SI9500351A - Postopek obdelave kombinacij več analognih signalov za pretvorbo v časovno informacijo kot tudi izvedba tega postopka - Google Patents

Abstract

Pretvorba kombinacij analognih signalov v časovno informacijo s pomočjo mikroprocesorskega nadzora, ki izkorišča povezavo analognega 'zbiralnika, integratorja in primerjalnika z namenom, da se s časovno nadzorovanim izbiranjem analognih signalov doseže na izhodu primerjalnika spremembo stanja, ki pomeni zakjučen ciklus obdelave signalov, časovne vrednosti pa lahko dajo podatek o stanju informacije. Kjer več signalov podaja več hkratnih stanj, pa se ta stanja dobi z vzporedno uporabo več takih pretvorničkih enot.

Description

Naziv izuma

Postopek obdelave kombinacij več analognih signalov za pretvorbo v časovno informacijo kot tudi izvedba, tega postopka

Opis izuma

V okolju, kjer nosi informacijo stanja množica analognih enosmernih, izmeničnih ali kombiniranih signalov, ter je potrebno to informacijo ovrednotiti s pomočjo nadaljne obdelave z mikroprocesorjem, je potrebno vse signale, ki so realni signali, ki vsebujejo često še motilni del, najprej ustrezno analogno obdelati in prilagoditi, vključno s seštevanjem ali odštevanjem z drugimi signali, ter tako pripravljene signale speljati do analogno digitalnega pretvornika in od tam v mikroračunalnik. Klasičen postopek vsebuje zato posebno analogno vezje, ki pripravi istosmerne nivoje signalov, katere pretvori analogno digitalni pretvornik. Če se upošteva, da vsebujejo signali še motnje oziroma imajo dodan motilni del, se raje uporabi integracijski analogno digitalni pretvornik, kot pa kateri koli drugi hitrejši tip, v kombinaciji z analognim izbiralnikom. Omejitev uporabe takega načina je poleg relativno počasnega odziva na spremembe vhodnih stanj tudi stalna nespremenljiva ločljivost analogno digitalnega pretvornika.

Izum izkorišča povezavo integratorja s primerjalnikom in analognim izbiralnikom, kar omogoča s pomočjo mikroprocesorskega nadzora pretvorbo stanj analognih signalov ali njihovih kombinacij v ustrezno časovno informacijo. Prednosti te povezave so, delo brez analogno digitalnega pretvornika, integracija na opazovanih signalih tako, da je na izhodu integratorja po zaključenem integracijskem ciklusu napetost enaka primerjalni napetosti na primerjalniku in rezultat vezja podan kot časovna informacija ustrezna nastavljeni relaciji med signali in načinu obdelave signalov. S primerno izbranim časom integracije je možno na ta način tudi izločiti motilne vplive omrežne frekvence in njenih višje harmonskih sestavin ter nastaviti občutljivost postavljenega sistema. Ločljivost in končni razpon sta odvisna le od kvalitete merjenja časa.

V primeru sekvenčne časovne odvisnosti signalov se morajo integrirati ti signali in referenčni signal sekvenčno časovno nadzorovano in s pravimi polaritetami, tako, da je na zaključku obdelovalne sekvence napetost na izhodu integratorja enaka primerjalni.

Kjer je potrebno istočasno določanje signalov zaradi hkratnosti pojava ali prehitrega zaporedja obdelovanih signalov, omogoča uporabljen postopek in njegova izvedba skladanje takih osnovnih enot za vzporedno ali sekvenčno vzporedno delovanje.

Slika 1 predstavlja izvedbo postopka obdelave kombinacij več analognih signalov, sliki 2 in 3 predstavljata analogne in digitalne razmere v vezju za primer treh vhodnih signalov in 4. slika predstavlja princip vzporedne povezave več izvedb.

Izhodišče obdelave je izraz:

f

Uint = 1(11+12+.....+Ire1)dt,

J tk in

Uint * Upri za t<ti in ti<t<tk , Uint = Upri za t=ti kjer je:

Upri primerjalna napetost na drugem vhodu primerjalnika,

Uint napetost na izhodu integratorja, tk čas trajanja procesa obdelave signalov ti čas pri katerem je napetost na integratorju enaka primerjalni napetosti in

11, I2, Iref analogni signali, kjer Iref predstavlja signal znanih lastnosti.

