Приемное устройство телеизмерительной системы

Приемное устройство телеизмерительной системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскив

Социалистических

Республик

Р1 1М. Кл. З

6 08 С 19/28 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,1080. Бюллетень йо

Дата опубликовани я описания 17,10,80 (S3) УДК 621. 398 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Г. Хуравин, М. A. Мариненко и Е. И. Семенов

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть применено в телеметрии и телеуправлении.

Известна телеизмерительная систе- 5 ма, в которой на приемной стороне осуществляется нулевая экстраполяция на основе дискретных отсче;-ов телеметрируемых сигналов. Приемное устройство этой системы содержит в каж- 10 дом канале последовательно соединенные цифровое запоминающее устройство (ЗУ)и цифроаналоговый преобразователь. Информационные входы ЗУ сОединены с выходом блока промежуточной памяти, а управляющие входы - с соответствующими выходами распредели-. теля, соединенного входом с выходсм блока синхронизации, вход блока промежуточной памяти соединен с выходом 20 дешифратора, -вход которого вместе со входом блока синхронизации подсоединен ко входу приемного устройства (1).

Недостатком такого устройсТва является невозможность адаптивного оп- 25 роса телеизмеряемых сигналов, так как последовательность подключения

ЗУ задается распределителем.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству З0

2 является приемное устройство телеизмерительной системы, содержащее блок промежуточной памяти (БПП), два цифроаналоговых преобразователя(ЦАП) дешифратор адреса, электроннддучевую трубку (ЭЛТ), блок вычитания, схему сравнения (Сх.С), фильтр нижних частот (ФНЧ), кроме того в каждом канале запоминающее устройство (ЗУ), элемент И, аналоговый ключ.

Вход БПП соединен со входом устройства, первый выход — со входом управления яркостью ЭЛТ, второйсо входом первого ЦАП, а третий - co входами второго ЦАП и дешифратора адреса. Выходы последнего соединены со входами управления соответствующими ключами и первыми входами соответствующих элементов И,выходы которых соединены со входами управления соответствующих ЗУ.Входы ЗУ объединены и подключены к выходу первого ЦАП и к одному из входов блока вычитания, а выходы подключены ко входам соответствующих ключей, выходы которых объединены и подсоединены ко второму входу блока вычитания и ко входу вертика.ль-. ного отклонения луча ЭЛТ,вход горизонтального отклонения связан с выходом второго ЯАИ. Выход блока вычитания

771698 подсоединен к одному из входов схемы сравнения, выход которой объединяет вторые входы элементов И. Выходами устройства являются выходы ЭУ и экран

ЭЛТ (2)

Устройство позволяет обнару>кивать одиночные сбои величиной больше утроенного максимально возможного изменения телеметрируемых процессов на интервале аппроксимации ° При адаптивной временной дискретизации на основе нулевой экстраполяции величина обнаруживаемых сбоев не меньше .утроенной апертуры предсказания.

Сущность изобретения поясняется блок-схемой, представленной на чертеже.

Приемное устройство телеизмерительной системы содержит блок проме>куточной памяти (БПП) 1, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 2, дешифратор адреса 3, в каждом. информационном канале 4 элемент И 5, ключ б, блок памяти 7 и перестраиваемый фильтр нижних частот 8, фильтр нижних частот 9, дополнительный элемент И 10, преобразователь "частота-напряжение" (ПНЧ)11, блок вычитания 12, блок сравнения 13 и блок регистрации 14.

Блок (БПП) 1 предназначен для формирования последовательности импульсов с частотой, равной частоте дискретизации (третий .выход), и формирования кодов отсчета(первый выход) и адреса (второй выход).

Преобразователь (ЦАП)2 служит для формирования на своем выходе анало- гового напряжения, соответствующему коду на входе.

Дешифратор адреса 3 формирует логический сигнал "1" на одном из своих

Недостатком этого устройства является его относительно малая точность при повышенной вероятности сбоев, так как при этом повышается уровень напряжения на выходе ФНЧ, а значит, и минимальный уровень обнаруживаемых сбоев.

26 выходов в соответствии с входным кодом.

Блок памяти 7 предназначен для запоминания на своем выходе входного напряжения, причем момент запоминания определяется появлением сигнала

"1" на управляющем первом входе.Элементы И 5 и 10 формируют на своем выходе сигнал "1" лишь при появлении сигналов "1" на обоих своих входах.

Аналоговые ключи б предназначены для передачи входного напряжения на свой выход при появлении на управляющем втором входе сигнала "1".

