SU1070593A2 - Устройство дл передачи телеизмерительной информации - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОР «АЦИИ по SB т. св. 551687, отличающее с   тем, что, с целью повыше ни  точности устройства, в него вве дены блок сравнени , триггер, блок выбора калибровочного сигнала, ключ и вторые ключевые элементы, первые входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков, вторые входы - к соответствующим вторым управл ющим выходам анализатора погрешностей , выходы вторых ключевых элементов через блок выбора калибровочного сигнала подключены к первому входу ключа, информационный вы ход анализатора погрешностей пОдклю чен к первому входу блока сравнени , второй вход которого подключен к входу уставок, выход блока сравне ни  соединен с информационным входом триггера, управл ющий вход которого подключен к управл ющему выходу распределител , пр мой выход триггера подключен к управл ющему входу анализатора погрешностей, инверсный выход к второму входу ключа, выход которого подключен к входу аналогового модул тора. 2, Устройство по п.1, отличающеес  тем, что блок выбора калибровочного сигнала содержит источник калибровочного напр жени , делитель напр жени , элемент сравнени , элемент НЕ, ключи и шину нулевого потенциала, выход источника калибровочного напр жени  соединен с первым входом первого KJHOча . и через делитель напр жени  с первым входом элемента сравнени , выход элемента сравнени  соединен через элемент НЕ с вторым входом первого ключа и непосредственно с первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к шине нулевого потенциала, выходы ключей и второй вход элемента сравнени  соединены соответственно с выходом и входом блока выбора калибровочного сигнала.

Description

Изобретение относитс  к телеизмерени м и может использоватьс  в телемеханике, радиотелеметрии дальней св зи. По основному авт.св. № 551687 известно устройство, содержащ е дат чики , выход ка шого из которых подключен к первым входам соответствующих преобразовател  погрешности аппроксимации и ключевого элемента, вторые входы одноименных преобразователей погрешности аппроксимациии ключевых элементов объединены и подключены к управл ющим выходам анализатора погрешностей, выходы преобразователей погрешности аппроксимации соединены с информационными входами анализатора погрешностей , выход генератора импульсов подключен к входу распределител , управл ющий выход которого соединен с соответствующими входами анализатора погрешностей и блока синхронизации , выход которого подключен к первому входу передатчика, первые входы элементов И подключены к соответствующим выходам распредели тел , вторые входы элементов И соединены с адресными выходами анализа тора погрешностей, выходы элементов И через элемент ИЛИ подключены к первому входу аналогового модул тора , выходы ключевых элементов объеди нены и подключены к второму входу аналогового модул тора, выход которо го подключен к второму входу передатчика , В устройстве сигналы датчиков под вергаютс  адаптивной коммутации. При этом каждый преобразователь погрешности аппроксимации на своем выходе формирует сигнал, пропорциональ ный аппроксимации по выбранному алго ритму. Анализатор погрешностей по си гналу с выхода распределител  выбира ет преобразователь погрешности аппро ксимагии и соответственно канал с максимальным значением погрешности аппроксимации и подключает выходной сигнал выбранного канала (датчика) через ключевой элемент к информационному входу аналогового модул тора Одновременно с этим анализатор погре шностей сбрасывает в нулевое состо  ние выбранный преобразователь погреш ности аппроксимации и формирует параллельный код номера выбранного ка нала, поступающий на входы элементов И. На выходах распределител  импуль сов, соединенных с другими входами элементов Ч, последовательно по вл  ютс  сигналы. При этом на управл ющий вход аналогового модул тора через элемент ИЛИ поступает последова тельный код опрашиваемого в данном иикле канала. При наличии единицы в соответствукнцем разр де в-канал св зи передаетс  на данном такте ин формаци  в аналоговой форме о выходном сигнале опрашиваемого датчика , а при Наличии нул  - некоторый условный аналоговый сигнал или ничего не передаетс . После передачи таким образом последовательного кода адреса и информации о величине выходного сигнала опрашиваемого датчика анализатор погрешностей по сигналу с выхода распределител  вновь действует вышеуказанным образом и цикл