Устройство для сбора и первичной обработки информации датчиков

Союз СоветсеаСоцмалистнцесюеРеслублми и 643894 1) Дополнительное к авт. свил-.ву 22) Заявлеио 09,11.76 (21) 2419383/18-24 присоединением заявки-М. Кл.6 06 Г 15/463 06 Р 3/04 Гевуаарстввяиыя яветвт СССР вв авлам язвврвтва я вткрытвв(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА И ПЕРВИЧНО ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ДАТЧИКОВ Изобретенитомвтики и вможет найтиных системахобработки резметров объектоков. Извест обработки содержвпи ния счетч пни е Недеик 3е относится к областиввтчнслительной техники ирименение в нзмернгельдля сборе н первичнойультвтов измерений парав, снимаемых с двтчистоойствв для сбора и формвпии датчиков1,ммутатор, блок уравлеезулнгвтв, блоки нндиквостатком известных устройств яввозможность обработки резульерений в реальном масштабе ри нелинейных характеристиках ее близким по сушности техрешении к данному является татов измвремени идатчиков.Нвиболнич ескогоустройство для автоматического контроля параметров 2, содержащее коммутатор и группы элементов И по числу групп подключаемых датчиков, блок уп рввления, соединенный входом и выходом с первымн выходом н входом ком- -,мутатора, второй выход которого подключен к управляющим входам группалементов И, входы которых соединеныс выходами соответствующих датчиков,а блок синхронизации, соединенный первым н вторым входами соответственносо вторым выходом блока управления ивыходом генератора тактовых импульсов, блок памяти, входы которого под 10 ключены соответственно к третьему выходу коммутатора и третьему выходублока управления, четвертый выход которого соединен с первыми входвми счетчика резулвгвта и блока печати, выход15 счетчикв результата подключен к выходу устройства, второму входу. блокапечати и входу блокв индиквпии,Недостатком указанного устройстввявляется низкая точность обработка ин 2 а формации при ограниченном объеме памяти, вследствие необходимости хранения значений угловых коеффипиевгов ха.рвктеристик датчиков,Целью изобретения является говышение точности обработки информации.Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены блок накопления и считывания значения параметраи блок формирования трехпараметрйческой квадратичной звВисимости, состоящий из узла регистрации числа линейных участков и узла формированиялинейных значений, причем выходы блоканамятн и блока синхронизации соединенысосеветственно с первым и вторым входами блока накопления и считывания значения параметра, третий вход которогоподключен к третьему выходу коммута 15тора; в "Выход - соедйнеи со вторымивходами блока управления и бдока синхронизбции, одноименнъте выходы группэлементов И блока коммутации подклю- ,20 " чены к соответствующим входам из группы входов блока накопления и считывания значения параметра, первый и второй входы узда формирования линейныхзначений подключены соответственно к35выходам блока синхронизации и блока " "паййти, а его выход - соединен со вто-рым входом счетчика резудвгата, выходы блока синхронизации и блока паМятй соединены соотВетственно с пер 30-вим и вторым входами узла регистрации числа линейных участков, группавыходов которого ссютветствейно подключена к груПпе Входов узда,формирования линейных значений. Кроме того, блок35накопдейия и считываиия значения параметра содержит элемент ИЛИ, делитель, Реверсивные счетчики по числу иэмеряемых параметров в группе датчиков и группу элементов И,. входы ко 40торых подключены к соответствующимвходам иэ группы входов блока, сумми руюшие и въиитаюшие входы реверсив-нъа счетчиков соединены с соответствуюшиМи выходами группы элементов И,45управляющие входы которых подключенысоответственно к третьему входу блока и "Выходу делителя, соединенному входомсо вторым входом блока, выходы реверсивных счетчиков подключены к соответ0ствуюшим входам элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с выходом блока. Кроме того, узел регистрации числа. линей ных участков, содержит управляемый делитель, первый и второй входы которого5подключенык одноименным входам узла,и счетчик, соединенный входом с выходом уцравляемого делителя, выходы счет.Чика подключены к соответствуюшйм выходам из группы выходов узла. Кроме того, узел формирования линейных значений содержит два элемента ИЛИ, счетчик,триггер, группу элементов И, элемент задержки и управляемый лели"едь, причем первая и вторая группа входов группы элементов И соединены соответственно с группой входов узла и группой выходов счетчика, выход которого подключен ко входу триггера, входы счетчика и элемента задержки подключены к первому входу узла, второй входи выход которого связаны соответственно с первым входом и выхо,дом управляемого делителя, выходы группы элементов И соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу. второго элемента ИЛИ, второй вход управляемого делителя соединен с выходом второго элемента ИЛИ, вто- рой и третий входы которого подключены соответственно к выходам триггера и элемента задержки.