Блок вычитания 7 служит для формирования на своем выходе модуля разности напряжений, имеющихся на его входах. Блок сравнения 13 формирует на выходе сигнал "1", если напряжение на его втором входе больше, чем напряжение на первом входе, в противном случае выходной сигнал блока сравнения 13 соответствует логическому нулю.

ФНЧ 9 предназначен для сглаживания последовательности входных импульсон: полоса воспроизводимых фильтром частот должна быть существенно меньше, чем тактовая частота всего устройства. При этом коэффициент передачи ФНЧ 9 должен быть таким, чтобы из входной последовательности одинаковых импульсов формировалось постоянное напряжение с амплитудой, равной утроенной амплитуде входных ийпульсов. Такое соотношение необходимо для обнаружения одиночных сбоев. отсчетов или адресов телеметрируегых сигналов при адаптивной дискретиза- . ции на основе нулевой экстраполяции.

ПНЧ 11 предназначен для формирования на своем выходе напряжения, про"

Целью изобретения является повышение точности устройства.

Цель достигается тем, что в приемное устройство телеизмерительной системы, содержащее информационные каналы, каждый из которых состоит из блока памяти, элемента И и ключа, выход элемента И соединен с первым входом блока памяти, выход которого Соединен с первым входом ключа, блок про-go межуточной памяти, вход которого соединен со входом устройства, первый выход - через цифроаналоговый преобразователь со вторыми входами блоков памяти информационных каналов и первым входом блока вычитания, второй выход блока промежуточной памяти соединен со входом дешифратора адреса, выходы которого соединены с первыми входами элементов И и вторыми входами ключей соответствующих информационных 4О каналов, выходы ключей информационных каналов объединены и соединены со вторым входом блока вычитания, выход которого соединен непосредственно с первь>м входом блока сравнения, а через 4$ фильтр нижних частот со вторым входом блока сравнения, выкод которого соединен со вторыми входами элементов И информационных каналов и блок регистрации, введены преобразователь "частота-напряжение", дополнительный элемент И и в каждом информационном канале введены перестраиваемые фильтры нижних частот, первые входы которых соединены с выходами блоков памяти, а выходы — с соответствующими входами блока регистрации, третий выход блока промежуточной памяти соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, вы- 66 ход дополнительного элемента Й через преобразователь "частота-напряжение" соединен со вторыми входами перестраиваемых фильтров нижних частот информационных каналов. 65

771698 порционального частоте входных импульсон. Так как на вход ПНЧ 11 поступают выходные импульсы элемента И 18, появляющиеся на тактах приема информации без сбоев, то величина выходного напряжения ПНЧ 11 пропорциональна средней частоте неискаженных а-.счетов всего ансамбля телеметрируемых сигналов.

ПФНЧ 8 предназначены для сглаживания входных сигналов. Граничная частота ПФНЧ изменяется н соответствии с напряжением на их управляющих вторых входах: максимальная гра— ничная частота - при уровне упранляющегo напряжения(что соОТВеТОТВуеТ малому уровню шума в канале) H ми- 15 нимальная граничная частота — при малом упранляющем напряжении.

В каждый момент граничная час".ОТа, устанавливается такой, чтобы минимизировать суммарную погрешность, состоящую из погрешности от ограничения спектра сигнала, погрешности. От задержки сигнала на время запаздывания

ПФНЧ 8 и сглаженной погрешности сбOee

I причем с увелйчением полосы пропуска/й ния ПФНЧ В погрешность ат orpai!ННения и погрешнасть задежки уменьшается, а.сглаженная погрешность сбоев увеличивается„ поэта : суммарная погрешность имеет ми -;. мум при определенной величине полос . пропускания ПФНЧ

8. Строгая настройка ПФНЧ 8 на оптимальную граничну: частоту не обязательна, поскольк потери в точности при этом невелики.

Многоканальный регистрирующий блок

14 служит для представления входной информации в удобном для потребителя виде и может быть, например, наборам аналоговых индикаторов или самописцев, электроннолучевой трубкой и т.д. 40

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Входная информация, состоя..ая на каждом такте из днух ча;::e J †;:ад< адреса .и кода отсчета, поступает В р5БПП1и разделяется в нем на первый и второй выходы: кад адреса управляет состоянием дешифратора 3, а кад отсчета в блоке 2 преобразуется в соответствующее напряжение, подаваемое на входы всех блоков памяти 5 H блока вычитания 12. На второй вход блока 12 приходит через соответствую -.1ий аналоговый ключ 6, открытый де.=.:ифратором 3, выходное напряжение определенного блока памяти в соответствии с кодом адреса. Если напряжение, соответствующее разности входных напряжений и формируемое на выходе блока 12, меньше, чем напряжение на втором входе блока сравнения 13, та 60 на выходе последнего сохраняется с „гнал "1", вследствие чего срабатывает соответствующий элемент И 5 и выходное напряжение ЦАП 2> запоминается соответствующим блоком памяти /, а Я также, пройдя ерез П Нп 8„ гостуnaeT IIa Bx0JJ, блока 14.

