Телеметрическая система с дистанционным управлением

СОКИ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Н 9) (Н)) 4 С 08 С 19/1 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4284143 (22) 13,07.8 (46) 23.05,8 (72) В.А.Прж (53) 621, 398 (56) Авторск Р 822673, кл ИЧЕСКАЯ СИСТЕМА С ДИРАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение может быть использовано в проводных телеметрических . системах, датчики которых должны работать в условиях, исключающих их оперативное обслуживание и размещение в них автономных источников питания. Цель изобретения - повышение достоверности информации путем обеспечения стабильности характеристик системы при изменении длины линии1481826 Изобретение относится к проводнойтелеметрии и может быть использованов проводных (кабельных) телеметрических системах преимуще твенно в морских гидрофизических системах, датчикикоторых должны работать в условиях,исключающих их оперативное обслуживание и размещение в них автономныхисточников питания, 10Цель изобретения - повышение достоверности путем обеспечения ста.бильности характеристик системы приизменении длины линии связи,На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой телеметрической системы.Телеметрическая система содержитуправляющую сторону 1 и управляемуюсторону 2, соединенные через первый 3и второй 4 провода двухпроводной линии связи. Управляющая сторона состоит из передатчика 5 команд, управляемого стабилизатора 6 тока, нагрузочного резистора 7, преобразова 25теля 8 ток - напряжение, первого источника 9 опорного напряжения, блока 10 сравнения, второго источника 11опорного напряжения, интегратора 12,управляемая сторона - иэ приемника 13 30команд, блока 14 коммутации, источника 15 информации, согласующего усилителя 16, преобразователя 17 напряжение - ток,стабилизатора 18 токаи стабилизатора 19 напряжения.Телематрическая система работаетследующим образом,При отсутствии сигналов телеинформации в кабельной линии на управляюиф (2) 35 где П - напряжение питания электронминных узлов управляемой стороны 2 системы, равное напряжению стабилизации стабилизатора 19 напряжения; связи. Телеметрическая система содержит управляющую сторону 1 и управляемую сторону 2, соединенные через первый 3 и второй 4 провода двухпроводной линии связи, Управляющая сторона состоит из передатчика команд 5, управляемого стабилизатора тока 6, нагрузочного резистора 7, преобразователя ток - напряжение 8, первого источника опорного напряжения 9, блока сравнения 10, второго источника опорного напряжения 11, интегратора 12. Управляемая сторона состоит изприемника команд 13, блока коммутации 14, источника информации 15, согласующего усилителя 16, преобразователя напряжение - ток 17, стабилизатора тока 18, стабилизатора напряжения 19, Система позволяет стабилизировать коэффициент передачи по переменному току при изменении длинылинии связи, 1 ил. щей стороне 1 управляемый стабилизатор 6 тока формирует ток 1, величина которого равна1 =1 +21 (1) где 1 - ток стабилизации стабилизаотора 18 тока управляемой стороны,1 - постоянная составляющая токана выходе преобразователя 17напряжение - ток управляемойстороны в отсутствие сигналов телеинформации, равнаямаксимальной амплитуде токателеинформации.Ток, подаваемый в кабель, равен 1 ф 1, поэтому в нагрузочный резистор Ф) управляющей стороны ответвляется ток . , Так как операционный усилитель, выполняющий функции преобразователя 8 ток-напряжение, находится в активном режиме, то напряжение межпу его инвентирующим и неинвентируюцим входами практически равно нулю, и поэтому при подаче на его неинвентирующий вход постоянного напря-. жения, равного П,напряжение на инвентирующем входе также практически равно Цо,Величина Бощ выбирается из условия18З 2 б типа, Лругая чаэс гь ток, ранняя 1,ответвляется н выходную цегц преобразователя 17 напряжение - ток, Пзмеце -цие активного соцрогивлекця лицинснязи от максимального, определяемого Формулой (2), ло нуля це влияетна параметры и Аункпионцровзцие управляемой стороны системы, При подачена вход преобразователя 17 напряжение - ток управляемой стороны 2 сигналон телеинАормации ат источника 15 телеицАормации на его выхо.