SU510738A1

SU510738A1 - Device for transmitting telemetric information

Info

Publication number: SU510738A1
Application number: SU2065323A
Authority: SU
Inventors: Евгений Михайлович Антонюк; Лев Григорьевич Журавин; Евгений Иванович Семенов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date: 1974-10-08
Filing date: 1974-10-08
Publication date: 1976-04-15

Description

Изобретение относитс к области телеизмерений и может использоватьс в телемеханике, радиотелеметрии, дальней св зи и др.The invention relates to the field of telemetry and can be used in telemechanics, radio telemetry, long distance communications, etc.

Известно устройство дл передачи телеизмерительной информации, содержащее датчики информации, коммутатор каналов, состо щий из распределител и ключей, аналогоцифровой преобразователь, блок считывани и управлени , состо щий из распределител импульсов, элементов «И по числу разр дов кода, формировател кодовых импульсов и генератора тактовых импульсов, причем выходы датчиков соединены со входами коммутатора каналов, выход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразовател , выходы которого, в свою очередь, соединены со входами блока считывани и управлени .A device for transmitting telemetric information is known, comprising information sensors, a channel switch consisting of a distributor and keys, an analog-to-digital converter, a readout and control unit consisting of a pulse distributor, AND elements according to the number of code bits, a pulse generator, and a clock generator. pulses, and the outputs of the sensors are connected to the inputs of the channel switch, the output of which is connected to the input of the analog-digital converter, the outputs of which, in turn, are connected with the inputs of the read and control unit.

Однако при использовании такого устройства возможно по вление недопустимых погрешностей аппроксимации входных сигналов из-за посто нной скорости опроса датчиков коммутатором, причем эта погрешность может не соответствовать второй составл ющей суммарной погрешности телеизмерений - погрешности квантовани , определ емой числом разр дов кода. В то же врем желательно , чтобы эти составл ющие погрешности были примерно одинаковы.However, when using such a device, unacceptable errors in approximation of input signals are possible due to the constant speed of polling sensors with a switch, and this error may not correspond to the second component of the total telemetry error, the quantization error determined by the number of code bits. At the same time, it is desirable that these error components are approximately the same.

Дл уменьшени суммарной погрешности телеизмерений и увеличени быстродействи вTo reduce the total error of telemetry and increase speed in

предлагаемое устройство введены преобразователи погрешности аппроксимации, элементы сравнени , управл емый ключ, дополнительные ключи, второй элемент «ИЛИ и втора The proposed device introduced approximation error converters, comparison elements, controllable key, additional keys, second OR element and second

группа элементов «И, причем вход каждого преобразовател погрешностей аппроксимации соединен с выходом каждого датчика информации , а выход - подключен ко входу соответствующего дополнительного ключа,the group of elements “And, whereby the input of each converter of the approximation errors is connected to the output of each information sensor, and the output is connected to the input of the corresponding additional key,

управл ющие входы дополнительных ключей соединены с выходами первого распределител импульсов, а выходы объединены и подключены ко входам элементов сравнени , выходы которых подключены к первым входамthe control inputs of the additional switches are connected to the outputs of the first pulse distributor, and the outputs are combined and connected to the inputs of the comparison elements, the outputs of which are connected to the first inputs

второй группы элементов «И, вторые входы которых соединены с выходами второго распределител импульсов, а выходы подключены ко входу второго элемента «ИЛИ, выход которого соединен с первым входом управл емого ключа и с тактовым входом первого распределител импульсов, второй вход управл емого ключа подключен к генератору тактовых импульсов, третий - к управл ющему выходу аналого - цифрового преобразовател , а выход - к тактовому входу второго распределител импульсов.The second group of And elements, the second inputs of which are connected to the outputs of the second pulse distributor, and the outputs are connected to the input of the second OR element, whose output is connected to the first input of the control key and the clock input of the first pulse distributor, the second input of the controlled key is connected to the generator of clock pulses, the third to the control output of the analog-to-digital converter, and the output to the clock input of the second pulse distributor.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство дл передачи телеметрическойThe drawing shows a block diagram of the proposed device. Telemetry Transmitter

