SU1145358A1 - Адаптивный коммутатор системы телеизмерений - Google Patents

Abstract

АДАИТИВНЬЙ КОММУТАТОР СИСТЕМЫ ТЕЛЕИЗМЕРЕЕШ, содержащий преобразователи погрешности аппроксимации , первые входы которых объединены с первыми входами соответствующего первого блока ключей и  вл ютс  соответствующими входами устройства, выходы- первых блоков ключей подключены к первому входу аналого-цифрового преобразовател , первые выходы которого подключены к первым входам блока считывани , выходы преобразователей погрешности аппроксимации подключены к первым входам соответств тощих вторых и третьих блоков ключей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока сравнени , выход блока сравнени  подключен к первому входу регистра пам ти, выходы которого подключены к входам первого дешифратора, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу блока запуска , выход блока запуска подключен к первому входу первого счетчика, выходы которого подключены к входам второго дешифратора и вторым входам регистра пам ти , первые выходы второго дешифратора подключены к вторым входам соответствующих вторых блоков ключей, второй выход второго дешифратора подключен к второму входу блока запуска, вторым входам преобразователей погрешности аппроксимации и второму входу аналого-цифрового преобразовател , выходы которого подключены к первым входам блока считывани , первый выход которого подключен к третьему входу блока запуска , второй выход  вл етс  выходом устройства, отличающий (Л с   тем, что, с целью повьппени  с точности устройства за счет снижени  погрешности аппроксимации, в него введены второй счетчик, распределитель импульсов, коммутатор, шифратор адреса, элементы И и элементы ИЛИ, выходы коммутатора сое4; ел оэ динены с третьими входами соответствующих преобразователей погрешности аппроксимации, вторыми входами соотел ветствующих первых и вторых блоков СХ) ключей и соответствующими входами шифратора, выходы которого подключе ,ны к вторым входам блока считывани , выходы первого дешифратора подключены к первым входам коммутатора и первым входам соответствующих первых элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу второго эле- . мента И, второй вход которого подклн чен к первому выходу блока считывани , выход второго элемента И под

Description

ключей к первому входу второго счетчика и входу распределител  импульсов , выходы которого подключены к вторым входам соответствующих первых элементов И и соответствующим вторым входам коммутатора, второй вход второго счетчика подключен к выходу генератора импульсов, выход второго

счетчика подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход третьего элемента И и третьи входы первых элементов И объединены и подключены к первому выходу второго дешифратора , выход третьего элемента И подключен к третьему входу коммутатора .

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и може примен тьс  в телеметрии, а также в других област х техники, где требуетс  устранение избыточности информации . Известно устройство дл  телеизмерений с адаптивной коммутацией, в каз5сдом измерительном канале которого содержитс  преобразователь погрешности .аппроксимации (ППА), рабо тающий на основе определенного алго ритма. Анализатор погрешностей последовательно опрашивает все ППА, вы  вл ет канал с наибольшей погрешностью аппроксимации и открьшает ключ данного канала. Информаци  от датчика этого канала кодируетс  ана лого-цифровым преобразователем и вместе с номером выбранного канала через передающее устройство передае с  в канал св зи QJ. Однако известное устройство имеет малое быстродействие, определ емое значительным временем последова тельного анализа. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  адаптивный коммутатор системы телеизмерений , содержащий преобразователи погрешности аппроксимации, вхо ды которых объединены с входами пер I вой группы ключей и подключены к вхо дам устройства, выходы преобразоват лей погрешности аппроксимации соеди иены с входами второй и третьей групп ключей, выходы ключей каждой группы объединены и подключены к первому и второму входам блока срав нени , выходы первой группы ключей объединены и подключены к первому входу аналого-цифрового преобразова тел , выходы которого соединены с первьми входами блока считывани , первый выход которого подключен к первому входу управлени  блока запуска , вход которого соединён с вьгходом генератора тактовых импульсов, а выход подключен к входу счетчика, выходы которого соединены с входами первого дешифратора, управл ющий вход которого соединен с вторым входом управлени  блока запуска, вторьм входом аналого-цифрового преобразовател  и первыми управ.л ющими входами преобразователей погрешности аппроксимации , выходы второго дешифратора подключены к управл ющим входам первой и второй групп ключей и вторым управл ющим входам преобразователей погрешности аппроксимации, второй выход блока считывани  соединен с выходом устройства, выход блока сравнени  подключен к управл ющему входу регистра пам ти, выходы которого соединены с входами второго дешифратора и вторыми входами блока считывани , выходы счетчика подключены к входам регистра пам ти, выходы первого дешифратора соединены с управл ющими входами третьей группы ключей L2J . Недостаток данного устройства обусловлен возможностью по влени  недопустимых погрешностей аппроксимации и даже полного отсутстви  информации от отдельных малоактивных каналов в случае относительно высокой общей загрузки и низкого приоритета канала. Така  ситуаци  может наблюдатьс  также при неисправности ППА. Цель изобретени  - повышение точности устройства за счет снижени  погрешности аппроксимации в малоактивных каналах путем принудительной

