Устройство для передачи информации с вращающегося объекта

(21) 4183737/24- (22) 19,01,87 (46) 23.07.88, ь (72) А.Г.Стрижко А.М.Ганн и А.С.Б (53) 621.398 (08 (56) Авторское с В 1334173, кл. С астиой прлеме юл. У 27С.Т.Свиринондарь8.8)видетельство08 С 19/28,СР 86. ащаностидвунапмеждутями у ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к бесконтактным устройствам передачи цифровых сигналов, используемых в многоканальных системах съема информации с вращающихся объектов. Цель изобретения - повышение пропускной способпутем обеспечения возможностиравленной передачи информациивращающейся и неподвижной часстройства и его упрощение. Устроиство содержит на вращающеисяч блок датчиков, аналого-цифров еобразователь, регистр команд,э нт задержки, детектор паузы, таймер, первый и второй компараторы,дифференциальный усилитель, блок управляемой нагрузки, первый и второйкомпараторы, дифференциальный усилитель, блок управляемой нагрузки, первый и второй элементы связи, на неподвижной части генератор тактовыхимпульсов, элемент задержки, регистратор, модулятор, преобразовательток-напряжение, первый и второй компараторы и мультиплексор. Устройство.позволяет, используя только два элемента связи, выполненных в виде врющихся конденсаторов, осуществлятьодновременную передачу информации внаправлении вращающейся и неподвижноего частей. 5 ил.Изобретение относится к бесконтактным устройствам передачи цифровых сигналов, используемых в многоканальных системах съема информации с вра щающихся объектов.Цель изобретения - повышение пропускной способности путем обеспечения возможности двунаправленной передачи информации между вращающейся и непод вижной частями устройства и его упрощениее.На фиг,1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока управляемой ,нагрузки; на фиг,З - функциональная схема модулятора; на фиг.4 и 5 - временные диаграммы работы модулятора и устройства.Устройство содержит на вращающей ся части блок 1 датчиков, аналогоцифровой преобразователь 2, регистр 3 команд, элемент 4 задержки, детектор 5,паузы, таймер 6, первый 7 и второй 8 компараторы, дифференциальный усилитель 9 и блок 10 управляемой нагрузки, первый 11 и второй 12 элементы связи, на неподвижной части генератор 13 тактовых импульсов, элемент 14 задержки, ригистратор 15мо дулятор 16, преобразователь ток-нап ряжение 17, первый 18 и второй 19 компараторы, мультиплексор 20 и вход 21. Блок 10 управляемой нагрузки имеет аналоговый коммутатор 22 и пер вый 23 и второй 24 элементы нагрузки, вход 25 блока управлявмой нагрузки, первый 26 и второй 24 входы (выходы блока управляемой нагрузки). Модулятор 16 содержит элемент НЕ 28 триг гер 29, с первого по четвертый элементы И-НЕ 30 - 33, с первого пошестой элементы 34-39 нагрузки и кдоче" вой элемент 40 и имеет первый 41 и второй 42 входы, первый 43, второй 44 и третий 45 выходы, контрольные точки 46-59Работа модулятора 16 происходит следующим образом,.(фиг.4). В соответствии с поступающими на первый и второй входы модулятора 16 сигналами с прямого выхода триггера 29 снимается управляющий код устройства, засинхронизированный передними фронтами тактовых импульсов. Этот сигнал подается на третий выход модулятора 16 и используется для управления мультиплексором 20. В зависимости от логической комбинации управляющего кода устройства и тактовой частоты только один из выходов схем 30-33 И-НЕ 30-33 с открытым коллектором мо" жет находиться в закороченном состоянии и к входу ключевого элемента 40, выполненного в виде транзистора, подключается только один нэ четырех делителей, образованный парами элементов нагрузки, выполненных в виде резисторов: 34"38, 35-38, 36-38, 37 и 38, При этом на шестом элементе нагрузки формируется один из четырех возможных уровней напряжений. Таким образом, уровень логической единицы управляющего кода устройства преобразуется модулятором 16 в прямоугольный меандр с размахом напряжения У - 01, а уровень логического нуля - в прямоугольный меандр с меньшим размахом напряжения, равным 11 - О.Устройство для передачи информации с вращающегося объекта работает следующим образом.1На первый вход модулятора 16 с входа 21 устройства последовательно во времени подается нулевой управляющий код-пауза а затем непосредственЭно управляющий код-управляющая команда (фиг. 1, точка 46). Промодулированный и засинхронизированный частотой генератор 13 тактовых импульсов управляющий код устройства в виде четырехуровневого сигнала (точки 47 и 48) снимается с первого выхода модулятора 16 и через первый 11 и второй 12 элементы связи, выполненных в виде вращающихся конденсаторов, дифференциальный усилитель 9 поступает на вторые входы первого и второго компараторов 7 и 8, Так как блок 10 управляемой нагрузки в любой момент времени имеет сопротивление между первым и вторым входом-выходом на несколько порядков выше выходного сопротивления: модулятора 16, работа блока 10 управляемой нагрузки не приводит к искажению сигнала на входе дифференциального усилителя 9, а следовательно, и на его выходе, В результате сравнения выходного сигнала дифференциального усилителя 9 (точка 49) с соответствующими опрными напряжениями, с выхода первого компаратора 7 снимается тактовая частота (точка 59), а с выхода второго компаратора 8 - демодулированный управляющий код устройства (точка 51). Прн обнаружении паузы в демодулированном управляющем кодез 1411794 20 ния двух вращающихся конденсаторов, позволяющих реализовать гальваническую развязку вращающейся и неподвижной частей устройства. детектор 5 паузы по ее окончании запускает таймер 6, При этом на выходетаймера 6 появляется нулевой сигнал(точка 52), длительность которого выбирается равной длительности управляющей команды, Нулевой выходной сигнал таймера 6 поступает на управляющий вход регистра 3 команд и переключает его на режим последовательноговвода демодулированной управляющейкоманды. Синхронизация ввода команд в регистр 3 производится задержанными импульсами тактовой частоты (точка 53), Одновременно с этим нулевойвыходной сигнал таймера 6 поступаетна третий вход вход аналого-цифрового преобразователя 2 и переводит егов режим последовательного вывода информации (точка 54), поступающей с выхода аналого-цифрового преобразователя 2 на вход блока 10 управляемойнагрузки. При этом блок 10 управляемой нагрузки изменяет выходной токмодулятора 16. Таким образом, одновременно с выводом информации с вращающейся части поступает управляющая команда с неподвижной части устройства. В известном устройстве такая возможность отсутствует, так как каналсвязи в нем может работать только водном направлении, а для переключения направления передачи используется третий вращающийся конденсатор.