епоявляется переменная составляющая1 тока, амплитуда которои не должнапревышать 1 . Переменная составляющаятока сигналов телеицАормации передается по линии связи. Так как вхорноесопротивление преобразователя 8 ток -напряжеци управляющей стороны 2 практически равно нулю, а сопротивлениеуправляемого стабилизатора 6 тока дляпеременной составляющей 1 практи-внхчески бесконечно, то нагрузкой линии 25 связи на управляюшей стороне 1 системы перс.дачц является резистор 7,сопротивление которого выбцрается равным волновому сопротивлению кабеля,используемого н качестве линии связи,Вся переменная составляющая тока ответвляется в преобразователь 8 токнапряжение, на выходе которого появляется состанляюшая напряжения, рав- ная(3) 40В выражение (5) не входит величина активного сопротивления кабельнойлинии, т.е, на низких частотах приизменении длины кабеля от нуля до определенного максимального значения,определяемого из (2), коэЛФцциент передачи не меняется. Не меняются также режим работы узлов управляющей 1и управляемой 2 сторон системы,Передача сигналов телеуправленияпроисходит следующим образом.Телеметрическая система предназначена для работы в режиме передачисигналов телеинформации,однако в любой момент времени оператор или внешнее.управляющее устройство имеют возможность изменить режимы работы управляемой стороны системы (переключитьдатчики, изменить коэЬЪцпцецт передамы.С выхода интегратора 12 напряжение рассогласования поступает на пер 45 вый управляющий вход управляемого стабилизатора б тока, при этом ток на выходе изменяется до такой величины, чтобы постоянная составляющая напряжения на выходе преобразователя 8 ток - напряжение была равна заданному значению С . На управляемой сто- -вы ороне 2 часть тока, передаваемого по кабелю линии связи, равная 1 О и ответвляемая в стабилизатор 18 тока, обеспечивает питание всех узлов управляемой части 2 системы. Напряжение питания стабилизируется стабилизатором 19 напряжения параллельного . К - максимальное допустимое ак"мекстинное сопротивление линиц связи;Ю, - минимально возможное падениенапряжения на стабилизаторе 18 тока приемной стороны, при котором стабилизатор 18 тока выполняет свои Ауцкции.Постоянная составляюшая выходного напряжения преобразователя 8 ток - напряжение равна где й - сопротивление резистора цеоепи обратной связи операционного усилителя (преобразователя 8 ток-напряжение).Из (3) видно, что изменение любой составляющей тока (при изменениях температуры, с течением времени) приводит к изменению постоянной составляющей напряжения Б , на выходевыо преобразователя 8 ток - напряжение.Лля стабилизации величины Юысигвынал с выхода преобразователя 8 ток напряжение подается на первый вход блока 10 сравнения, ца второй вход которого подается опорное напряжение, равное выбранной из условия получения минимальных нелинейн х искажений сигналов телеинАормаццц величине П С выхода блока сравнения усиЕЫвленный сигнал рассогласования подается ца интегратор 12, Постояннаялвремени с интегрирования выбирается равной Р еь(50 в100) в , = у (.)1м 2 вРнгдето- низшая частота полосы пропускания сигналов телеинАормацци телеметрической систегде Й - сопротивление в цепи обратосной связи операционного усилителя (преобразователя 8ток - напряжение), 5 148 чи и т.д.) путем подачи в линию связи с передатчика 5 команд определенной кодовой посылки состоящей из И управляющих прямоугольных импульсов тока.При передаче управляющих импульсов в системе автоматического регулирования (САР), стабилизирующей ток на выходе управляемого стабилизатора 6 тока, в которую входят преобразователь 8 ток - напряжение, блок 10 сравнения, интегратор 12, первый 9 и второй 11 источники опорного напряжения и управляемый стабилизатор 6 тока, возникают возмужающие напряжения, и поэтому с постоянной времени с, выбранной по пормуле (4), на выходе интегратора начинает изменяться напряжение, и по окончании управляющей посылки его величина отличается от той, которая была до начала акта управления, Чтобы изменения этого напряжения, а соответственно и тока на выходе управляемого стабилизатора 6 тока были в допустимых пределах, суммарная длительность импульсов не должна превышать.