Устройство для обработки измеритель-ной информации

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик .(22) Заявлено 070778 (21) 2640464/18-24 р 1)м; к .зЬ 06 Г 15/20 О 06 Г 15/46 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет 11. 05. 75 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 230281 Я( ус(азь ду натщ,ПХНнчцс,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обработки измерительной информации, получаемой при помощи различного типа датчиков с индивидуальными тарировочными характерис-. тиками.Известны устройства для обработки измерительной информации, в которых выполняется функция обработки измерительной информации, но не решается задача учета нелинейности тарировочных характеристик датчиков. 1. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее коммутатор датчиков, аналого-цифровой преобразователь, арифметическое устройство, устройство хранения и считывания кодов приращений выходных характеристик датчиков, управляемый генератор пачек импульсов и счетчик, причем . выход устройства считывания соединен с входом арифметического устройства, а выход арифметического устройства связан с управляемым генератором пачек импульсов и счетчиком 21,Недостатком устройства является то, что для получения результата измерения требуется большое время, связанное с необходимостью последовательного суммирования кодов приращенийвсех участков характеристики, начиная с первого. Точность получениярезультатов измерения определяетсявеличиной шага дискретности и ееповышение связано с необходимостьюуменьшения шага, что в свою очередьувеличивает затраты времени на получение результатов измеренияЦелью изобретения является повышение быстродействия и точности обработки.15 Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для обработки измерительной информации, содержащее блок управления последовательно сое диненные датчики, коммутатор датчиков, аналого-цифровой преобразователь, блок записи-воспроизведения, а также последовательно соединенные блок хранения коэффициентов аппрок симации тарировочных характеристикдатчиков, арифметический блок, блок управления и блок регистрации, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления, другой 30 выход которого связан с арифметичес60 ким блоком, введены блок дешифрацииномера участка обработки, комму атор опроса, узла хранения номеровканалов, узел хранения номеров каналов, счетчик текущего номера канала,буферный накопитель, коммутатор опроса буферного накопителя, элементсравнения, первый вход которого через счетчик текущего номера канала,соединен с синхронизирующим выходомблока записи-воспроизведения, входомкоммутатора опроса буферного накопи 1 Отеля и входом коммутатора опросаузла хранения номеров каналов, первый выход которого подключен к адресному входу буферного накопителя,а второй выход - к управляющему вхо-. 15ду узла хранения номеров каналов,выход которого соединен со вторымвходом элемента сравнения, а информационный вход - с выходом загрузкиномеров канала блока управления, 2 Опричем выход элемента сравнения связан со вторым управляющим входомсравнения буферного накопителя,вход опроса и информационный входыкотоРого соединены соответственнос первым выходом коммутатора опросабуферного накопителя и с информационньм выходом блока записи-воспроизведения, а выход подсоединен ко второму входу арифметического блока ивходу номера участка обработки блокадешифрации номера участка обработки,первый и второй управляющие входыкоторого соединенысоответственносо вторым выходом коммутатора опроса буферного накопителя и выходомсигнала запрета блока управления,а выход связан со входом блока хранения коэффициентов аппроксимации.тарировочных характеристик датчиков.На Фиг. 1 представлена блок-схема устройства для обработки измерительной информации; на фиг. 2 - тарировочная характеристика датчика.,Устройство содержит датчики 1,блок 2 коммутации датчиков, аналогоцифровой преобразователь 3," блок 4записи-воспроизведения, блок 5 выбора каналов, блок б дешифрации номера участка обработки, блок 7 хранения коэффициентов аппроксимациитарировочных характеристик датчиков,арифметический блок 8, регистрирующий блок 9, блок 10 управления.