передачи сигналов этих каналов через определенные промежутки времени. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в адаптивный коммутатор, содержащий преобразователи погрешности аппроксимации, первые входы которых объединены с первыми входами соответствующего первого блока ключей и  вл ютс  соответствующими входами устройства, выходы первых блоков ключей подключены к первому входу аналого-цифрового преобразовател , первые выходы которого -подключены к первьм входам блока считывани , выходы преобразователей погрешности аппроксимации подключены к первым входам соответствующих вторых и третьих блоков ключей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входу блока сравнени , выход блока сравнени  подключен к первому входу регистра пам ти, выходы которого подключены к входам первого дещифратора , генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу блока запуска, выход блока запуска подключен к входу первого счетчика, выходы которого подключены к входам второго дешифратора и вторым входам регистра пам ти, первые выходь второго дешифратора подключены к вторым входам соответствующих вторых блоков ключей, второй выход второго дешифратора подключен к второму входу блока запуска, вторым входам преобразователей погрешности аппроксимации и второму входу аналого-цифрового преобразовател , выходы которого подключены к первым входам блока считывани , первый вход которого подключен к третьему входу блока запуска , второй выход  вл етс  выходом устройства, введены второй счетчик, распределитель импульсов, коммутатор , шифратор адреса, элементы И и элементы ИЛИ, выходы коммутатора соединены с третьими входами соответствующих преобразователей погрешности аппроксимации, вторыми входами соответствующих первых и вторых блоков ключей и соответствующими входами дешифратора адреса, выходы которого подключены к вторым входам блока считывани , выходы первого дешифратора подключены к первым входам коммутатора и первым входам соответствующих первых элементов И, выходы которых подключены к соответот- вующим входам элемента ИЛИ, выход

элемента ИЛИ подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу блока считывани , выход второ го элемента И подключен к первому входу йторого счетчика и входу распределител  импульсов, выходы которого подключены к вторым входам соот; ветствующих первых элементов И и соответствующим вторым входам коммутатора , второй вход второго счетчика подключен к выходу генератора импульсов, выход второго счетчика подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход третьего элемента И и третьи входы первых элементов И объединены и подключены к первому выходу второго дешифратора , выход третьего элемента И подключен к третьему входу коммутатора..

Положительный эффект от изобретени  состоит в уменьшении погрешности аппроксимации в малоактивных каналах, не опрашиваемых из-за низкого приоритета при общей высокой активности сигналов объекта. Дополнительным положительньм эффектом можно считать удобство использовани  информации потребителем, имеющим в данном случае информацию даже от неисправных каналов.

На чертеже представлена структурна  схема адаптивного коммутатора системы телеизмерений.

Адаптивный коммутатор содержит, преобразователи 1 погрешности аппроксимации , блоки 2, 3 и 4 ключей, аналого-цифровой преобразователь 5 (АЦП блок 6 считывани , блок сравнени  7, генератор 8 импульсов, блок 9 запуска , счетчик 10, дешифратор 11, ре- гистр 12 пам ти, дешифра,тор 13, счетчик 14, элемент И 15, распределитель 16 импульсов, элемент ИЛИ 17, элементы И 18 и 19, коммутатор 20, шифратор 21 адреса.

Устройство работает следующим образом .

В зависимости от выходного сигнала счетчика 14 устройство работает в двух режимах.