информации содержит датчики 1 информации,information contains sensors 1 information

предназначенные дл преобразовани информапии от объекта в электрический сигнал,например напр жение посто нного тока. Выходы датчиков соединены со входами нреобразователей 2 погрешности аннроксимацни, предназначенных дл выработки сигнала (напр жени ), пропорционального погрешности аппроксимации по выбранному алгоритму, и с сигнальными входами ключей 3, служащих дл передачи сигналов датчиков на вход аналогоцифрового преобразовател 4, предназначенного , в СБОЮ очередь, дл преобразовани аналоговых сигналов в код. Выходы преобразователей 2 св заны с сигнальными входами дополнительных ключей 5, служащих дл передачи напр жений с выходов преобразователей 2 на элементы 6 сравнени , предназначенные дл сравнени напр жени с преобразовател погрешности аппроксимации с определенной уставкой. Количество ключей 3 и 5 равно числу датчиков 1 устройства. Число элементов сравнени 6 равно максимальному числу разр дов кода преобразовател 4. Управл ющие входы ключей 3 и 5, соответствующие одному датчику, соединены между собой и подключены к выходу первого распределител импульсов 7, управл ющего работой указанных ключей, выходы ключей 3 соединены между собой и подключены ко входу аналого-цифрового преобразовател 4, а выходы ключей 5 также соединены между собой и подключены ко входам элементов 6. Выходы элементов 6 св заны с одним из второй группы элементов «И 8, вторые входы которых соединены с выходами распределител импульсов 9 блока считыани и управлени , которые, в свою очередь, соединены с первыми входами первой группы элементов «И 10, на вторые входы которых подаетс код с выходов преобразовател 4. Устройство содержит также два элемента «ИЛИ lli и 1 2, служащие дл собирани кодовых сигналов от элементов «И 8 и 10, управл емый ключ 12, генератор 13 тактовых импульсов, обеспечивающих работу распределител импульсов 9, и формирователь 14 кодовых импульсов , служащий дл формировани кодовых посылок в канал св зи. Вход формировател кодовых импульсов соединен с выходом первого элемента «ИЛИ lli, а выход его св зан со входом канала св зи. Разрешающий вход управл емого ключа 12 соединен с управл ющим выходом преобразовател 4, запрещающий вход - с выходом второго элемента «ИЛИ Ib, сигнальный вход св зан с выходом генератора 13, а выход подключен ко входу распределител импульсов 9.designed to convert information from an object into an electrical signal, such as a DC voltage. The sensor outputs are connected to the inputs of the inverter 2 injecting errors, designed to generate a signal (voltage) proportional to the approximation error according to the selected algorithm, and to the signal inputs of the keys 3, which are used to transmit sensor signals to the input of the analog-to-digital converter 4 designed for the SSO turn to convert analog signals to code. The outputs of the converters 2 are associated with the signal inputs of additional switches 5 used to transmit voltages from the outputs of the converters 2 to the comparison elements 6, designed to compare the voltage from the approximation error converter with a certain setpoint. The number of keys 3 and 5 is equal to the number of sensors 1 device. The number of elements of comparison 6 is equal to the maximum number of bits of the converter code 4. The control inputs of keys 3 and 5 corresponding to one sensor are interconnected and connected to the output of the first pulse distributor 7 controlling the operation of the specified keys, the outputs of the keys 3 are interconnected and connected to the input of the analog-digital converter 4, and the outputs of the keys 5 are also interconnected and connected to the inputs of the elements 6. The outputs of the elements 6 are connected to one of the second group of elements “AND 8, the second inputs of which are connected with the outputs of the pulse distributor 9 of the readout and control unit, which, in turn, are connected to the first inputs of the first group of elements AND 10, to the second inputs of which the code is supplied from the outputs of the converter 4. The device also contains two elements OR OR li and 1 2, employees for collecting code signals from ANDs 8 and 10, a control key 12, a clock generator 13 for operating the pulse distributor 9, and a driver 14 for code pulses for generating code sends to the communication channel. The input of the code pulse generator is connected to the output of the first element OR lli, and its output is connected to the input of the communication channel. The enable input of the control key 12 is connected to the control output of the converter 4, prohibiting the input to the output of the second element OR Ib, the signal input is connected to the output of the generator 13, and the output is connected to the input of the pulse distributor 9.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Сигналы датчиков- 1 через ключи 3, управл емые распределителем импзльсов 7, поочередно подключаютс к аналого-цифровому преобразователю 4, где вырабатываетс код. При этом управл емый ключ 12 закрыт, и импульсы с генератора 13 не проход т на распределитель импульсов 9. Преобразователи 2 погрешности аппроксимации непрерывно анализируют сигналы датчиков, и на выходе их но вл етс напр жение, соответствующее погрешности аппрокси.мации. Одновременно с включением определенного ключа 3 открываетс и ключ 5 этого же канала, п напр жение с преобразовател 2 поступает на элементы 6 сравнени , число которых равно максимальному числу разр дов кода. На вторые входы элементов 6 подаютс напр жени зставок, соответствующие определеным значени м погрещности аппроксимации. Так, если прин ть погрещность аппроксимации, равной погрешности квантовани , то уставка на первом элементе сравнени должна быть равна напр жению , пропорциопальному половине максимального значени напр жени датчиков, на втором - одной четверти и т. д. На последнемThe sensor signals 1 through the keys 3, controlled by the impulse distributor 7, are alternately connected to the analog-to-digital converter 4, where the code is generated. At the same time, the control key 12 is closed, and the pulses from the generator 13 do not pass to the pulse distributor 9. The converters 2 approximation errors continuously analyze the signals of the sensors, and their output is the voltage corresponding to the approximation error. Simultaneously with the inclusion of a certain key 3, the key 5 of the same channel is also opened, n the voltage from the converter 2 is supplied to the comparison elements 6, the number of which is equal to the maximum number of code bits. The second inputs of the elements 6 are supplied with voltage stresses corresponding to certain values of the approximation overlap. So, if we take the approximation error equal to the quantization error, then the setpoint on the first element of the comparison should be equal to the voltage proportional to half the maximum value of the voltage of the sensors, on the second one quarter, etc.