Блок 5 выбора каналов содержитсчетчик 11 текущего номера канала,узел 12 хранения номеров каналов,элемент 13 сравнения, коммутатор 14опроса узла хранения номеров каналов,коммутатор 15 опроса буферного накопителя, буферный накопитель 16,Кусочно-линейная аппроксимациятарировочной характеристики датчика ( = Г(х), где х - измеряемыйпараметр, производится путем деления характеристики на и равныхУчастков обработки и проэедения аппроксимирующей прямой, соединяющей, крайние точки характеристики. Значение параметра определяется по формулеЧ.=Ч Кн +б(4 ),1 Огде Уо - постоянный коэффициентК - тангенс наклона аппроксимирующей прямой;И - текущее значение измеритель.ного кода8 ь: -скА+ЬАа+Ь где д ., Ю - величины отклонений тарировочной характеристики от аппроксимирующейпрямой на границах)-го участка,Число участков обработки и определяется требуемой точностью учетанелинейности тарировочной характеристики датчика и, с целью простоты реализации выбора участка обработки,принимается из ряда чисел кратных 2;при этом номер участка, которому принадлежит код й , определяется кодом,содержащимся в щ-старших разрядахизмерительного кода М.Число старших разрядов а определяется, где щ = )од 2 п.Таким образом, тарировочная характеристика датчика при ее разбиениина и участков может быть представле.на коэффициентами К 1 о 1 до " диВ расчете значения параметра попроизведенному алгоритму из всех коэффициентов ОоК участвуют только двад 1и Д , где 1 - номер участка обработки, которому принадлежиттекущее значение измерительного кода,Код коэффициента а определяется путем выделения (й- е) младшихразрядов кода МКод коэффициента в является дополнением кода а.Устройство работает следующимобразом.Перед обработкой каждой новой группы параметров от устройства 10 управления.производится загрузка в узел12 хранения номеров каналов очередной группы номеров каналов, подлежащих обработке,КоэФфициенты аппроксимации тарировочных характеристик датчиков Уо,К, 00 . ,Д рассчитываются передобработкой на основании паспортныхданных датчиков и вводятся в блок 7хранения коэффициентов.Сигналы от датчиков 1 через коммутатор 2 поступают на вход аналогоцифрового преобразавателя 3. Сигналы с выхода преобразователя 3в виде двоичных измерительных кодовпараметров поступают на блок 4 записи-воопроизведения, где записываются на магнитный носитель и передаются совместно с синхронизирующими сигналами на вход блока 5 выбора.Выбор информации осуществляется следующим образом.Измерительный код с выхода блока 4 записи-воспроизведения посту; пает на информационный вход буферного накопителя 16, а соответствующие синхронизирующие сигналы поступают на вход счетчика 11 текущего номера канала, на вход коммутатора 14 опроса узла хранения кодов номеров каналов и на вход коммутатора 15 опроса буферного накопителя. Счетчик 11 изменяет свое состояние и обеспечивает формирование и передачу очередного текущего номера канала, соответствующего. текущему измерительному коду, на первый вход элемента 13 сравнения, на второй вход которого от узла 12 хранения номеров каналов передаются коды номеров каналов, заданных для выбора.Опрос узла 12 хранения осуществляется сигналами, поступающими от коммутатора 14 опроса. При этом . в интервале времени между двумя последовательно переданными измерительными кодами коммутатор 14 опроса обеспечивает считывание всех заданных кодов номеров. каналов, котбрые сравниваются элементом 13 сравнения с текущим кодом номера канала, сфор" мированным счетчиком 11При сравнении текущего номера канала с заданным на выходе элемента 13 сравнения формируется сигнал признак выбора, по которому измерительный код, соответствующий выб-ранному каналу, записывается в буферный накопитель 16 по адресу, поступающему с выхода коммутатора 14 оп- роса.Объем буферного накопителя 16 определяется числом каналов, выбираемых на обработку.Считывание буферного накопителя осуществляется последовательно сигналами с выхода коммутатора 15 опроса буферного накопителя.Период опроса буферного накопителя при считывании выбирается иэ учета производительности обработки и соответствует времени преобразования измерительного кода в арифметическом блоке 8.