В режиме адаптивной передачи входных сигналов в линию св зи (т.е. в режиме работы прототипа) по окончании передачи предыдущего параметра блок 6 Считывани  выдает импульс на блок 9 запуска, состо щий из триггера и элемента И, после чего импульсы с генератора импульсов начинают проходить на счетчик 10, который через дешифратор 11 переключает блок ключей 4., Блок 4 ключей подключает по очереди напр жени  с выходов ГОТА 1 к второму входу блока 7 сравнени . К первому входу указанного блока в начале такта адаптивной коммутации подключен тот преобразователь 1, который принадлежит каналу опрошенному на предьщущем такте, и в котором поэтому преобразователь 1 бьт обнулен . При подключении к второму входу блока 7 сравнени  напр жени , превышающего напр жение на первом входе, блок 7 сравнени  формирует на своем выходе сигнал, что приводит к перезаписи в регистр 12 кода счетчика 10, изменению состо ни  дешифратора 13 и подключению к первому входу блока 7 сравнени  того-же напр жени , что имеетс  на втором входе. После этого блок 7 сравнени  примет состо ние с нулевым выходным сигна-. лом, В процессе дальнейшей работы блок 7 сравнени  будет срабатывать каждый раз, когда у вновь подключенного к его второму входу преобразова ( тел  1 выходное напр жение больше, чем имеющеес  на первом входе. После опроса всех преобразователе 1 уже вы влен преобразователь с наибольшим напр жением, адрес его содер житс  в регистре 12, а измер емый сигнал этого канала оказываетс  подключенным к входу АЦП 5, так как дешифратор 13 через коммутатор 20 управл ет одновременно блоками 2 и 3. На последнем шаге опроса преобразова телей 1 дешифратор 11 своим последним выходным сигналом запрещает прохождение импульсов через блок. 9, запускает АЦП 5 и обнулит преобразователь 1, в котором погрешность ап- проксимации оказалась наибольшей. Код адреса шифратора 21 и код отсчета выбранного канала с АЦП 5 считаны блоком 6 считывани  и переданы на выход устройства, после чего начи наетс  новый такт адаптивной коммутации . Одновременно с этим счетчик 14 заполн етс  импульсами генератора 8 импульсов. При общей высокой активности вход ных сигналов в адаптивном коммутаторё может возникнуть ситуаци , когда сигналы не будут передаватьс  из-за низкого приоритета соответствующих каналов. Кроме того, могут совсем йе передаватьс  сигналы, которые не мен ютс  или мен ютс  незначительно, что может быть неудобным дл  потребител  . Дл  устранени  этого  влени  в устройство введена схема контрол . Контроль осуществл етс  последовательно , начина  с любого канала, в зависимости от начального состо ни  распределител  16. Единичньм код с выхода распределител  18 сравниваетс  элементами И 19 с единичным кодом на выходе дешифратора 13. Если за максимально -возможное врем , определ емое счетчиком 14, по окончании поиска активного канала на выходе дешифратора 13 по витс  код, одинаковый с кодом распределител  16, то на выходе элемента ИЛИ 17 по витс  сигнал, переключающий через элемент И 18 распределитель 16 и сбрасывающий счетчик 14. Переключение распределител  16 и счетчика 14 происходит одновременно с по влением сигнала окончани  считывани  от блока 6 считывани . Если времени, определ емого счетчиком 14, недостаточно дл  по влени  кода на выходе дешифратора 13 такого же, что и на входе распределител  16, то устройство переходит на второй режим работы - .режим принудительной передачи сигнала контролируемого канала. Счетчик 14 срабатывает и выдает через элемент И 15 сигнал на одключение через коммутатор 20 единичного кода от распределител  16 вместо единичного кода с выхода деифратора 13. Ко входам блоков 2, 3 лючей и входу сброса преобразовате  1 погрешности аппроксимации в этом случае подключаетс  единичный од от распределител  16, а на адрес ые входы блока 6 считывани  подает  адрес принудительно выбранного анала. После окончани  передачи распредеитель 16 переключаетс  в следующее оложение, счетчик 14 сбрасываетс  к коммутатору 20 вновь подключает  дешифратор 13. Устройство автомаически переходит на первый режим раоты . Таким образом, предлагаемое устойства позвол ет получать информацию т малоактивных (и даже неисправных) аналов через заданные промежутки

времени. При этом погрешность алпрокс11ма1 (ни может (Hiitb уме ывеиа со tOOZ при полном отсутствии информадии до, например |фи дес ти отсчетах на период сигнала  ри его Линейной интерпол ции. Кроме того.

устройство обеспечивает удобство использовани  полученной информаи и расшир ет область применение егс из-за расширени  частотного диапаз на входных сигналов в область низких частот..

Claims (1)

1. АДАПТИВНЫЙ КОММУТАТОР СИСТЕМЫ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ, содержащий преобразователи погрешности аппроксимации, первые входы которых объединены с первыми входами соответствующего первого блока ключей и являются соответствующими входами устройства,' выходы- Цервых блоков ключей подключены к первому входу аналого-цифрового преобразователя, первые выходы которого подключены к первым входам блока считывания, выходы преобразователей погрешности аппроксимации подключены к первым входам соответствующих вторых и третьих блоков ключей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока сравнения, выход блока сравнения подключен к первому входу регистра памяти, выходы которого подключены к входам первого дешифратора, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу блока запуска, выход блока запуска подключен к первому входу первого счетчика, выходы которого подключены к входам второго дешифратора и вторым входам регистра памяти, первые выходы второго дешифратора подключены к вторым входам соответствующих вторых блоков ключей, второй выход второго дешифратора подключен к второму входу блока запуска, вторым входам преобразователей погрешности аппроксимации и второму входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к первым входам блока считывания, первый выход которого подключен к третьему входу блока за- _Λ пуска, второй выход является выходом устройства, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности устройства за счет снижения погрешности аппроксимации, в него введены второй счетчик, распределитель импульсов, коммутатор, шифратор адреса, элементы И и элементы ИЛИ, выходы коммутатора соединены с третьими входами соответствующих преобразователей погрешности аппроксимации, вторыми входами соответствующих первых и вторых блоков ключей и соответствующими входами шифратора, выходы которого подключены к вторым входам блока считывания, выходы первого дешифратора подключены к первым входам коммутатора и первым входам'соответствующих первых элементов И, выходы которых подключены 'к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу второго эле- . мента И, второй вход которого подключен к первому выходу блока считывания, выход второго элемента И подSU. 1145358 ключей к первому входу второго счетчика и входу распределителя импульсов, выходы которого подключены к вторым входам соответствующих первых элементов И и соответствующим вторым входам коммутатора, второй вход второго счетчика подключен к выходу генератора импульсов, выход второго счетчика подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход третьего элемента И и третьи входы первых элементов И объединены и подключены к первому выходу второго дешифратора, выход третьего элемента И подключен к третьему входу коммутатора.