Если же модуль peeнасти больше напряжения на н-арам входе блока сравнения 12„ ТО записи напряжения ЦАП 2 в соответствующий 6ÐOK le!IFTH 7 не про изайдeT (06Bclpужен c60A) H на входе блока 14 останется прежнее напряжение, =-апомненнае соответствующим блоком памя=и 7 на предыдущем такте опроса даннага канала. Одиночный сбой существенна Bлияет на выходной ypaBeHь ФНЧ 9, поэтому уровень обнару:.инаемых сбаен почти не изменяется и остается мальм да тех пор, пока не увеличится частота сбоев, чта происходит прН увеличении вероятности сбоя символа н канале связи. Уроьень обнаруживаемых сбоен будет постепеиHQ возрастать вплоть да максимальHoll вели .и ы нхаднага сигнала.

Одновременна Выходное напряжение !

J8TI 1 бу ттет vl,,leH I=IJla Tb cR TB K II BK у..:еньшится частота импульсан на его

-.;ходе. Саат «тственна будет уменьшат.-ся и грани .-Вая частота ПФНЧ 8, т.е; н большей с;-епени будет сглаживаться яorpeiBHOCTB ат сбаен, которая н данной ситуации превосходит пагрешносTH ат аграничеI IIB спектра сигнала и задержк ..

Та::им 06p;з.-.:;: предлагаемое устройства панна . . e! существенна увели

° -т- -- "-"": — - :- 60 -= ша J.IJoBHe помех В канал==..О â€”н:-...--==э=-l- Достоинством предлагаема."..0 ус=-, "llcTBB также является та, .-.:.0 =-.Oc - ..-.:: eHII -.й телеметрируемь.й сиги =,ë ".,,---" "=ладкий" благодаря сгла>::иванн В В ПФНЧ, Эта качество

ПРЕДЛаГаЕМÎI а УстРО ICTBcl СУЩЕСтнЕН.-:а снизит утомляемость человека-anep2T0pe; Осабенна 9 усланиях бОльшОГО уровня ламe; B lканале связи, например в луч е организованных помех. фар.,;ул = . = Обре Te ния

Приемное устройства телеизмерительнай =. .ceåúы, содержащее информационные каналы, каждый из которых сOcTOl: Hз 6."OYа памяти, элемента И и кл:оч=;, -, ха;.; элемента И соединен с перв..м Вха, м ключа, блок прамежутач.:OH пам::..: . Вход которого соеди ICII 0 5 :O.JQ устройства, первый

Выход, — -epe- =-:.ифрааналатаный преОбразазатель с0 Вторыми ВХОдами блакан .-.Вмяти информационных каналов и блаха Вычитания раи Выход блока промежуточной памяти соединен са входам дешифратара адрес», ныхад..-. Катарог0 соединены с первы,и Входами элементов И и вторыми Входами ключей саатне;ствующих ин lа э .-:ВIIH Они:х кан лОB ныхОды кsIRчeй

H lIô0P:.:e.I0H I: .:>: Кcl:-= аЛОЭ 06 =ЕД: НЕВЫ И

СОЕДИ НЕВЫ Са Нтарыl ВХОДОМ блОКа Вы

771698

Составитель Н. БоЧарова

Р акто Н. Каменская Тех е И. К зыка Ко екто М. Ви ла

Эаказ 670 /63 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. . 4 5

Филиал TlEIH Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4 читания, выход которого соединен не посредственно с первым входом блока сравнения, а через фильтр нижних частот со вторым входом блока сравнения, выход которого соединен со вторыми входами элементов;И информационных каналов, и блок регистрации, о .т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены преобразова" тель "частота-напряжение", дополнительный элемент И и в каждом информационном канале введены перестраиваемые фильтры нижних частот, первые входы которых соединены с выходами блоков памяти, а выходы — с соответствующими входами блока регистрации третий выход блока промежуточной памяти соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, выход дополнительного элемента И через преобразователь "частота-напряжение" соединен со вторыми входами перестраиваемых фильтров нижних частот информационных каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Корнилов О. А. и др. Многоканальное кодоимпульсное телемеханнческое устройство МКТ-2.-"Приборы и системы управления", 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

15 по заявке Р 2532618/18-24, кл..G 08 С 19/00, 27 ° 09;77.