Передающее устройство телеизмерительной системы

(51) 4 С 08 С 19) 28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ Н ДВтоЕСК 0 МУ СЕИ И 20 ите ескии инс ком В,П мола нски птивнь стемы Л е ф Эн рис, 3.8.РОИСТВО ТЕЛЕИЗИЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР.(56) Авдеев Б,Я,.ителеизмерительные гоиздат, 1981, с, (54) ПЕРЕДАЮЩЕЕ УС РИТЕЛЬНОИ СИСТЕМЫ(57) Изобретение относится к техжке передачи измерительной информацииЦель изобретения - повышение информативности телеизмерительной системы, использувяцей адаптивную коммутацию. Устройство содержит анализатор5 погрешности, аналого-цифровой преобразователь 7, блок 8 считыванйяэлемент ИЛИ 9, распределитель 10 ив каждом информационном канале дат-,чик 1, ключи 2, 4, 6, преобразователь 3 погрешности аппроксимации,элемент 11 задержки. 3 з.п. ф-ль5 ил,Изобретение относится к области передачи сообщений в многоканальных системах и может быть использовано в телеизмерительных системах, а также в иных системах, предназначенных для обслуживания процессов.Цель изобретения - повышение информативности системы, а именно сокращение объема передаваемых сообщений.На Фиг. 1 представлена Функциональная схема предлагаемого устройства:, на Фиг. 2 - схема блока-считывания; на Фиг. 3 - схема преобраэователя погрешности аппроксимации; на фиг. 4 - схема анализатора погрешности; на фиг, 5 - структура последовательности выборочных данных.Устройство содержит (Фиг.1) дат чики 1,-1, первые ключи 2 -2, преобразователи 3,-3погрешности аппроксимации, вторые ключи 4-4, анализатор 5 погрешности, третьи ключи 6 -6, аналого-цифровой преобразова тель 7, блок 8 считывания, элемент ИЛИ 9, распределитель 10, элементы 11-11 задержки.Блок считывания содержит (фиг.2) 30 элемент ИЛИ 12, элемент 13 задержки, элемент ИЛИ 14, элемент НЕ 15, элемент И 16, счетчик 17, элемент 18 памяти числа симвопов полного выборочного значения, ключ 19, элемент 20 памяти общего числа символов при передаче приращения, элемент И 21, элемент 22 памяти кода нуля, ключ 23, мультивибратор 24, делитель 25 частоты. Преобразователь погрешности 40 аппроксимации содержит вычитатель 26, ключ 27, элемент 28 памяти, Формиро ватель 29 модуля, делитель 30, инвертор 31, элемент 32 сравнения, элемент 33 сравнения, генератор 34 линейного напряжения, элемент ИЛИ 35, элемент 36 задержки, ключ 37, элемент 38 задержки, ключ 39, мульти- вибратор 40. Анализатор погрешности содержит выпрямители 41 -41, компараторы 42-42., адресный регистр 43, дешифратор 44, элемент 45 задержки, элемент И 46,-46 . На Фиг. 5 приняты следующие обозначения: Т- время, занимаемое передачей полного выборочного значения; Т- время, занимаемое передачей значения приращения; Т- время, занимаемое передачей знаковой информации, Т- время, занимаемое передачей адреса активного источника.Устройство работает следующим образом.В каждом из каналов сигнал с выхода датчика 1 поступает параллельно на первые входы первого ключа 2 и преобразователя 3 погрешности аппроксимации, Распределитель 10 в соответствии с заложенной. в него программой открывает по второму входу соответствующего первого ключа 2 прохождение полного выборочного значения сигнала от датчика 1 опрашиваемого канала в линию связи через аналого-цифровой преобразователь 7 и блок 8 считывания. В промежутках между передачей полных выборочных значений, порядок прохождения которых определяется распределителем 10, в каждый тактовый момент преобразователь погрешности аппроксимации, в данный тактовый момент по отношению к предыдущему по заданному алгоритму, например, нормирует значения приращения по среднеквадратичному отклонению обслуживаемого процесса и коэффициенту приоритета. Полученная погрешность аппроксимации поступает по второму выходу преобразователя 3 погрешности аппроксимации к соответствующему второму входу анализатора 5 погрешности, значение приращения - по первому выходу преобразователя 3 погрешности аппроксимации к первому входу второго ключа 4, а его знак - по третьему выходу преобразователя 3 погрешности аппроксимации к первому входу третьего ключа 6. Анализатор 5 погрешности, исходя из оценки информации, полученной на его вторых входах, определяет наиболее активный канал, которому по соответствующему второму выходу дается разрешение на прохождение значения приращения наиболее активного канала через аналого-цифровой преобразователь 7 и блок 9, а сведения о его.