SU759853A1

SU759853A1 - Многоканальное адаптивное устройство регистрации

Info

Publication number: SU759853A1
Application number: SU782622342A
Authority: SU
Inventors: Evgenij M Antonyuk
Original assignee: Le Elektrotekh Inst
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1978-06-01
Publication date: 1980-08-30

Description

1 ,

Устройство относится к области измерительных информационных систем и может использоваться, например, в машинах (системах) централизованно- . 5 го контроля.

Известна измерительная информационная система со сжатием данных, содержащая датчики с блоками преобразования, блок сжатия, два коммута- ю тора, два счетчика, две схемы совпадения, блок установки, дешифратор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блоки обработки и,индикации и. ₁₅

Все параметры системы разбиты на несколько групп однотипных параметров. Блок сжатия выбирает в каждой группе два экстремальных параметра и передает их через коммутатор 20 на АЦП. В блоке обработки коды)этих экстремальных параметров сравниваются с кодами уставок и в зависимости от того, вышли эти параметры из зоны или нет, создается сигнал на. тот 25 или иной счетчик. При выходе экстремальных параметров из зоны производится регистрация всех параметров данной группы по очереди. Если же параметры данной группы не вышли из 30

2

нормы, то продолжается опрос только экстремальных параметров.

Недостатками устройства являются ограниченность его применения, так как в отдельную группу можно объединять лишь параметры, имеющие одну и ту же уставку, ограниченное быстродействие в контроле и регистрации отдельного параметра, возможность появления больших (недопустимых) погрешностей аппроксимации, например, при аварийных ситуациях контролируемого объекта. Второй и третий недостатки Объясняются появлением очереди при обслуживании всех параметров одной или нескольких групп.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многоканальное адаптивное устройство регистрации, содержащее датчики, соединенные через преобразователи погрешности аппроксимации с входами блока выбора канала и блока сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока задания погрешности, выходы блока выбора и блока сравнения соединены с входами схем И, выхода которых подключены к первым входам, ключей, вторые входа которых соедине3

759853

4

ны с выходами датчиков, а выходы ключей подключены к входам регистрирующего устройства .

Недостатком этого устройства является возможность появления больших погрешностей аппроксимации, 'значительно превышающих допустимые, при ' большой активности входных сигналов из-за ограниченности динамического диапазона преобразователей погрешности аппроксимации 0ΙΠΑ) , т.е. при определенной активности входных сигналов на выходе ППА появляется напряжение насыщения, определяемое напряжением питания. Если это произойдет в нескольких каналах, то блок, выбора каналов (БВК) будет подклю- 15

чать датчики в порядке очередности, и в каналах, имеющих больший порядковый номер, могут появиться недопустимые погрешности.

Цель изобретения - повышение точ- 20 ности работы устройства за счет уменьшения погрешности аппроксимации введением обратной связи и регулированием коэффициента передачи ППА таким образом, что передаточная ха- 25 .рактеристика всех ППА выводится на линейный участок и БВК выбирает ка.нал с наибольшей погрешностью аппроксимации .

Эта цель достигается тем, что в устройство введены дополнительные ·*□ блоки сравнения в каждый канал,сумматор и шина задания максимального напряжения, причем первый вход дополнительного блока сравнения соединен с выходом преобразователя погрет- $5 ности аппроксимации, второй - с шиной задания максимального напряжения , выходы дополнительных блоков сравнения подключены к входам сумматора, выход которого соединен с 40 другими входами преобразователей погрешности’ аппроксимации.

Структурная схема устройства показана на чертеже.

Устройство содержит датчики 1, 45

предназначенные для преобразования параметров объекта в унифицированный сигнал, преобразователи 2, слу-; жащие для выработки напряжения, пропорционального погрешности аппроксимации.Выход датчика 1 соединен с входом ППА 2, выход которого подключён к входу блока 3 выбора канала (БВК), служащего для нахождения канала с наибольшей погрешностью аппрок-^г симации, и к первым входам блоков 4 и5 сравнения, предназначенных для выработки сигналов 1, при появлении на их входах одинаковых напряжений. Вторые входы блока 4 соединены с выходами блока 6 задания погрешности, 60 служащего для задания допустимой погрешности аппроксимации отдельно по каждому каналу. Вторые входы блока 5соединены с шиной 7 источника напряжения, соответствующего максимально 55

возможному напряжению на выходе преобразователя 2 (например, это может быть напряжение питания).