Блок-схема устройства приведена на чертеже.Устройство содержит датчики 1, группы 2 элементов Й коммутатор 3, блок 4 управлении, блок 5 памяти, блоя 6 накопления и считывания значения параметра, включающий группу 7 элементов И, реверсивные счетчики 8, делитель 9 с фиксированным коэффициентом деления и элемент 10 ИЛИ, блок 11 синхронизации, узел 12 регистрации числа линейных участков, образованный управляемым делителем 13 и счетчиком 14, узел 15 формирования линейных значений, образованный группой 16 элементов И, счетчиком 17, элементом 18 ИЛИ, триггером 1 Э, эле ментом 20 задержки, элементом 21 ИЛИ иуправдяемымделителем 22, счетчик 23 результата, блок 24 печати, блок 25 индикации и генератор 26 тактовых импульсов.Коммутатор 3 и группы элементовИ 2 образуют блок коммутации 27, в блоки 12 и 15 - бдой 28 формирования трехпараметрической квадратичной зависимости. На чертеже обозначены также выход 29 остановки и Вход 30пуска блока 11.ЪУстройство работает следующим обршэм.В первом такте измерения частотыдатчиков коммутатор 3 дает рюрешаюшнй сигнал на одну иэ групп 2 эде.ментов И, Из блока 5 памяти в оеверсивные счетчики 8 записываютсякоды чисел Яв л, где Яйемкость реверсивных счетчиков 8, до;начальная частота 1 -го датчика,1, - выбранное время измерения. Заитем открываются входы группы 7элементов И, связанные с выходами сб:ответствуюшей группы элементов И 2,В течение времении измерения на ф1 фсуммирующие входы реверсивных счетчиков 8 поступают сигналы датчиков, Вмомент окончания времени Ьизмерения элементы И группы 2 закрывйотсяпо входам, реверсивные счетчики 8 пеИреводятся в режим вычитания и начинается второй такт работы устройства,Числа, зафиксированные в реверсивныхсчетчиках 8 равны(- о 1) и ф 130.Во втором такте работы устройствакоммутатор 3 поочередно подключает выход делителя 9 к вычитаюшим входамреверсивных счетчиков 8, причем переключение производится в момент обнуления подключенного реверсивного счетчика 8, сигнал обнуления которого черезэлемент 10 ИЛИ подается в блок 4 управления,С приходом команды пуск из блока4 управления на вход 30 блок 11 обеспечивает прохождение импульсов с выхода генератора 26 тактовых импульсов,которые поступают на вход делителя 9,делители 13, счетчика 17 и элементай 320 задержки.Обнуление первого реверсивного счетчика 8 произойдет )ри поступлении наего вход числа И 1 импульсов с выхода делителя 9;= 1(Х- Х,);причем на вход делителя 9 поступит Йимпульсов с выхода генератора 26 тактовых импульсовИ 1 О 1Кгде х - коэффициент деления делителя, определяемого из значения допустимой погрешности линеаризапии.При обнулении реверсивного счетчика8 сигнал с его выхода проходит черезэлемент 10 ИЛИ на вход 29 блока 11.Этот же сигнал поступает в блок 4 управления, в результате чего производится передача кода линейного значения измеряемого параметра из счетчика 23 вблок 24 печати и блок 25 индикации;коммутатоо 3 производит подключение делителя 9 к вычитаюшему входу следую.щего реверсивного счетчика 8, подается команда "пуск на вход 30 блока 11 и цикл,линеаризапии повторяется.После обнуления последнего реверсивного счетчика 8-командой с выхода коммутатора 3 блок 4 управления переводится в режим измерения сигналов очередной группы датчиков.Блок 28 формирования трехпараметрической квадратичной зависимости реализует зависимость вида Р ф 91ЬФс2 методом кусочно-.линейной аппроксимации. Число участковкусочно линейных функций, апнроксимируюших характеристик датчиков выбирается постоянным с учетом допустимой погрешности и соответствует емкости счетчика 14.также выбирается постоянным (для групп датчиков с близким значением наибольшей выходной частоты) коэффициент Копределяющий длину участка аппроксимации (коэффициент деления делителя 13), Числа И,ОЕ"1, вводимых в 1 -ый реверсивный счетчик 8, а также коэффициент умножения К управляемого делителя 22, зависят от индивидуальных характеристик датчиков,Коэффициенты Кделения делителя 13 зависит от характеристик датчиков:тъох 1мБлок 28 обеспечивает отработку заданной зависимости непосредственно со значения о 1 причем параболическая зависимость формируется из трех составляющих: с выхода элемента 20, с выхода триггера 19 и с выхода группы 16 элементов И. Управляемый делитель 22 осуществляет необходимое масштаФ бирование и в момент окончания линеари зацни в счетчике 23 результата будет зафиксировано численное значение измеряемого параметра в физических еди;нипах, которое затем выводится на печать, индикацию в ЦВИ.