знаке через элемент ИЛИ 9 и блок 8 - в линию связи. Разрешение реализуется путем открывания по вторым входам соответствуюших второго ключа 4 и третьего ключа 6. Одновременно этим же сигналом разрешения через первый элемент 11 задержки подготавливается к сле 1 дующему такту работы преобразователь 3 погрешности аппроксимации, соответствующий этому наиболее активному5 14834каналу. Время задержки элемента 11,задержки должно быть равным временипрохождения выбранного приращения 1наиболее активного канала и сведе 5ния о его знаке через аналого-цифровой преобразователь 7 и блок 8 в линию связи, Анализатор 5 погрешностипо первому выходу выдает адрес наиболее активного источника через первыйвход блока 8 в линию связи, Блок 8определяет порядок прохождения адреса наиболее активного источника,значения и знака его приращения, полного выборочного значения. В блоке 158 формируется структура последовательности выборочных данных, условно отображенная на фиг. 5, причемобычно Т кратно (Т р + Т з + Тд), азначит число символов полного выборочного значения кратно общему числу символов при передаче приращения.Рассмотрим работу блока считывания 8 подробнее. На второй вход блока 8, т,е. на второй вход элемента 25 ИЛИ 12, поступает содержимое аналого-цифрового преобразователя 7 в последовательном коде. Если последовательность двоичных символов отображает значение приращения наиболее активного источника, то после задержки, равной длительности передачи приращения Т , к третьему входу элемента ИЛИ 12 поступает информация о знаке приращения. Соответствующая35 временная задержка обеспечивается элементом 13 задержки, на вход которого поступает информация с выхода элемента ИЛИ 9, После чего, т.е. поистечении времени (Т д+ Т), на первый вход элемента ИЛИ 12 от.анализатора 5 погрешности поступает адрес этого источника. С выхода элемента ИЛИ 12 последовательность двоичных символов следует в линию связи,45 Одновременно счетчик 17 ведет подсчет их числа по инверсному входу. Поскольку в последовательном коде аналого-цифрового преобразователя 7логический "О" соответствует потенциалу земли, то для обеспечения подсчета всех символов как логических".1", так и "О" предназначены элементИЛИ 14, элемент НЕ 15 и элемент И 16.А именно на вход счета счетчика 171 55логическая 1 поступает непосредственно через второй вход элемента ИЛИ 14, а логический "О" - через элемен НЕ 15, второй вход элемента 76 еИ 1 б и первый вход третьего элемента ИЛИ 14. Появление сигнала на выходе элемента И 16 тактируется импульсами с выхода иультивибратора 24.Последний запускается по входу управления первыми импульсами, поступающими от распределителя 10 на входблока 8, а последующими импульсамиподсинхронизируется. Период повторения импульсов от распределителя 10равен периоду повторения полных выборочных значений Т(фиг,5). Иультивибратор 24 работает синхронно саналого-цифровым преобразователем 7,а именно появление на выходе мультивибратора 24 импульсов положительной полярности совпадает с поступлением с выхода аналого-цифрового преобразователясимволов последовательного кода, а импульсов отрицательной полярности - с междусимвольными паузами последовательного кодааналого-цифрового преобразователя 7.Длительность импульсов мультивибратора 24 равна длительности символовпоследовательного кода аналого-цифрового преобразователя 7. Посколькузапись числа символов ведется всчетчике 17 по инверсному входу, топредварительно (до начала счета) внего записывается общее число символов при передаче приращения (длительность передачи которых равна Т =- Т+ Т э + Тд), которое поступаетчерез нормально открытый четвертыйключ 19 из элемента 20 памяти общегочисла символов при передаче приращения по сигналу управления, следующему от делителя 25 частоты с периодомповторения Т. Требуемый период понторения обеспечивается в результатеделения частоты импульсов мультивибратора 24 в требуемое число раз (равное общему числу символов при передаче приращения),Если необходимо передавать полноевыборочное значение (а выбираетсяоно поочередно от каждого из источников сообщений с интервалов Т, междусоседствующими источниками), то посигналу на четвертом входе блока 8закрывается нормально открытый ключ19, а по входу управления считывается с элементом 18 число символов полного выборочного значения и записы 1вается по входу записи в счетчик 17,Одновременно сигналом, поступающимпо четвертому входу блока 8, закры 1483476вается нормально открытый ключ 23, чем