Цекодирование информации, принятойна неподвижной части преобразователем 17 ток-напряжение, имеющей навыходе последнего шесть уровней напряжения, происходит следующим образом. Выходной сигнал преобразователя 17 ток-напряжение (точка 55) сравнивается на первом и втором компарато-рах 18 и 19 с соответствующими опорными напряжениями на их первых входах. В результате этого с выхода вто рого компаратора 19 снимается единичный уровень приниМаемой информациидля случая, когда уровень передаваемого управляющего кода соответствует единице, а с выхода первого компаратора 18 - единичный уровень принимаемой информации для случая, когда уровень передаваемого управляющего кода соответствует нулю. Однако при других комбинациях принимаемых и передаваемых сигналов компараторы выдаютложную информацию, Для устраненияэтого выходные сигналы первого 18 ивторого 19 компараторов (точки 56 и 5ТО15 25 30 35 45 50 55 57) коммутируются на информационньпвход регистратора 15 строго в соответствии с сигналом (точка 47), пос-тупающим с третьего выхода модулятора 16 на третий вход мультиплексора20. В результате на первый вход регистратора 15 поступает полностьюдемодулированная измерительная информация (точка 58), которая по задержанным тактовым импульсам (точка 59)записывается в регистратор 5, Поокончании вывода информации в регистратор 15 и приема управляющей команды в регистр 3 команд, на выходе таймера 6 появляется уровень высокогосигнала, который переводит аналогоцифровой преобразователь 2 в режимизмерения,Таким образом, прием информации и передача управляющего кода в рассматриваемом устройстве происходит одновременно, что повьппает быстродействие предлагаемого устройства по сравнению с известный. Кроме того, уменьшаются габариты устройства, так как прием информации и передача управляющего кода происходит по двум элементам связи, т.е. вместо трех вращающихся конденсаторов использует" ся только два. По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет управлять процессом измерения, имеет более высокие помехоустойчивость и точность измерения за счет применеФормула и з обретения Устройство для передачи информа" ции с вращающегося объекта, содержащее на вращающейся части блок датчиков, выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, первый и второй компараторы, выход первого компаратора подключен к входу элемента задержки и первому входу таймера, регистр команд: выход которого подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя, детектор паузы, выход которого подключен к второму входу таймера, первые выводы первого и второго элементов связи, на неподвижной части генератор тактовых импульсов .14117выход которого подключен к входу элемента задержки, регистратор, первый компаратор, первый вход которого яв-. ляется входом соответствующего опор 5 ного напряжения устройства, вторые выводы первого и второго элементов связи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения пропускной способности путем обеспечения возмож ности двунаправленной передачи информации между вращающейся и неподвижной частями устройства и его упрощения, в него введены на вращающейся части дифференциальный усилитель и блок управляемой нагрузки, первый вход-выход которого и первый вход дифференциального усилителя объединены и подключены к первому выводу первого элемента связи, второй вход- выход блока управляемой нагрузки и второй вход дифференциального усилителя объединены и поцключены к первому выводу второго элемента связи, .первые входы первого и второго компараторов являются входами соответствующих опорных напряжений устройства, выход дифференциального усилителя подключен к вторым входам первого и второго компараторов, выход послед- неРо подключен к первому входу регистра команд и к входу детектора паузы, выход элемента задержки подключен к второму входу регистра команд, выход 94 6 таймера подключен к третьему входурегистра команд и третьему входу аналого-цифрового преобразователя,выход которого подключен к входу блока управляемой нагрузки на неподвижной части - модулятор, преобразователь ,ток - напряжение, второй компаратор и мультиплексор, выход которого подключен к первому входу регистратора, выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу модулятора, второй вход которого является входом неподвижной части устройства, первый выход модулятора подключен к второму выводу первого элемента связи, второй выход модулятора и первый вход преобразователя ток-напряжение объединены и подключены к шине нулевого потенциала, второй вход преобразователя ток-напряжение является вторым выводом второго элемента связи, первый вход второго компаратора является входом соответствующего опорного напряжения устройства, выход преобразователя ток-напряжение подключен к вторым входам первого и второго компараторов, выходы которых подключены к первому и второму входам мультиплексора соответственно, третий выход модулятора подключен к третьему входу мультиллексора, выход элемента задержки подключен к второму входурегистратора.1 411794 точна оставитель И.Куэнецоехред Л Сердюкова едактор Н,Лазаренко ектор В.Бутяга Заказ 3658/47 Тираж 558 ВНИИПИ Государственног по делам иэобретени 035, Москва, Ж, РаушПодписи оекомитета СССРи открытийская наб., д, 4/5 3 роектная, 4роиэводстненно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,