повтор етс . Началу передачи непосредственно измерительной информации предагествует передача синхронизирующих посылок, формируемых блоком синхронизации в начале каждого цикла передачи по сигналу от распределител . Недостатком известного устройства Явл етс  низка  точность. Цель изобретени  - повьпиение точности устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, Что в устройство дл  передачи телеизмерительной информации введены блок сравнени , триггер, блок выбора калибровочного сигнала, ключ и вторые ключевые элементы, первые входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков, вторые входы к соответствующим вторьлм управл ющим выходам анализатора погрешностей,выходы вторых ключевых элементов через блок выбора калибровочного сигнала подключены к первому входу ключа, информационный выход анализатора погрешностей подключен к первому входу блока сравнени , второй вход которого подключен к входу уставок, выход блока сравнени  соединен с информационным входом триггера, управл ющий вход которого подключен к управл ющему выходу распределител , пр мой выход триггера подключен к управл ющему входу анализатора погрешностей , инверсный выход - к второму входу ктеоча, выход которого подключен к входу аналогового модул тора . Кроме того, блок выбора калибровочного сигнала содержит источник калибровочного напр жени , делитель напр жени ,, элемент сравнени , элемент НЕ, клочи и шину нулевого потенциала , выход источника калибровочного напр жени  соединен с первым входом первого ключа и через делитеЛь напр жени  с первым входом элемента сравнени , выход элемента сравнени  соединен через элемент НЕ с вторым ВХОДОМпервого ключа и Непосредственно с первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к шине нулевого потенциала , выходы ключей и второй вход элемента сравнени  соединены соответственно с выходом и входом блока выбора калибровочного сигнала. На/фиг.1 представлена Структурна  схема устройства дл  передачи телеизмерительной информаиии, на фиг.2 схема возможной реализации анализатора погрешностей; на фиг.З - то же блока выбора калибровочного сигнала Устройство дл  передачи телеизмерительной информации содержит дат чики 1, преобразователи 2 погрешнос ти аппроксимации fППА), первые ключевые элементы 3, аналоговый модул тор 4, анализатор 5 погрешностей, элементы И б, распределитель 7, бло 8 синхронизации, передатчик 9, генератор 10 импульсов, элемент ИЛИ 1 вторые ключевые элементы 12, блок 1 выбора калибровочного сигнала, ключ 14, блок 15 сравнени , триггер-16. Датчики 1 предназначены дл  преобразовани  информации от объекта в электрический сигнал, например напр жение посто нного тока. ППА 2 предназначены дл  выработки сигнала (напр жени ), пропорционального текущему значению погрешности аппроксимации входного сигнала преобразо-вател  3 определенньтм полиномом. .. Ключи 3 служат дл  передачи сигналов датчиковна вход аналогового мо дул тора в соответствии с сигналами управлени  от анализатора 5, модул тор 4 предназначен дл  преобразовани  аналоговых сигналов в определ емый способом построени  модул тора параметр (амплитуду импульса , ширину импульса, частоту следовани  импульсов, временной интервал между соседними импульсами и т.-д.) на каждом тактовом интервале . При помощи анализатора 5 происходит вьщеление максимального из поступающих от преобразователей сигналов -Е/иакс определение номера преобразовател  2 (канал) с §, и выработка сигналов управлени  пре образовател ми 2 ключевыми элемента ми 3 -И 12. Анализатор 5 может быть. построен, как показано на фиг.2, и содержит детектор 17 максимального сигнала, элемент 18 сравнени ,триггер 19, первый элемент И 20, вторые элементы И 21, клкхчи 22, генератор 23 импульсов, третий элемент И 24, счетчик 25, дешифратор 26. Анализатор 5 реализует по.