элементе сравнени напр жение уставки должно равн тьс пулю. В принципе така схема позвол ет реализовать любое соотношение между погрешност ми аппроксимации и квантовани .in the comparison element, the setpoint voltage must be equal to the bullet. In principle, such a scheme allows one to implement any relation between the approximation and quantization errors.

По окончании преобразовани напр жени датчика в код аналого-цифровой преобразователь 4 выдает сигнал на управл емый ключ 12, разрешающий поступление импульсов с генератора 13 на распределитель импульсовWhen the conversion of the voltage of the sensor into the code of the analog-to-digital converter 4 is completed, it outputs a signal to the control key 12 allowing the receipt of pulses from the generator 13 to the pulse distributor

9, который опрашивает элементы «И 8 и 10. Распределитель импульсов 9 с элементами «И 10, элементом «ИЛИ lli представл ют собой преобразователь параллельного кода в последовательный. Последовательный код через формирователь 14 кодовых импульсов передаетс в канал св зи. Перед началом передачи кода в канал св зи поступает маркерный импульс, который может быть сформирован в формирователе 14. В известных передающих9, which polls the elements "AND 8 and 10. The pulse distributor 9 with the elements" AND 10, the element "OR lli" is a parallel code to serial converter. The serial code is transmitted through the shaper 14 of the code pulses to the communication channel. Before the transmission of the code, a marker pulse arrives in the communication channel, which can be formed in the imaging unit 14. In the known transmitting

