Измерительная информационная система

Союз Советскик Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 20. 07. 77 (23) 2512916/18-24с присоединением заявки йо(51)М. К .6 08 С 19/12 С 08 С 15/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 03,12. 80(72) Авторы изобретения А. И. Недашковский , В. С. Гутников и Г. Н. Новопашенный Вт Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина 7 ) Заявител) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение при построении многоточечных адаптивных измерительных информационных систем, в том числе теле- измерительных, предназначенных для использования в промышленности и при выполнении научных исследований,Известны различные структуры систем с параллельным, последователь ным и параллельно-последовательным подключением каналов существуют различные структуры построения адаптивных систем, алгоритм работы которых изменяется в соответствии с из менением характеристик входных измеряемых величин, Эти системы содержат датчики, коммутатор и программатор, осуществляющий различные режимы опроса 1 Д". 20Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является измерительная информационная система, содержащая датчики, коммутатор с адресным регистром, первый 25 вход которого соединен с первым выходом программатора, выход подключен к первому входу оперативного запоминающего устройства, второй и третий выходы программатора соединены со 30 вторым и третьим входами оперативно-,го запоминающего блока 3 .Недостатком известных информационно-измерительных систем являетсяих сложность.Целью изобретения является упрощение системы,цель достигается тем, что в предлагаемую систему введены двоично-десятичный перемножитель на элементеИ-ИЛИ и делителе частоты, выходы которого подключены к первым входамэлемента И-ИЛИ, датчики выполненычастотными, блок вычитания частот наэлементе. И-ИЛИ и 3 -К триггере, прямойи инверсный выходы которого подключены к первым входам элемента И-ИЛИ,счетчик импульсов, и в коммутаторвведены дешифратор и элемент И-ИЛИ,кпервым входам которого подключенывыходы частотных датчиков, ко вторымвходам через дешифратор подключенвыход адресного регистра, выход элемента И-ИЛИ коммутатора соединен вблоке вычитания частот с К-входом3 -К триггера и вторым входом элемента И-ИЛИ, выход которбго подключен кпервому входу счетчика импульсов, ковторому входу счетчика импульсов подключен четвертый выход программатора,,зход которого соединен с первым выходом счетчика импульсов, второй выход счетчика импульсов подключен к четвертому входу оперативного запомииающего блока, выходы кОторого пОдключены ко вторым входам элемента И-ИЛИ двоично-десятичного перемножителя, выход которого соединен в блоке вычитания частот с 3-входом 4 -К .триггера и третьим входом элемента И-ИЛИ, к четвертому входу которого подключен пятый выход программатора, шестой выход которого соединен со входом делителя частоты двоично-десятичного перемножителя. Схема предлагаемой системы представлена на фиг,1 и содержит частотные датчики 1-1, коммутатор 2, состоящий из адресного регистра 3, деширатора 4 и элемента И-ИЛИ 5, программатор б, счетчик импульсов 7, блок вычитаниячастот 8, состоящий из нетактируемого 3 -К триггера 9 и элемента И-ИЛИ 10, двоично-десятичный перемножитель11, состоящий из делителя частоты 12 и элемента И-ИЛИ 13, оперативное запбминающее устройство 14; на фиг, 2 представлены временные диаграммы работы счетчика импульсов 7, где сигнал "НУ"-нулевая установка, К(1+1) - .текущее значение измеряемой величины, К- принятая установка, й измерительный интервал.Основные узлы ИИС характеризуютсяследующими функциональными связями, Частотные сигналы с выходов датчиков 1 поступают на коммутатор 2, Адресный регистр 3 коммутатора 2 через дешиФратор 4 соединяет вь:ход коммутатора 2 с выходом одного из датчиков 1 подачей разрешающего потенциала на вход соответствующей ячейки И, входящей в состав элемента И-ИЛИ 5. Переключение каналов коммутатора 2производится сигналами с выхода программатора б. На вход счетчика импульсов 7 с выходаблока 8 поступают импульсы выходной частоты Гк, -го датчика 1 или разностной частоты ь т= УА -Гд 1.