предотвращается запуск анализатора 5 погрешности в режим считывания адреса активного источника на время передачи полного выборочного значения. Счетчик в данном случае сбрасывается в ",О" при поступлении числа символов, равного числу символов полного выборочногб значения. В результате некоторой инерционности устройства к времени появления символов на входе счета счетчика 17 в нем уже записано требуемое число символов по входу записи. Об обнуле" нии счетчика 17 свидетельствует появление сигнала на выходе элемента И 21, первый вход которого отслежи- вает содержимое счетчика 17, а на втором входе постоянно выдается код О с элемента 22 памяти кода нуля. Сигнал с выхода элемента И 21 через нормально открытый ключ 23 поступает на первый выход блока 8 и запускает анализатор 5 погрешности на считывание адреса активного источника. Лишь в том случае, когда после очередного цикла адаптивного обслуживания необходимо циклически передавать полное выборочное значение, ключ 23 является закрытым по сигналу распредителя 10 и анализатор 5 погрешности ожидает запуска до момента окончания счета числа символов полного выборочного значения (сигнал "Считывание адреса" на первом входе анализатора 5 погрешности отсутствует). Этим также предотвращается возможное совпадение подачизначения приращения и полного выборочного значения на вход аналого-цифрового пре 40 образователя 7.Рассмотрим работу преобразователя 3 погрешности аппроксимации. В каждом из каналов измеряемый процесс с выхода датчика 1 поступает на вход45 соответствующего этому каналу преобразователя 3 погрешности аппроксимации, т,е, на вход уменьшаемого его вычитателя 26, на вход вычитаемого которого поступает значение выборки ранее признанной наиболее активной из элемента 28 памяти. Полученная разность поступает на формирователь 29 модуля и далее на делитель 30, в котором осуществляется нормировка 55 модуля разности. Пронормированная разность по второму выходу преобразователя 3 погрешности аппроксимации поступает на соответствующий второй вход анализатора 5 погрешности. Каналу, признанному анализатором 5 погрешности активным, дается разрешение на передачу приращения по второму выходу анализатора 5 погрешности. Этим же сигналом после задержки в первом элементе 11 по входу управления открывается шестой ключ 27 и в элемент 28 памяти записывается текущее выборочное значение данного источника, признанного наиболее активным среди всей совокупности источников Одновременно с поступлением на нормировку разность из элемента 26 вычитания поступает на определитель полярности, Определитель полярности реализован на инверторе 31, элементе 32 сравнения, элементе 33 сравнения и генераторе 34 линейного напряжения. Модуль сигнала приращения поступает с выхода формирователя 29 модуля на первый выход преобразователя 3 погрешности аппроксимации. Сигнал приращения (разности) поступает одновременно через инвертор 31 на элемент 32 сравнения с выходом оповещения "-" и на элемент 33 сравнения с выходом оповещения "+", на другой вход элемента 32 сравнения и элемента 33 сравнения подается сигнал с выхода генератора 34 линейного напряжения. Если приращение положительно, то сработает элемент 33 сравнения с выходом "+", если отрицательно - то элемент 32 сравнения с выходом "-", Выходной оповещающий сигнал соответствующей схемы сравнения поступает в генератор знака, Знаковый генератор может быть реализован на элементе ИЛИ 35, двух элементах 36 и 38 задержки, двух ключах 37 и 39 и мультивибраторе 40 с двумя выходами положительных и отрицательных видеоимпульсов ("единиц" и "нулей" ). Сигнал с выхода оповещения сработавшему элементу сравнения (первый элемент 32 сравнения или элемент 33 сравнения) поступает параллельно через элемент ИЛИ 35 к мультивибратору 40, а через свои элементы задержки 36 или 38- к своим ключам 37 или 39;На вход знакового генератора, который является третьим выходом преобразователя 3 погрешности аппроксимации и одновременно выходом ключа 37 и ключа 39, поступает импульс той поляоности, прохождению которого от 1483476 10крыт по входу управления соответствующий (37 или 39) ключ. Например, если срабатывает элемент 33 сравнения с выходом +, то сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 35 возбужда 5 ет мультивибратор 40, а пройдя через элемент задержки 36, открывает ключ 37 (верхняя строчка на фиг.4) для прохождения положительного импульса мультивибратора 40. Время задержки определяется временем отработки сигнала в элемент ИЛИ 35 имультивибрато-ре 40. Таким образом формируется информация о знаке приращения, 15В анализаторе 5 погрешности находится пронормированное значение текущей погрешности, которое поступает с вторых выходов каждого из преобразователей 3 погрешности аппроксимации на второй вход анализатора 5 погрешности, т.