следова тельно-параллельный способ анализа погрешностей аппроксимации в ТИС с адаптивной коммутацией. Анализатор 5 работает следунидим образом. Детектор 17 вырабатывает сигнал д Рравный максимальному из сигнало поступающих от ППА 2. По сигналу от распределител  7 начинаетс  выбор ППА-2 cfc . Триггер 19 устанавлиrnvtr f . ваетс  в состо ние О, элемент И 2 открываетс , сигналы от генератора 23 проход т на счетчик 25, который ПОМОЩЬЮ дешифратора 26 управл ет ра ботой ключей 22. Происходит пооче-, редное открывание ключей 22 и сравнение сигналов от ППА 2 , -При равенстве сравниваемых сигналов ( i макс вырабатывает импульс, устанавливающий триггер 19 в состо ние 1, элемент И 24 закрываетс , счетчик 25 и дешифратор 26 останавливаютс  на том канале, поrpeDHOCTb аппроксимации сигнала которого наибольша . Двоичный код номера выбранного ППА 2 (канала) снимаетс  с выходов счетчика 25, В качестве сигналов управлени  ключевыми элементами 12 используютс  сигналы с выходов де1ииЛратора 26. Сигналы управлени  ключевыми элементами 3 и ППА 2 вырабатываютс  из сигналов с выходов дешифратора 26 после окончани  выбора канала при наличии единичного сигнала от триггера 16 (дл  этого служат элементы И 20 и И 21). Элемент И 6 служит дл  преобразовани  параллельного кода адреса канала в последовательный, распределитель 7 обеспечивает формирование телеизмерительного кадра, распредел   приход щую на его вход последовательность тактовых импульсов так, что они поочередно поступают на каждьй. выход распределител . Блок 8 по сигналу от распределител  7 формирует синхронизирующие посылки в начале каждого цикла передачи.; Передатчик 9 производит модул цию какого-либо параметра несущего в|лсокочастотного сигнала и передачу промодуйированного сигнала в канал св зи . Генератор 10 вырабатывает перио-дическую последовательность импульсов. Элемент ИЛИ 11 служит дл  объединени  сигналов от элемента И 6.Ключевые элементьт 12 служат дл  передачи сигналов датчиков на вход блока 13. Блок 13 обеспечивает выбор из двух калибровочных сигналов - Vfn и О (величина v соответствует максимальному значению сигнала с датчиков) - одно.го, наиболее отличаквдегос  от измерительного сигнала, поступающего на его вход. Блок может быть построен, как показано на фиг.З, и содержит источник 27 калибровочного напр жени  V, делитель 28 напр жени  с коэффициентом делени , элемент 29 сравнени ,, элемент НЕ 30, ключи 31. Сигнал, поступающий на вход блока 13, сравниваетс  с I если , то на выход блока J.3 поступает О, в противном случае - V. Ключ 14 служит дл  передачи калибровочного сигнала на вход аналогового модул тора. Блок служит дл  сравнени  сигнала, пропорционального максимальной погрешности апттроксимапии J с некоторой уставкоР 6д к формировани  логичёского .сигнала результата сравнени  Если -пок 15 фо1 гирует 0 если ,( - 1. Выбор .EJ по-.  сн етс  ниже. Триггер 16, т ктируе . мый фронтом D-триггер, служит дл  фиксации (на врем  цикла, передачи) сигнала с блока 15. Устройство работает следующим об разом. Сигналы латчиЛов 1 поступают на преобразователи 2 погрешности аппро симации. Выходные сигналы преобразователей 2, пропорциональные текущему значениюпогрешности аппроксимации в каждом канале, поступают в анализатор 5 погрешностей, на дополнительном информационном выходе которого посто нно вырабатываетс  сигнал с преобразователей 2 (. Этот сигнал в блоке 15 сравнени  сравниваетс  с некоторой установкой 8д . Величина б-д может быть вы брана при аппроксимации сигнала полиномом Лагранжа степени п из соотношени  , ; где 6д - заданна  погрешность аппроксимации при адаптивной коммутации ; величина приращени  погре шности в некотором каНале за счет удлинени  интервала- аппроксимации на ве- личину, равную периоду адаптивной коммутации в ТИС-Тц. Значение д§д можно найти по формуле гдеМр модуль максимум (п + 1)-ой производной входного сигнала . Так, при п О 4ёд ТцМ.. При таком выборе-gj. калибровка -.(способ калибровки описан ниже) не, приведет к увеличению погрешности аппроксимации в ТИС, Если выполн етс  соотношение лйкс блок 15 сравнени  выдает сигнал 1 и цикл передачи измерительной информации осуществл етс  следующим Образом. С началом цикла по сигналу от распределител  7 триггер 16 устанавливаетс  в состо ние 1, определ емое сигналом на выходе блока 15 срав нени . На дополнительный вход анализатора 5 погрешностей с пр мого выхо да триггера 16 поступает единичный сигнал, разрешающий выдачу анализато ром 5 сигналов управлени  на ключевы элементы 3 и преобразователи 2. Ключ 14 размыкаетс  сигналом О с инверс ного выхода триггера 16. Это приводит к тому, что предлагаемое, устрой ство работает в режиме адаптивной коммутации (как устройство-прототип Анализатор 5 выбирает канал с подключает измер емый сигнал выбранного канала (датчика 1) через ключевой элемент 3 к информационному входу аналогового модул тора 4, сбрасывает соответствующий преобразователь 2 и выдает код номера выбранного канала на входы элементов И б. На выходах распределител  7, соединенных с другими входами- элементов И 6, последовательно по вл ютс  сигналы, обеспечивающие преобразование