При этом импульсы частоты Г подаются на вход Э триг-. гера 9 и первую ячейку И элемента И-ИЛИ 10, импульсы частоты Гк -на вход К и вторую ячейку И элемента И-ИЛИ 10, Прямой и инверсный выходы триггера 9 соединены соответственно со вторыми входами первой и второй ячеек и элемента И-ИЛИ 10, Третий вход второй ячейки И соединен с выходом программатора б, на котором Формируется длительность временного измерительного интервала г, Начальная установка счетчика импульсов 7производится импульсом "НУ", подавае- Щмым с выхода программатора б на шину начальной установки счетчика импульсов 7. Импульс переполнения, счет- чика 7 поступает на вход программатора б, Импульсы частоты Г, Форми- Я руются иа д д (или двоичио-десятичного, что зависит от при.нятой системы счисления счетчика им пульсов, 7) перемножителя 11 путем .непрерывной подачи импульсов опорной частоты 1 О с выхода программатора 6 на вход делителя частоты 12. Импульделителя частоты 12 поступают на первые вхбды ячеек И элемента 13, на вторые входы ячеек И подаются потенциалы, определяемые кодом Кс выходов устройства 14, При этом на один из управляющих входов устройства 14 подается потенциал, разрешающий производить считывание с выходов устройства 14 кода, соответствующего (-му каналу. Номер канала определяется подачей кода номера канала с выходов регистра 3 коммутатора 2 на адресные входы оперативного запоминающего устройства 14. Информация К,. с выходов счетчика импульсов 7 поступает на входы устройства 14 в момент подачи на его второй упГ .вляющий вход сигнала "Запись" с выхода программатора б и запоминается, в устройстве в виде кода КР.Импульсы выходных частот датчиков 1-1 1 с выхода элемента И-ИЛИ 5 поступают на вход К 7-К триггера 9, устанавливая его в состояние О. Перед очередным измерением по каналу, номер которого определяется состоянием адресного регистра 3, сигналом "НУ" с выхода программатора б осуществляется начальная установка счетчика импульсов 7 в состояние "К, ", соответствующее выраженному в дополнительномкоде числовому эквиваленту принятой установки, которая задает шаг адаптивной временной дискретизации.Затем Формируются разрешающие потенциалы на выходах программатора б, на которых синхронно Формируются сигналы измерительного интервала с и считывания с выходов устройства 14 информации К, соответствующей подключенному в данный момент датчику 1. В результате на второй вход блока 8 поступают импульсы частоты Г, значение которой пропорционально числу КрФ где К - емкость счетчика 7. Таким образом, на вход счетчика импульсов 7 подаются импульсы разностной частоты л= 1 -Г;1, Если на вход счетчика импульсов 7 в течение временипоступит ЛКСМ импульсов, причем МЗ=.Ы 1и (Кхст то это означает, что Кк -Ка;( Йхст . А следовательно, измерение по данному каналу производить не следует, так как полученная при этом информация будет избыточной, На выходе программатора 6 формируется импульс, переключающий регистр 3 в783822 Формула изобретения состояние соответствующее (1+1)-муканалу коммутатора 2,В начале очередного измерения осуществляется начальная установка счетчика импульсов в состояние йст ипроизводится формирование команд14и считывания. если в результате сравнения частот 1(1+1) и Гй (1+1) окажется, что число импульсов разностной частоты ь И,1равняется илипревьпаает число М , счетчик импульсов 7 в пределах интервалапереполняется, и на его выходе формируется импульс переполнения, На этомзаканчивается синхронное формирование временных интерваловси и"считывание". При этом счетчик 7 15оказывается в нулевом состоянии, авыходные сигналы устройства 14 приотсутствии разрешающего потенциалана управляющем входе "Считывание"также равны нулю; следовательно, 20ц; =0.По окончании времени гд и длительности, определяемой выполйением операций "переключение" и "НУ", формируется интервална соответствующем выходе программатора б, и импульсы частоты Е (1+1) заполняютсчетчик импульсов 7 (такое построение программатора сокращает его оборудование). Однако возможен вариант,когда измерение частоты 1 (1+1)начинается сразу, после скончания времениРезультат измерения М,1+1)записывается в устройство 14 сигналом"Запись". Одновременно производится З 5переключение адресного регистра 3 всостояние, соответствующее (1+2)-муканалу коммутатора 3.Регистрация результата измеренияпроизводится одним из известных способов либо непосредственно с выходовсчетчика 7 или импульсов устройства14, либо с предварительной перезаписью в буферный регистр памяти,Одновременно с регистрацией измерительной информации производится регистрация кода номера датчика 1 с вы-хода адресного регистра 3. Регистрация значения кода текуцего временитакже выполняется одним из известныхспособов.Нормальное функционирование си"темы предполагает достаточно медленное изменение измеряемых величин(частот датчиков 1). Уставка й определяющая адаптивный шаг временной . 