С выхода буферного накопителя 16 измерительный код передается на арифметический блок 8, причем щ старших разрядов измерительного кода в качестве кода номера участка обработки поступают на вход блока 6 дешифрации номера участка. обработки,Одновременно на вход блока 6 дешифрации поступают сигналы с выхода коммутатора 15 опроса буферного накопителя. Блок 6 дешифрации содержит дешиф-раторы на щ входов и и выходов. Число дешифраторов определяется числомодновременно обрабатываемых каналов,Каждый из дешифраторов обеспечивает опрос группы ячеек блока 7 хранения коэффициентов аппроксимациитарировочных характеристик, в которых хранятся коэффициенты Уо, К,до,д данного канала,При поступлении сигнала от коммутатора 15 опроса буферного накопителя производится выбор соответствующего дешифратора, на одном из выходов которого, в соответствии с принятым кодом номера участка обработки,15 формируется сигнал опроса блока 7хранения коэффициента аппроксимациитарировочных характеристикСигналопроса поступает на блок 7 храненияи обеспечивает считывание коэффици 20 ентов Уо и К, соответствующих данному каналу, и коэффициентов К иК; соответствующих участку обработ-.ки измерительного кода йС целью ускорения процесса обработки в арифметическом блоке 8 коэффициенты Уо, Ки д из блока 7хранения считываются параллельно.В устройстве может быть выбранрежим, когда обработка информациипроизводится при значениях К = 1,У= О,д= 0 и К;= О. Вданномслучае от блока 10 управления навход блока 6 дешифратора поступаетсигнал, который запрещает опрос блока 7 хранения коэффициентов аппрокси-.мации, а на вход арифметическогоблока 8 передается коэффициент К = 1.В результате выбора канала и учас-тка обработки на вход арифметического блока 8 передаются выбранный40 измерительный код от блока 5 выбораи соответствующие коэффициенты отблока 7 храненияВ арифметическом блоке 8 Формируются коэффициенты а и в и осуществ 45 ляется преобразование измерительного кода в соответствии с выше приведенным выражением (1).Преобразованное значение измерительного кода У поступает на блокрегистрации (найример, графический.регистратор) с целью документирования.Введение блока выбора каналов иблока дешифрации номера участкаобработки позволяет получить высо 55 кую скорость и точность обработкикодов измерительных параметров.Испытания показали, что устройство для различных типов датчиков,имеющих нелинейность тарировочнйххарактеристик до 10, обеспечиваетобработку с погрешностью до 0,5 при. информативности обработки 3,5 тысячизмерений в секунду и при информативности входного потока 14 тысячизмерений в секунду.формула изобретения Устройство для обработки измерительной информации,-содержащее блок управления, последовательно соединенные датчики, коммутатор датчиков, аналого-цифровой, преобразователь, блок записи-воспроизведения, а также последовательно соединенные блок хранения коэффициентов аппроксимации тарировочных характеристик датчиков, арифметический блок, и блок регистрации, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления, другой выход которого связан с арифметическим блоком, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно содержит блок дешифрации номера участка обработки, коммутатор опроса узла хранения номеров каналов, узел хранения номеров каналов, счет чик текущего номера канала, буферный накопитель коммутатор опроса буферного накопителя,элемент сравнения, первый вход которого через счетчик текущего номера канала сое-динен с синхронизирующим выходом блока записи-воспроизведения, входом коммутатора опроса буферного накопителя и входом коммутатора опроса узла хранения номеров каналов, первый выход которого подключен к адресному входу буферного накопителя, а второй выход - к управляющему входуузла хранения номеров каналов, выход которого соединен со вторымвходом элемента сравнения, а информационный, вход - с выходом загрузкиномеров канала блока управления,причем выход элемента сравнения связан со вторым управляющим входомсравнения буферного накопителя,вход опроса и информационный входыкоторого соединены соответственно спервым выходом коммутатора опросабуферного накопителя и с информационным выходом блока записи-воспроизведения, а выход подсоединен ковторому входу арифметического блокаи входу номера участка обработкиблока дешифрации номера участка обработки, первый и второй управляющиевходы которого соединены соответственно со вторым выходом коммутатораопроса буферного накопителя и с выходом сигнала запрета блока управления, а выход связан со входом блокахранения коэффициентов аппроксимациитарировочных характеристик датчиков. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 283689, кл. С 06 Г 15/46, 1969.2. Авторское свидетельство СССРР 251938, кл 6 06 Г 15/46, 1969807311 фиг. 2 Составитель В. СубботинРедактор В. Лазаренко ТехредС. Беца Корректор Н. Григорукшфилиал ППП "Патент", г. Ужгород; ул, Проектна 294/75ВНИИПИ Государствпо делам изобре113035, Москва, ЖТир нног ений , Ра 756,комите откры ская