(6) легко выполняется,Пауза между управляющими посылкамидолжна быть больше (20-50)".Таким образом,при подаче управляющих импульсов с передатчика 5 командна вход управляемого стабилизатора 6тока на его выходе появляются импульсы тока, амплитуда которых превышаетамплитуду переменной составляющейтока телеинАормации,Импульсы тока телеуправления поступают в линию связи и на приемнойстороне 2 выделяются и дешиАрируютсяприемником 13 команд, Последний подает команды управления на блок 14коммутации, который в соответствиис этими командами подключает соответствующие датчики источника 15 информации к входам согласующего усилителя 16.Таким образом, система позволяетстабилизировать режимы по постоянному току всех узлов системы и сделатьих независимыми от температуры окружающей среды, от ухода во временипараметров элементов, позволяет стабилизировать коэААициент передачи1826 по переменному току при изменении длины кабельной линии связи, и таким образом, устранить необходимость вскрытия контейнера управляемой стороныдля соответствующей подстройки режимов его работы, что повышает надежность работы системы и удобство ееобслуживания и снижает эксплуатационные расходы в целом,5 10 Формула изобретения Телеметрическая система с дистанционным управлением, включающая управляющую и управляемую стороны, соединенные между собой двухпроводнойлинией связи, первый провод которойсоединен с общей шиной, на управляемой стороне содержащая источник информации, блок коммутации, согласуюф щий усилитель и приемник команд,стабилизатор напряжения, положительныйвывод которого соединен с плюсовымвходом питания источника инФормациии согласующего усилителя, на управлящей стороне содержащая передатчик команд, нагрузочный резистор и источникпитания, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения достоверности путем обеспечения стабильности.характеристик системы при изменениидлины линии связи, на управляемойстороне введены стабилизатор тока ипреобразователь напряжение - ток, выход которого объединен с информационным входом приемника команд и входом стабилизатора тока и подключенк второму проводу линии связи, выход 40стабилизатора тока соединен с положительным выводом стабилизатора напряжения, плюсовые входы питания приемника команд, блока коммутации и преобразователя напряжение - ток объединены и соединены с положительным 45выводом стабилизатора напряжения,объединенные минусовые входы питаниясоответственно источника информации,приемника команд, согласующего усилителя, преобразователя напряжение 50ток соединены с отрицательным выводом стабилизатора напряжения и подключены к первому проводу линии связи, выходы приемника команд соединеныс соответствующими управляющими входами блока коммутации, к информационным входам которого подключены соответствующие выходы источника информации, выходы блока коммутации соедине148182 б Составитель В.Струков Техред М.Дидык, КорректорА.Обручар Редактор И,Горная Заказ 2694/53 Тираж 519 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ны с соответствующими входами соглаесующего усилителя, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение - ток, на управляющей стороне введены управляемый стабилизатор тока, преобразователь ток - напряжение, блок сравнения, интегратор, первый и второй источники опорного напряжения, положительный вывод источника питания подключен к плюсовому входу питания управляемого стабилизатора тока и к первому выводу интегратора, выход уравляемого стабилизатора тока подключен к второму проводу линии связи и через нагрузочный резистор - к первому входу преобразователя ток -напряжение, к второму входу которогоподключен выход первого источникаопорного напряжения, выход преобразователя ток - напряжение соединен спервым входом блока сравнения и является выходом системы, к второму входу блока сравнения подключен выходвторого источника опорного напряжения, выход блока сравнения подключенк второму выводу интегратора, третийвывод которого подключен к первомууправляющему входу управляемого стабилизатора тока, к второму управляющему входу которого подключен передатчик команд,