параллельного кода от анализатора 5 в последовательный , поступающий через элемент ИЛИ 11 на управл ющий вход модул тора 4. При наличии 1 в разр де этого кода модул тор 4 выдает модулированный сигнал (модул ци  параметра сигнал-носител  осуществл етс  в соответствии с измерительным сигналом на информационном входе модул тора ) , при наличии О - условный сигнал или ничего. Сигнал с выхода модул тора 4 поступает в передатчик 9, а с выхода последнего в канал св зи. Началу передачи непосредственно измерительной информации предшествует передача синхронизирующих посылок, формируемых блоком 8 синхронизации и в начале каждого цикла передачи, В результате в. канал св зи передаютс  кодовые комбинации , несущие информацию о номере опрашиваемого датчика, а кажда  единица кода несет в аналоговой форме информацию о величине выходного сигнала опрашиваемого датчика. При Вмакс; А блок 15 сравнени  4 выдает сигнал О, С началом нового цикла передачи триггер 16 устанавливаетс  в О, на дополнительный управл ющий вход анализатора 5 поступает сигнал О, блокирующий срабатывание ключевых элементов 3 и сброс преобразователей 2, ключ 14 замыкаетс . Это приводит к тому, что анализатор 5 подключает измерительный сигнал выбранного ка- , нала через ключевой элемент 12 к блоку 13 выбора калибровочного сигнала . Блок 13 вырабатывает калибровочный сигнал (О или v), наиболее отличающийс  по величине от измерительного сигнала на его входе (это необходимо дл  последующего выделе-- нй  калибровочных сигналов на приемной стороне). Калибровочный сигнал поступает на информационный вход модул тора 4 через замкнутый ключевой элемент 14, Параллельный код номера выбранного (в данном случае калибруемого) канала с адресных выходов анализатора 5. поступает на входы элементов И 6, преобразуетс  в последовательный и управл ет работой модул тора 4. В результате в канал св зи передаетс  последовательный код номера калибруемого канала , причем кажда  единица кода несет в аналоговой форме информацию о величине калибровочного сигнала,т.е. устройство работает в режиме калибровки: передает калибровочный сигнал в канал, выбранный анализатором 5 поГреоностей, калибровочные сигналы передаютс  вместо избыточных (с точки зрени  обеспечени  заданной погрешности аппроксимации ) отсчетов с датчиков.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышенную точность передачи телеизмерительной информации благодар  тому, что производитс  калибровка каждого канала в процессе работы, причем калибровочные сигналь перелаютс  вместо избыточных отсчетов с датчиков и потому не требуетс  создани  дополнительного временного канала. В предлагаемом устройстве передача информации ведетс  аналоговыми методами, характеризующимис  повышенной по сравнению с цифровыми погретиностьго.- В этом случае применение калибровки наиболее эффективно.

Л-/5 От OmW

фиг.2

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ по авт.св. ?? 551687, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него вве- дены блок сравнения, триггер, блок выбора калибровочного сигнала, ключ и вторые ключевые элементы, первые входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков, вторые входы - к соответствующим вторым управляющим выходам анализатора погрешностей, выходы вторых ключевых элементов через блок выбора калибровочного сигнала подключены к первому входу ключа, информационный выход анализатора погрешностей подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого подключен · ния соединен с информационным входом триггера, управляющий вход которого подключен к управляющему выходу распределителя, прямой выход триггера подключен к управляющему входу анализатора погрешностей, инверсный выход - к второму входу ключа, выход которого подключен к входу аналогового модулятора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок выбора калибровочного сигнала содержит источник калибровочного напряжения, делитель напряжения, элемент сравнения, элемент НЕ, ключи и шину нулевого потенциала, выход источни· ка калибровочного напряжения соединен с первым входом первого ключа. и через делитель напряжения с первым входом элемента сравнения, -выход элемента сравнения соединен через элемент первого ключа первым входом вход которого потенциала, выходы ключей и вход элемента сравнения сое соответственно с выходом и блока

НЕ с вторым входом и непосредственно с второго ключа, второй подключен к шине ну- левого второй динены входом выбора к аливров очного <