е. через вход соответствующего ему выпрямителя 41 (диодной сборки) на выход всех 1 одп диодов его образующих, С выхо да каждого из диодов пронормированная погрешность поступает на один из входов всех щ = 1 ояп компараторов 42, причем на неинверсный вход компаратора 42, соответствующего определенному разряду адресного регистра 43, подаются сигналы с выходов тех канальных преобразователей 3 погрешности аппроксимации, в данном разряде адреса которого имеется единица, а на инверсный - сигналы от преобразователей 3 погрешности аппроксимации, адрес которых в данном разряде имеет нуль. Например, если имеется восемь каналов, то в каждом выпрямителе находится по ш = 18 8,402 = 3 диода, адресный регистр состоит из трех ячеек, вход каждой из которых соединен с выходом соответствующего ему компаратора 42 (всего 3 компаратора). В нашем случае имеется45 восемь адресов, а именно от 000 до 111.Тот канал, который характеризуется наибольшей нормированной погрешностью аппроксимации, устанавливает компараторы 42, соответствующие единичным разрядам его адреса в "1", а соответствующие нулевым - в 0". Другие каналы не могут изменить данные выходные состояния компараторов 55 42, поскольку их пронормированные погрешности меньшие, чем наиболее активного канала. Так, если наиболее активен второй канал, что его адрес 001 и на выходе компаратора 42, связанного с первым разрядом адресного регистра 42, находится "1", так как выход первого диода диодной сборки 41 соединен с неинверсным входом первого компаратора 42, а другие диоды диодной сборки 41 - с инверсныии входами второго и третьего компараторов 42, поэтому на выходе этих компараторов 42 находятся "0". Поскольку выходной сигнал первого преобразователя 3 погрешности аппроксимации больше выходных сигналов второго, третьего и т.д., восьмого, то выходные состояния всех компараторов 42 не изменяются от воздействия пронормированных приращений других каналов. Таким образом, в адресном регистре 43 записан адрес наиболее активного канала. Адресный регистр 43 управляет дешифратором 44, число выходов которого равно числу каналов системы. Сигнал разрешения появляется на том из его выходов, порядковый номер которого соответствует номеру наиболее активного канала и поступает на второй вход соответствующего ему элемента И 46.По сигналу из блока 8, который поступает по его первому выходу на первый вход анализатора 5 погрешности (т.е, на вход управления адресного регистра 43), адрес активного канала считывается из адресного регистра 43 и поступает по первому его выходу через блок 8 на выход устройства. Чтобы обеспечить передачу кода адреса после передачи кодов значения приращения и знака, этот сигнал подается на вход управления адресного регистра 43 с задержкой на время (Т+ Т), что обеспечивается элементом 45 задержки. Этот же сигнал управления подается на первые элементы И 46. Появляется "1" на выходе того из элементов И 46, которая соответствует наиболее активному каналу, она следует на определенный второй выход анализатора 5 погрешности и открывает в наиболее активном канале ключи 4, ключи 6 и (через элемент 11 задержки) ключ 27.Формула изобретения1. Передающее устройство телеизмерительной системы, содержащее ана 1483476 1240 лизатор погрешности, первый выход которого соединен с первым входом блока считывания, первый выход которого является выходом устройства, второй выход соединен с первым входом анали 5 затора погрешности, аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с вторым входом блока считывания, и в каждом информационном канале преобразователь погрешности информации, первый ключ и датчик, вы.