55дискретизации, является общей длявсех датчиков 1. Уставку можно менятьлибо перепайкой установочных входовсчетчика импульсов 7, либо введениемпереключателей в цепь начальной ус- щтановки.Впоследнем случае используются галетные переключатели или специальные программные переключатели.В частности, если счетчик импульсов7 работает в двоично-десятичном коде,68-4-2-1, то каждыйдесятичный разрядснабжается 4-галетным переключателемна 10 положений с шифратором единич"ного позиционного кода в двоичнодесятичный или программным переключателем, например, типа ППбТ(010.3.002.160 ТУ),Упрощение предлагаемой системы посравнению с известными достигаетсятаким образом, за счет использованиячастотных датчиков (которые в настоящее время находят широкое применениекак в промышленности, так и при вы-полнении научно-исследовательскихработ) и выполнения сравнения не кодовых комбинаций, а частоты измеряемой и частоты, соответствующей хранящемуся в оперативном запоминающемустройстве коду. Это обстоятельствопозволило использовать счетчик импульсов как непосредственно для определения результатов измерений,т.е.по прямому назначению, так и для выполнения операции сравнения, Упрощение устройства достигается как засчет совмещения двух операций, выполняемых счетчиком, так и благодарятому, что сравнение частот требуетменьшего оборудования, чем сравнениекодов, если учесть при этом, что кроме сравнения кодов необходимо определение количественного превышенияодной величины над другой.Одновременно необходимо отметитьследующее,В случае использования частотныхдатчиков в качестве измерительногоустройства может быть использованцифровой частотомер, устанавливаемыйна выходе коммутатора, так как наоперативный запоминающий блок подается кодовая комбинация, соответствующая результату измерения. В этойсвязи также можно говорить об упрощении предлагаемой структуры системыпо сравнений с прототипом. В предлагаемой системе программатор являетсяединьпч блоком, управляющим работойизмерительного устройства, устройствасравнения и системы в целом.Наличие ячеек И в устройстве-прототипе и отсутствие таковых в предлагаемой структуре не является принципиальным. Современная интегральнаяэлементная база (в частности счетчики импульсов, регистры) снабжаетсялогическими управляющими устройствами, в том числе ячейками И. Измерительная информационная система, содержащая датчики, коммутатор с адресным регистром, первый вход которого соединен с первым выходом программатора, выход подключен к первому входу оперативного запоминающего устройства, второй и третий выходыпрограмматора соединены со вторым итретьим входами оперативного запоми.,нающего устройства, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью упрощения системы, в нее введены двоичнодесятичный перемножитель на элементеИ-ИЛИ и делителе частоты, выходы которого подключены к первым входамэлемента И-ИЛИ, датчики выполненычастотными, блок вычитания частот наэлементе И-ИЛИ и 3 -К триггере, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам элементаИ-ИЛИ, счетчик импульсов, и в коммутатор введены дешифратор и элементИ-ИЛИ, к первым входам которого подключены выходы частотных датчиков,ковторым входам через дешифратор подключен выход адресного регистра, выход элемента И-ИЛИ коммутатора соединен в блоке вычитания частот с Квходом 3 -К триггера и вторым входомэлемента. И-ИЛИ, выходкоторого подключен в. первому входу счетчика импульсов, ко второму входу счетчика импульсов подключен четвертый выходпрограмматора, вход которого соединен с первым выходом счетчика импульсов, второй выход счетчика импульсов подключен к четвертому входу оперативного запоминающего блока, выходы которого подключены ко вторымвходам элемента И-ИЛИ двоично-десятичного перемножителя, выход которогосоединен в блоке вычитания частот с7 -входом 3 - К триггера и третьим вхо дом элемента И-ИЛИ, к четвертому входу которого подключен пятый выходпрограмматора, шестой выход которогосоединен со входом делителя частотыдвоично-десятичного перемножителя.15Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 315194, кл. С 08 С 19/28, 1969.2. Авторское свидетельство СССРР 495695, кл. С 08 С 19/28, 1974.3. Авторское свидетельство СССРР 432566, кл. 6 08 С 15/06, 1973783822 ырра Составитель Н. ЛысенкоКаменская Техред Н.Граб Корректор М. Демчик еда каз 9199/71 . Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретен 113035, Москва, Ж, РПерекую Перел ю 2 Подпкомитета СССРи открытийушская наб д. 4/