряжения подключены к контроллеру 18, выход которого и второй выход второго преобразователя источника питания соединены с приемопередатчиком 19, выход и вход которого соединены с с ОЭВМ 6.
Все блоки, введенные в многоканальную автономную систему для анализа динамических процессов, выполнены в виде платы ПЗ с датчиками.
Устройство работает следующим образом.
После подключения устройства в работу датчики 1 передают замеренные ими данные через преобразователи 2, фильтры 3, усилители 4 в АЦП 5, далее в цифровом коде данные сравниваются в ОЗУ 7 до выделения существенной информации, при превышении порогового уровня данные из ОЗУ 7 посылаются в ОЭВМ 6, куда поступают данные из ПЗУ 8 о настроечных уровнях для анализа информации в ОЭВМ 6, а также показатели времени от таймера 9.
Через интерфейс 10 результаты анализа передаются в ЭВМ (ПЭВМ) 11, далее на печать.
Источник питания 13 передает напряжение через преобразователь 14 в блоки системы, которые работают при подключенном источнике питания.
Блоки 15-19 вступают в работу при использовании устройства в условиях открытого Космоса с участием космонавта.
Космонавт при выходе в открытый Космос закрепляет устройство на выносном элементе конструкции с помощью кронштейна таким образом, чтобы датчики ускорения были ориентированы в направлениях осей Y и Z относительно осей космической станции в случае крепления устройства на солнечной батарее. В этом случае колебания солнечной батареи будут замеряться: в перпендикулярной плоскости солнечной батареи - ось Y и в плоскости солнечной батареи - ось Z.
Блок питания 16, выполненный в виде солнечной батареи, вырабатывает ток с определенным уровнем напряжения, выбранным для выполнения данной задачи. В блоке 17 преобразовываются параметры источника питания до уровня напряжения, необходимого для питания датчиков. От блока 17 питание передается датчикам 15 и контроллеру 18, в котором информация с датчиков преобразовывается в физические величины, пропорциональные сигналам с датчиков 15, и оцифровывается.
В приемник-передатчик 19 поступают потоки оцифрованной информации с датчиков и информация от преобразователя напряжения о текущем значении напряжения в каждый момент регистрации параметра.
В блоке 18 для каждого изменения напряжения вводится поправка в измеряемом параметре в соответствии с преобразованным напряжением и передается в качестве сопутствующей информации, солнечной батареи, в блоке 17 получают сигналы, пропорциональные единицам ускорения или перегрузке.
Claims (1)
- Многоканальная автономная система для анализа и регистрации динамических процессов, содержащая набор датчиков, преобразователи, фильтры и усилители, соединенные последовательно и подключенные выходами к аналого-цифровому преобразователю, выходами и входами соединенному с однокристальной электронной вычислительной машиной, у которой два входа и выхода соединены с оперативным запоминающим устройством, подключенным к таймеру, третий выход однокристальной электронной вычислительной машины через интерфейс соединен с персональным компьютером, связанным с принтером, а входы фильтров, усилителей, аналого-цифрового преобразователя, оперативного и программного устройства, интерфейса и преобразователя подключены к источнику питания, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введен источник питания с преобразователем напряжения, двухкомпонентные датчики ускорения, датчики температуры, приемопередатчик, контроллер, выход которого и второй выход дополнительного преобразователя напряжения соединены с приемопередатчиком, выход и вход которого подключен к однокристальной электронной вычислительной машине.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004116681/28A RU2271031C1 (ru) | 2004-06-03 | 2004-06-03 | Многоканальная автономная система для анализа и регистрации динамических процессов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004116681/28A RU2271031C1 (ru) | 2004-06-03 | 2004-06-03 | Многоканальная автономная система для анализа и регистрации динамических процессов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004116681A RU2004116681A (ru) | 2005-11-10 |
RU2271031C1 true RU2271031C1 (ru) | 2006-02-27 |
Family
ID=35865245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004116681/28A RU2271031C1 (ru) | 2004-06-03 | 2004-06-03 | Многоканальная автономная система для анализа и регистрации динамических процессов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2271031C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662271C2 (ru) * | 2016-09-27 | 2018-07-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Локаторная техника" | Металлообнаружитель |
-
2004
- 2004-06-03 RU RU2004116681/28A patent/RU2271031C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ОСИПОВ С.Н. Многоконтурные системы обработки информации и активного управления. М.: Энергоатомиздат, 1997, с.289-296. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662271C2 (ru) * | 2016-09-27 | 2018-07-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Локаторная техника" | Металлообнаружитель |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004116681A (ru) | 2005-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10727886B2 (en) | Crystal free radio | |
RU2271031C1 (ru) | Многоканальная автономная система для анализа и регистрации динамических процессов | |
Mitchell et al. | Microsensors for health monitoring of smart structures | |
US20190005807A1 (en) | Wireless sensor terminal, wireless sensor system, and sensor data collection method | |
RU2616346C1 (ru) | Многоканальный цифровой регистратор сигналов | |
RU58233U1 (ru) | Наземное информационно-диагностическое средство для обслуживания авиационного двигателя | |
JP2019035666A (ja) | 設備・機器の常時振動モニタリングシステム | |
WO2017115941A1 (ko) | 이중모드 기반의 센서 모니터링 방법 및 그 장치 | |
CN111052054B (zh) | 检测电路及电子设备 | |
CN207148326U (zh) | 一种gnss远程定位数据采集传输终端 | |
RU2313816C2 (ru) | Способ адаптивного приема, анализа и передачи телеметрической информации и система для осуществления этого способа | |
DK0477948T3 (da) | Tidstro belastningsovervågningssystem med fjernregistrering | |
RU2492441C2 (ru) | Устройство для измерения вибрации | |
RU2271034C1 (ru) | Бортовая автономная система для проведения непрерывного анализа и регистрации информации | |
Mastroleon et al. | Design of a new power-efficient wireless sensor system for structural health monitoring | |
RU2658570C2 (ru) | Многоканальное устройство для сбора сигналов с акселерометров | |
CN216351012U (zh) | 基于天馈网络的线路故障分析装置及系统 | |
KR101835967B1 (ko) | 가시광을 이용한 실내 위치 인식 장치 및 방법 | |
CN207051472U (zh) | Cni微波功率模块 | |
CN217034558U (zh) | 拉曼分析仪电控系统 | |
JPH0370392A (ja) | 計測データ伝送方法 | |
JP2519090B2 (ja) | 車両検査デ―タの通信方法 | |
SU769494A1 (ru) | Устройство дл определени частотных характеристик звеньев динамических систем | |
Whelan et al. | Integrated smart wireless sensors for bridge structural health and homeland security monitoring | |
SU815935A1 (ru) | Адаптивна многоканальна системапЕРЕдАчи дАННыХ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090604 |