ход которого соединен с первыми входами первого ключа и преобразователя погрешности аппроксимации, первые выходы преобразователей погрешности аппроксимации всех информационных каналов соединены с соответствующими вторыми входами анализатора погрешч. ности, выходы первых ключей всех информационных каналов объединены и подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ е е" с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены распределитель, элемент ИЛИ и в каждый информационный канал введены второй и третий ключи и элемент задержки, второй и третий выходы преобразователя погрешности аппроксимации соединены с первыми входами соответственно второго и третьего ключей, выход элемента задержки соединен с вторым входом преобразователя погрешности аппроксимации, выходы вторых ключей всех информационных каналов подключены к входу аналогоцифрового преобразователя, вторые выходы анализатора погрешности соединены с входами элементов задержки и вторыми входами вторых и третьих ключей соответствующих информационных каналов, выходы третьих ключей информационных каналов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с. третьим входом блока считывания, четвертый вход которого подключен к первому выходу распределителя, вторые выходы которого соединены с вторыми. входами первых ключей соответствующих информационных каналов.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок считывания .содержит мультивибратор, делитель частотыэлементы памяти, ключи, 55 счетчик, элементы И, элементы ИЛИ, элемент НЕ и элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен непосредственно с первым входом второго элемента ИЛИ и через элемент НЕ - с первым входом первого элемента И и является первым выходом блока, выход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого .соединен с первым входом счетчика, выход счетчика соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента памяти, выход второго элемента И соединен с первым входом первого ключа, выход которого является вторым выходом блока, выход мультивибратора соединен непосредственно с вторым входом первого элемента И и через делитель частоты с входом второго элемента памяти, выход которого соединен с первым входом второго ключа, выход которого и выход третьего элементов памяти соединены с вторым входом счетчика, второй и третий входы первого элемента ИЛИ, вход элемента задержки являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока, вход мультивибратора, вход третьего элемента памяти и второй вход второго ключа объединены и являются четвертым входом блока.3. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что преобразователь погрешности аппроксимации содержит ключи, вычитатель, делитель, элемент памяти, элементы сравнения, элементы задержки, мультивибратор, формирователь модуля, элемент ИЛИ, инвертор и генератор линейного напряжения выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов сравнения, выходы которых соединены непосредственно соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ и через одноименные элементы задержки - с первыми входами одноименных ключей, выходы которых объединены и являются третьим входом преобразователя, выход элемента ИЛИ соединен с входом мультивибратора, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго ключей, выкод третьего ключа через элемент памяти соединен с первым входом вычитателя, выход которого соединен через инвертор с вторым входом первого элемента сравнения и непосредственно с вторым13 148347входом второго элемента сравнения ивходом формирователя модуля, выходкоторого через делитель подключен кпервому выходу и непосредственно к5второму выходу преобразователя, первый вход третьего ключа и второйвход вычитателя объединены и являются первым входом преобразователя,второй вход третьего ключа являетсявторым входом преобразователя.4. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что анализаторпогрешности содержит выпрямители,компараторы, элементы И, элементы задержки, регистр и дешифратор, выходыкоторого соединены с первыми входами соответствующих элементов И,6 14вторые входы которых объединены с входом элементов задержки и являются первым входом анализатора, выход элемента задержки соединен с управляющим входом регистра, выходы выпрямителей соединены с соответствующими прямыми и инверсными входами соответствующих компараторов, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами регистра, первые выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора, второй выход регистра, выходы элементов И и входы выпрямителей являют 1 ся соответственно первым и вторым выходами и первыми входами анализатора.оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина Вива Рафы ЗакВНИИПИ 835/4Государ Тираж 518 венного комитета и 113035, Москва, Ж Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР5, Раушская наб., д, 4/5