Выходы блока 4 сравнения подключены к первым входам схем и 8, вторые входы которых соединены с выходами блока '3 выбора канала,выходы схем 8 'подключены к первым входам ключей 9,, вторые входа которых соединены с выходами датчиков 1, а выхода ключей подключены к входам регистрирующего устройства 10,служащего для регистрации параметров объекта.Схемы 8 и ключи 9 слежат для подключения к регистрирующему устройству сигналов датчиков при одновременном появлении сигнала рт блока 3 и блока 4 сравнения на входах одной из схем И 8. Выхода блоков 5 сравнения соединены с входами сумматора 11 (например, на резисторах) , служащего для создания напряжения, пропорционального числу сработавших блоков 5 сравнения, т.е. пропорционального числу каналов, в которых выходное напряжение преобразователя 2 достигло максимального значения. Выход сумматора 11 соединен с вторыми входами преобразователя 2, позволяющими уменьшить наклон характеристики вход-выход преобразователя 2 и тем самым вывести выходное напряжение его на линейный участок.

Устройство работает следующим образом.

Параметры объекта преобразуются датчиками 1 в унифицированный сигнал, например, напряжение постоянного тока, которое поступает на вход преобразователя 2. Преобразователь вычисляет текущее значение погрешности аппроксимации пр выбранному алгоритму. Напряжения,' пропорциональные погрешности аппроксимации в каждом канале, с выходов ППА поступают на входы БВК 3, где осуществляется определение канала с наибольшей погрешностью аппроксимации в данный момент. На выходе БВК появляется сигнал "1" на том выходе, который соответствует выбранному каналу. Этот сигнал поступает на вход соответствующей схемы И 8, на второй вход которой подается единичный сигнал с выхода блока 4 сравнения в том случае, если погрешность аппроксимации выбранного канала превышает заданное значение, поступающее от блока б задания погрешности. Таким образом, тот иди иной ключ 9 будет включен в том случае, если погрешность - ·

аппроксимации данного канала окажется наибольшей и превышающей заданную. Через ключ 9 сигнал выбранного датчика поступает на регистрирующее устройство 10.

.Однако при большой активности сигналов в нескольких каналах выходное напряжение в нескольких преобразователях 2 достигает максимального зна759853

чения и БВК 3 начинает опрашивать эти каналы по очереди, что может привести к появлению больших недопустимых погрешностей в некоторых' каналах.

Для исключения этого явления в устройстве используется обратная связь по ,

погрешности аппроксимации, которая ³

осуществляется следующим образом.

Напряжения с преобразователя 2 поступают на дополнительные блоки 5 сравнения, на вторые входы которых подается максимальное напряжение, которое может’появиться на выходе ППА (например, напряжение питания) от шины 7. Блоки 5 тех каналов , напряжение на выходах ППА которых достигло максимального 'зна- '15 чения срабатывают так, что на их ₍выходах появляется единичный сигнал в виде определённого напряжения,

Блоки 5 сравнения должны обладать определенной памятью (например, в ви- 20 де триггера на выходе блока 5).

Напряжения с выходов сработавших блоков 5 поступает на сумматор 11, на выходе которого появляется напряжение, пропорциональное числу 25 каналов, у которых напряжение на выходе ППА достигло максимального значения. Это напряжение поступает на вторые входы ППА 2 так, что уменьшается наклон характеристики "вход- ,θ выход" ППА и выходное напряжение выводится на линейный участок. Устройство переходит на адаптивный режим работы и выбирается канал с действительно наибольшей погрешностью. После того, как определенный канал выбран, параметр его регистрируется устройством 10, и память блока 5 сравнения сбрасывается. Параметры обратной связи выбираются так, чтобы она начала действовать в слу- 40 чае, если максимальное напряжение · появится в двух и более ППА.

Выигрыш в точности при использовании этого устройства по сравнению с известным зависит от степени аппрок-45 симации, числа каналов устройства,

его загрузки и от' законов распределения входных сигналов. Так при числе каналов, равном 10, степени аппроксимации п=1, нормальном законе распределения как самих входных сигналов, так и его производных, загрузке £-0,9, при изменении наклона передаточной характеристики ППА в два раза, возможная максимальная погрешность аппроксимации уменьшается в 3-3,5 раза.

Claims

Формула изобретения

Многоканальное адаптивное устройство регистрации, содержащее датчики, соединенные через преобразователи погрешности аппроксимации с входами блока выбора канала и блока сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока задания погрешности, выходы блока выбора и блока сравнения соединены с входами схем И, выходы которых подключены к первым входам ключей, вторые входы которых соединены с выходами датчиков, а выходы ключей подключены ко входам регистрирующего устройства, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы, в устройство введены дополнительные блоки сравнения в каждый канал, сумматор и шина задания максимального напряжения, причем первый вход дополнительного блока сравнения соединен с выходом преобразователя погрешности аппроксимации, второй - с шиной задания максимального напряжения, выходы дополнительных блоков сравнения подключены к входам сумматора, выход которого соединен с другими входами преобразователей погрешности аппроксимации.