Po matematičnem pravilu se vrednost rezultata ne spremeni, če se integral vsote reši kot vsota integralov, pri tem pa so meje posameznih integralov podane na robovih veljavnosti integriranih funkcij.

Claims (8)

1. Postopek obdelave kombinacij več analognih signalov je označen s tem, da so ti analogni signali speljani z ustrezno polariteto preko izbiralnika na en integrator in, da je časovni nadzor izbire signala, ki je odvisen od časovnih povezav med opazovanimi analognimi signali, in dovoljenja integracije tako urejen, da ob zaključku celotnega ciklusa obdelave vseh zajetih signalov napetost na izhodu integratorja preide primerjalno napetosti primerjalnika, na katerega je izhod integratorja vezan, ter je rezultat obdelave časovna informacija, ki je povezava med spreminjanjem stanj izbire signalov in spremembo stanja na izhodu primerjalnika.

2. Postopek obdelave kombinacij več analognih signalov ustrezen 1. zahtevku, ki je označen s tem, da je možno z izbiro časov dostopnosti posameznega signala na integratorju v okviru časovnega nadzora delovanja vezja doseči spreminjanje občutljivosti in s tem doseči željen dinamični razpon postopka.

3. Postopek obdelave kombinacij več analognih signalov ustrezen 1. zahtevku, ki je označen s tem, da se glede na določenost veljavnosti posameznih signalov, v primeru odsekovne časovne veljavnosti, uredi časovni nadzor tako, da se v določenem trenutku vodi na integrator signal, ki je veljaven in to za znan čas veljavnosti.

4. Postopek obdelave kombinacij več analognih signalov ustrezen 1. zahtevku, ki je označen s tem, da je možno z uporabo vzporednih takih postopkov doseči istočasno obdelavo na več analognih signalih, v smislu izboljšanja kvalitete pretvorbe in določenosti kombinacij opazovanih signalov v primeru istočasnega nastopa več informacij.

5. Postopek obdelave kombinacij več analognih signalov ustrezen 4. zahtevku, ki je označen s tem, da je možno z uporabo vzporednih postopkov obdelati signale neodvisnih informacij, ki so posledica časovno povezanih zaporednih dogodkov.

6. Izvedba postopka obdelave kombinacij več analognih signalov ustrezna 1. do 3. zahtevku, ki je označena s tem, da so opazovani analogni signali (11, I2 do Im, Iref) povezani na več-vhodni izbiralnik (IZB), na kateremu mikroprocesor preko digitalnih vhodov (IZBO, IZB1 do IZBn) omogoča dostop posameznega izbranega signala na integrator ter s posebnim vhodom (DRZ) onemogoči kakršenkoli dostop opazovanih analognih signalov do integratorja, da je vhod integratorja (INT) povezan le na izhod izbiralnika, izhod integratorja le na primerjalnik (PRI) ter da vsebuje integrator stikalo (Sp), ki omogoča spraznitev integracijskega kondenzatorja (C) in da je en vhod primerjalnika, prednostno invertiran, povezan na izhod integratorja, da je drugi vhod integratorja povezan na znano primerjalno napetost (Upri) in da je izhod iz primerjalnika (CMPO) istočasno izhod izvedbe postopka, katerega prevzema digitalno vezje oziroma mikroprocesor.

7. Izvedba postopka obdelave kombinacij več analognih signalov ustrezna 6. zahtevku, ki je označena s tem, da se lahko s pomočjo primerno izbrane primerjalne napetosti (Upri) določi napako izvedbe zaradi ničnih napetosti uporabljenih elementov.

8. Izvedba postopka obdelave kombinacij več analognih signalov ustrezna 4. in 5. zahtevku, ki je označena s tem, da se opazovani analogni signali (11, I2 do Ij, Iref) smiselno razporedijo po posameznih enotah (Ob1 do Obk), da so prednostno vzporedno povezani digitalni vhodi izbire signalov (IZB1 do IZBn) in, da so vhodi za onemogočenje dostopa opazovanih signalov do integratorja (DRZ1 do DRZk) ter nadzorni vhodi za praznitev integratorja (Sp1 do Spk) prednostno neodvisni vezani na mikroprocesorsko kontrolno vezje in da se med izhodi (CMPO1 do CMPOk) prednostno ne dela dodatnih logičnih povezav.