Устройство для сбора данных

/28 ОСУДАРОТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИС ЭОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТ И АВТОРС 24 содер.- оговых И 5 П 1, 7, в и регитк о датчиктов, блтор б,делителр 5.Р.84 .86. Бюп В 7 А.А.Васюхно,нянский, А.В.О генер распр страт В.Н.В Филатов 17.77,О ское св кл. С 0 нын адержователь вкл ельство СССР9/28, 198,ногоканальные ки, счетчик 15 импульсо о т 1 О ИЛИиговыйов совпк 19 рео аз1-цифровыергия, 1975 азователи блок регис денияфильтблока элемент й и бло ор 5 со 136.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА(57) Изобретение относиттельной технике и можетзовано в качестве многоканалого-цифрового преобрЦель изобретения - повышводительности устройства блоОВ а20 бу ДАННЫХк измери ит из21 або и нтов ыть нал польж ные элем И-НЕ, Овертор 2 зовател ние про при обр с сс(56) Автор11 ф 8242641Шушкованалого ЯО 1213427 14 С 01 й 19/25 С ции. Устрои в 1, блок 2 ок 4 элемен р аспр еделит ьных канало спр еделител ементы 16 и 13 адреса, фаналого-циель 14, элер онизации,блок 98 ключе ок 11 синхронизации оследовательно соединент И, О-триггер, элемент иггер, элемент И-НЕ и ин- В устройстве частота1213427 35 опроса датчиков поддерживается яа уровне, зависящем от их активности т. е, устройство адаптивно. Изобретение относится к области измерительной техники и можетбыть использовано в качестве многоканального аналого-цифрового преобразователя, осуществляющего5преобразование и регистрацию выходных сигналов множества первичных датчиков в системах сбора данных.Цель изобретения - повышение проиэводителвности устройства при об-;работке информации за счет синхронизации работы нескольких АЦП приопросе датчиков и исключения непроизводительных затрат времени.На Фиг,1 представлена структур 15ная схема устройства для сбора дан -нык; на фиг.2 - блок синхронизации.Устройство для сбора данных содержит и первичных датчиков 1, выходыкоторых соединены с входами блока 2 пороговых элементов и входами щ измерительных каналов 3, блок 4 элементов ИЛИ, регистратор 5, последовательно соединенные генератор 6 и распределитель 7, при этом каждый из мерительный канал 3 содержит последовательно соединенные блок 8 ключей, блок 9 элементов совпадений, элемент 10 ИЛИ, блок 11 синхронизации и сдвиговый регистр 12, выход первого разряда которого соединен с вхоЗО дом установки нуля счетчика 13 адреса, а также аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14, формирователь 15 импульсов, элементы 16 и 17 задержки и блок 19 фильтров. Выходы блоков 19 всех каналов соединены с входами блока 4, выход которого соединен с входом сброса бло ка 2. Регистратор 5 может . ключать блок 20 буферизации и блок 21 або нентов . Блок 1 1 синхронизации (фиг.2) содержит последовательно соединенные элемент 22 И, О-триггер 23, эле- Ъ мент 24 И-НЕ, О-триггер 25, элемент 2 Ь И-НЕ и инвертор 27. При этом постоянство относительных частот опроса поддерживаетсяавтоматически. 2 ил. 2Устройство работает следующимобразом,Информация от датчиков 1 в аналоговой форме, например в виде постоянного напряжения, поступает навходы блоков 8 всех каналов 3 и наинформационные входы блока 2. Последний содержит и анализаторов активности, входы которых соединены с выходом соответствующего датчика 1,Информация от датчиков 1 может поступать и в цифровом виде, тогдавместо АЦП 14 используется буферный регистр. Пороговый элемент блока 2 может быть выполнен в виде по"следовательно соединенных дифференциатора, компаратора и .В-Б"триггера, второй (К) вход которого со(единен с соответствующим выходомблока 4, а инверсный выход - с входом блока 9,Таким образом, если выходнойсигнал 1-го датчика меняется соскоростью, превышающей пороговую,на выходе соответствующего элементаблока 2 появляется низкий потенциал, свидетельствующий о наличиитребования на опрос. Регистр 12 выполнен кольцевым, т.е. выход последнего (и-го) разряда соединен с входом первого, В момент включения устройства в регистр 12 по установочному входу заносится единица в первый разряд.Допустим, что в данный момент требование на опрос на первом выходе блока 2 отсутствует на нем высокий потенциал). Блок 9 включает набор из и двухвходовых элементов И, на первый вход каждого из которых поступает выход соответствующего разряда регистра 12, а на второй - ныход соответствующего анализатора блока 2. В результате, если АЦП 14 готов к преобразованию очередного сигнала, единица с выхода первого разряда регистра 12 попадает через блок 9, элементы 10 н 22 (фиг.2) и переводит триггер 23 блока 11 в состояние высокого уровня, а в момент поступления очередного импульса СС 1 (фиг.1) на тактовый вход блока 11. поступает на вход регистра 12 и произво - дит сдвиг информации. Так продолжается до того момента, когда совпадут единица в разряде регистра 12 и ноль на выходе соответствующего анализатора активности блока 2. При этом АЦП 14 начинает рабо - тать от импульса, сформированного формирователем 15 и элементом 16 задержки, и начинает обработку сигнала данного датчика который поступает на вход АЦП 14 через блок 8.