Формула изобретения1. Устройство для сбора и первичной обработки информации датчиков, содержащее коммутатор и группы элементов И по числу групп подключаемых патчи ков, блок уцравления, соединенный входом и выходом с первыми выходом и входом коммутатора, второй выход которого подключен к управляющим входам групп элементов И, входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков, блок синхронизации, соединенный первым и вторым входами соответственно со вторым выходом блока управления и выходом генератора тактовых импульсов, блок памяти, входы которого подключены соответственнб к третьему выходу коммутатооа и третьему выходу блока управления, четвертый выход которого соединен с первыми входами счетчика результата и блока печати, выход счетчика результата подключен к выходу устройства, второму входу блока печати и входу блока индикации, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью новьпцения точности, в устройство введены блок накопления и считы. ванин значения параметра и блок формирования трехнараметрической квадратичной зависимости, состояший из узла регистрации числа линейных участков и узла формирования линейных зна-, чений, причем выходы блока памяти и блока синхронизакии соединены соответ ственио с первым и вторым входамн бло ка накопления и считывания значения лараметра, третий.входкоторого поацоочен к третьему выходу коммутатора, а вы ход - соединен со вторыми входамн блока управления и блока синхронизации, одноименные выходы групп элементов И блока коммутации подключены к соот ветствующим входам из группы входов блока накопления и считывания значения параметра, первый и второй входы узла врмирования линейных значения подклеены соответственно к выходамблока синхронизации и блока памяти,. аего выход - соединен со вторым входом счетчика результатавыходы блока синхронизации и блока памяти соединены со.ответственно с первым и вторым входаии узла регистрации числа линейных участков, группа выходов которого со" Мьетственно подключена к группе входов узла формирования линейных значений.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что блок накопленияи считывания значения параметра содержит элемент ИЛИ, делитель, реверсивные счетчики по числу измеряемыхпараметров в группе датчиков и группуЭлементов И, входы которых подипочены к соответствуюшим входам из группы входов блока, суммируюшие и вычитаюшие входы реверсивных счетчиковсоединены с соответствуюшими выхода ми группы элементов И, управляюшиевходы которых подключены соответственно к третьему входу блока и выходу делителя, соединенному входом совторым входом блока, выходы реверснв ных счетчиков подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с выходом блока.3. Устройство по и, 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что узел регистра 1 ф пии числа линейных участков, содержитуправляемый делитель, первый и второйвходы которого подключены к одноименным входам узла, и счетчик, соеди,ненный входом с выходом управляемого о делителя, выходы счетчика подключенык соответствуюшим выходам из группывыходов узла.4. Устройство ло .и, 1, о т л ич а ю ш е е с я тем, что узел формирования линейных значений содержитдва элемента ИЛИ, счетчик, триггер,группу элементов И, элемент задержкии управляемый делитель, причем перваяи вторая группа входов груйпы элементов И соединены соответственно с грунпой входов узла и группой выходов счетчика, выход которого подключен ковходу триггера, входы счетчика и элемента задержки подключены к первомувходу узла, второй вход и выход которого связаны соответственно с первымвходом и выходом управляемого делители, выходы группы Элементов И соединены с соответствующими входами первого элемента ИДИ, выход которогоподключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход управляемогоделителя соединен с выходом второгоэлемента ИЛИ, второй и третий входы 43которого подйпочены соответственно квыходам триггера и элемента задержки.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Цапенко М. П. Измерительно-информационные системы, М., Энергия,1974.2. Авторское свидетельство СССРМф 329529 ф кл. 6. 0615461 1969 есное ССР 8023/4 Тираж 779 По НИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий 13036, Москва, Ж, Раушскаи б., д. ПП Патент", ф. Ужгород, ул. П Составитель В. Вертлибтор Ц. Мепуришьили Теярец И. Бабурка. Корректор А, Гриценко8