устройствах телеизмерительных систем в канал св зи выдаетс , кроме маркерного, строго определенное число кодовых импульсов. В устройстве распределитель импульсов 9 через элементы «И 8 опрапшвает элементы 6 сравнени , начина с элемента, имеющего наибольшую уставку. Как только на каком-либо элементе сравнени по вл етс напр жение, соответствующее уставке, он сработает, и на выходе соответствующего элемента «И 8 по вл етс сигнал «1, который через элемент «ИЛИ 112 закрывает управл емый ключ 12, запреща импульсам с генератора 13 проходить на распределитель импульсов 9. Таким образом, в устройстве преобразование параллельного кода в последовательный происходит не до конца, а только до разр да кода, соответствующего сработавщему элементу 6, т. е. соответствующего погрешности аппроксимации в данном канале. Одновременно с окончаниемIn addition to the marker, a strictly defined number of code pulses is emitted to the communication channel devices of telemetering systems. In the device, the pulse distributor 9 through the elements And 8 dispatches the elements of comparison 6, starting with the element having the greatest setpoint. As soon as the voltage corresponding to the setpoint appears on any comparison element, the signal "1 8" appears on the output of the corresponding element and through the OR 112 element it closes the controlled key 12, prohibiting the pulses from the generator 13 to pass to the pulse distributor 9. Thus, in the device the conversion of the parallel code into the serial does not occur until the end, but only until the code corresponding to the triggering element 6 is discharged, i.e. the corresponding approximation error in this channel e. Simultaneously with the ending

преобразовани параллельного кода преобразовател 4 в последовательный от элемента «ИЛИ выдаетс импульс на переключение распределител импульсов 7 (коммутатора каналов) на следующий датчик, и циклconverting the parallel code of the converter 4 into a serial one from the element "OR is generated a pulse to switch the pulse distributor 7 (channel switch) to the next sensor, and the cycle

новтор етс .is new.

Таким образом, в предлагаемом устройстве в канал св зи передаютс не все разр ды кода, а только те, начина со старшего, при которых погрешность квантовани соответствует погрешности аппроксимации. Это позвол ет уменьшить врем цикла работы устройства , что соответственно уменьшает погрешность аппроксимации и суммарную погрешность телепередачи. При этом сохран ютс преимущества циклических систем, т. е. негребуетс ни адресации, ни датировани .Thus, in the proposed device, not all code bits are transferred to the communication channel, but only those starting from the oldest, in which the quantization error corresponds to the approximation error. This makes it possible to reduce the cycle time of the device, which accordingly reduces the approximation error and the total error of the TV show. At the same time, the advantages of cyclic systems are retained, i.e. neither addressing nor dating is required.

Claims

Invention Formula

A device for transmitting telemetric information, containing information sensors, the output of each of which is connected to the input of the corresponding key, the control inputs of each of which are connected to the outputs of the first pulse distributor, the outputs of the keys are connected to the input of the analog-digital converter, the corresponding outputs of which are connected to the first inputs of the first group of the elements “And, the second inputs of which are connected to the outputs of the second 1spredD Zitel pulses, the outputs of the first group of elements“ And through the first element " LEE connected to the input of the code pulses and a clock generator

pulses, characterized in that, in order to improve the accuracy of information transfer, approximation error transducers, comparison elements, controlled key, additional keys, the second element OR or the second group of AND elements are entered, the input of each approximation error converter is connected to the output of each information sensor, and the output is connected to the input of the corresponding additional key, the control inputs of the additional keys are connected to the outputs of the first pulse distributor, and the outputs of the They are connected to the inputs of the comparison elements, the outputs of which are connected to the first inputs of the second group of elements AND, the second inputs of which are connected to the outputs of the second pulse distributor, and the outputs are connected to the input of the second element OR, whose output is connected to the first input of the controlled key and with the clock input of the first distributor, pulsator, the second input of the control key is connected to the clock pulse generator, the third to the control output of the analog-digital converter, and the output to the clock input of the second distributor PULSES.