Последний выполняется в виде набора ключей по числу первичных датчиков, управляющие входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов регистра 12, а выходы объединены, образуя шину данныхПосле окончания преобразованиясигнала от очередного датчика сигнал готовности АЦП 14 разрешает работу элементу 22 и через формирователь 15 элементу 10 и блоку 11, сигнал поступает на вход регистра 12 и описанный процесс поиска датчика, сформировавшего требование на опрос, повторяется. В момент окончания преобразования в АЦП 14 по сигналу с формирователя 15 результат преобразования заносится в регистратор 5.Итак, если например, датчики 1 с номера 10 по номер 30 не сформировали требования на опрос, на выходе всех регистров 12 каналов 3 при прохождении этих датчиков появляется последовательность из 21-го короткого импульса с частотой появления импульсов на соответствующем выходе распределителя 7.Распределитель 7 осуществляет формирование последовательностей Ссг, СС 21ф СС 1,ф Ссщимпульсов, сдвинутых один относительно другого1Последовательности несовпадающнх,по времени импульсов с выхода рас -пределителя 7 поступают на тактовыевходы блоков 11 соответствующихканалов 3. В блоке 11 (фиг.2) висходном состоянии триггеры 23 и25 находятся в нулевом состоянии, 0-вход триггера 23 соединен с шиной логической единицы. При появле нии положительного перепада (из нуля в единицу)1 на С-входе триггера 23 последний переходит в состояние единицы и блокирует элемент 24. При последующем появлении сигнала СС 1 на входах триггера 25 и элемента 26 устанавливается в единицу триг. гер 25, в исходное состояние триг 5 10 50 1 П =и"ойр мин фгде 1- минимальная частотаопроса датчиков;лвремя опроса одного датчика.Таким образом, в предложенном устройстве частота опроса датчиков поддерживается на уровне, завися 55 гер 23 и через инвертор 27 сигналпроходит на выходе блока 11.А поокончании этого импульса через элемент 24 обнуляется и триггер 25.Время задержки элемента 16 выбим;рается порядка --- где 1 - пещ 1 1риод следования импульсов СС Время задержки элемента 17 выбираетсяпорядка - 1 . Поскольку счетчикг20 13 устанавливается в ноль при появлении на первом выходе регистра12, его выходной код всегда соответствует номеру опрашиваемого вданный момент датчика.25 Важным преимуществом предложенного устройства является автоматическая синхронизация АЦП 14 всехизмерительных каналов 3. Например, если в устройстве имеется два З 0 АЦП 14 (1 п=2) и в начале работыустройства первый из них опрашивает 20-й датчик, второй - 30-й,а требования на опрос сформированыот 32, 36, 41, 44 и 52-го датчиков, то, освободившись, первый 35АЦП 14 переходит к опросу 32-годатчика, затем второй - к опросу36-го и т.д., т,е. АЦП 14, спрашивающий в данный момент датчики 40со старшими номерами, задерживается в своем движении по последовательности датчиков, а АЦП 14,отстающий от него в данный момент,получает возможность догнать, Приэтом предполагается, что время опроса одного датчика много большепериода С, что имеет место дляФвсех существующих преобразователей. Число в АЦП 14 выбирается иэусловия213427 УРЮУЯЖ 7 Р Составитель В.ИубинРедактор Т.Кугрьпыева Техред М.Лароцай Корректор Е.Сирохман Заказ 778/55 Тираж 730 Подписное ВНИ 1 П 1 И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щем от их активности, т.е. устройство являетсяадаптивным, Крометого, постоянство относительных частот опроса поддерживается автоматически, без использования сложныхпрограммных средств коммутации и систем с обратной связью. Формула изобретения Устройство для сбора данных, содержащее и первичных датчиков, выходы которых соединень 1 с входами блока пороговых элементов и входами а измерительных каналов, каждый из ко- торых содержит последовательно соединенные блок ключей и аналого-цифровой преобразователь, выходы которого соединены с выходами соответствующего канала, входы которого соединены с информационными входами блока ключей, а выходы измерительных кайалов соединены с входами регистратора, а также последовательно соединенные генератор и распределитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, в него введен блок элементов ИЛИ, в каждый измерительный канал введены последовательно соединенные элемент ИЛИ блок синхронизации, сдвиговый регистр и блок элементов совпадений, а также счетчик адреса, блок фильтров, формирователь импульсов и два элемента задержки, при этом выход готовности аналого-цифрового преобра 5 зователя соединен с входом блокировки блока синхронизации и входомформирователя импульсов, выходкоторого соединен с тактовым вы"ходом канала, входом первого эле 1 О мента задержки и первым входом элемента ИЛИ, вторая группа входовкоторого соединена с выходами блока элементов совпадений, выход блока синхронизации соединен также че 15 рез второй элемент задержки сосчетным входом счетчика адреса, входустановки которого соединен с выходом первого разряда сдвиговогорегистра, а выходы - с второй груп 20 пой выходов измерительного канала,выходы сдвигового регистра соединеныс управляющими входами блока ключейи входами блока фильтров, причем выходы блоков фильтров всех измеритель 25 ных каналов соединены с соответствующими входами блока элементовИЛИ, выходы которого соединены свходами "Сброс" блока пороговыхэлементов, выходы которого соединеныЗО с второй группой входов соответствующих блоков элементов совпадений измерительных каналов, а выходы распределителя соединены с тактовыми входами соответствующихблоков синхронизации,