Измерительная информационная система

Измерительная информационная система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОП ИСААКИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ ()783822 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 20. 07. 77 (2)) 2512916/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет я)м. к .

G 08 С 19/12

G 08 С 15/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 301180. Бюллетень ¹ 44!

Дата опубликованмя ойисанмя 03. 12. 80 (53) УДХ 621. 398 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Недашковский, В. С. Гутников и Г. Н. Новопашенный

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. Y. И. Калинина (7! ) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ CHCTENA

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение при построении многоточечных адаптивных измерительных информационных систем, в том числе телеизмерительных, предназначенных для использования в промышленности и при выполнении научных исследований.

Известны различные структуры систем с параллельным, последовательным и параллельно-последовательным подключением каналов существуют различные структуры построения адаптивных систем, алгоритм работы которых изменяется в соответствии с из- )5 менением характеристик входных измеряемых величин. Эти системы содержат датчики, коммутатор и программатор, осуществлявзщий различные режимы опроса (1Д" 20

Наиболее 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 3Q вторым и третьим входами оперативно-, го запоминающего блока (3) .

Недостатком известных информационно-измерительных систем является их сложность.

Целью изобретения является yripoщение системы. цель достигается тем, что в предлагаемую систему введены двоично-десятичный перемножитель на элементе

И-ИЛИ и делителе частоты, выходы которого подключены к первым входам элемента И-ИЛИ, датчики выполнены частотными, блок вычитания частот на элементе. И-ИЛИ и J --К триггере, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам элемента И-ИЛИ, счетчик импульсов, и в коммутатор введены дешифратор и элемент И-ИЛИ,к первым входам которого подключены выходы частотных датчиков, ко вторым входам через дешифратор подключен выход адресного регистра, выход эле мента И-ИЛИ коммутатора соединен в блоке вычитания частот с К-входом

1 -К триггера и вторым входом элемента И-ИЛИ, выход которбго подключен к первому входу счетчика импульсов, ко второму входу счетчика импульсов подключен четвертый выход программатора, 4

ВХОД N0t0QOF0 СОЕДИНЕИ 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 -K .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, дешифратора 4 и элемента И-ИЛИ 5, программатор 6, счетчик импульсов 7, блок вычитания частот 8, состоящий из нетактируемого -К триггера 9 и элемента И-ИЛИ

10, двоично-десятичный перемножитель

11, 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„(i+i)— текущее значение измеряемой величины, М„ - принятая установка, й„ измерительный интервал.

Основные узлы ИИС характеризуются следующими 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 2 производится сигналами с Выхода прог рамматора б. На вход счетчика импульсов 7 с выхода блока 8 поступают импульсы выходной частоты Г„,.

i-ro датчика 1 или разностной часто ты л т = fzÄ -Гд„1.При этом импульсы частоты Г „ подаются на вход J триг-. гера 9 и первую ячейку И элемента

И-ИЛИ 10, импульсы частоты fy,. -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 t4,Íà÷àëüная установка счетчика импульсов 7 производится импульсом "Ну", подавае- Щ мым с выхода программатора б на шину начальной установки счетчика импульсов 7. Импульс переполнения, счет- чика 7 поступает на вход программатора б. Импульсы частоты fq формируются.на выходе двоичного (или двоично-десятичного, что зависит.от при.HRTQA системы счисления счетчика им» пульсов 7) перемножителя 11 путем непрерывной подачи импульсов опорной частоты fo с выхода программатора 6 на вход делителя частоты 12. Импульсы частОтных кОмпОнентОВ с ВыхОдОВ делителя частоты 12 поступают на первые входы ячеек И элемента 13, на вторые ВходЫ ячеек И подаются потен-циалы, определяемые кодом N <„. с выходов устройства 14. При этом на один из управляющих входов устройства 14 подается потенциал, разрешающий производить считывание с выходов устройства 14 кода, соответствующего i-му каналу. Номер канала определяется подачей кода номера канала с выходов регистра 3 коммутатора 2 на адресные входы оперативного запоминающего устройства 14. Информация N„,. 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 NpÄ- .

Импульсы выходных частот датчиков

1„-1 1 с выхода элемента И-ИЛИ 5 поступают на Вход K g -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 "N>, ", соответcTBующее Выраженному в дополнительном коде числовому эквиваленту принятой установки, которая задает шаг адаптивной временной дискретизации.

Затем формируются разрешающие потенциалы на выходах программатора 6, на которых синхронно формируются сигналы измерительного интервала с и считывания с выходов устройства 14 информации Np„, соответствующей подключенному в данный момент датчику 1.

В результате на второй вход блока 8 поступают импульсы частоты fp, значение которой пропорционально числу

Np„

big.j

tll cl где И - емкость счетчика 7. Таким образом, на вход счетчика импульсов

7 подаются импульсы разностной частоты f„ = lf „ -fp;i, Если на вход счетчика импульсов 7 в течение времени поступит лй импульсов, причем ай; =- f„ t и (М т, то это означает, что Ик -Np;I(Йх т . A 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 в

78382?

Формула изобретения состояние соответствующее (i+j) Mó каналу коммутатора 2.

В начале очередного измерения осуществляется начальная установка счетчика импульсов в состояние Й ст и производится формирование команд

14 и считывания. если в результате сравнения частот 1„(i+1) и f (i+1) окажется, что число импульсов разностной частоты ь И.1„ равняется или превышает число М, счетчик импульсов 7 в пределах интервала t„ переполняется, и на его выходе формируется импульс переполнения, На этом заканчивается синхронное формирование временных интервалов t < t u

"считывание". При этом счетчик 7 15 оказывается в нулевом состоянии, а выходные сигналы устройства 14 при отсутствии разрешающего потенциала на управляющем входе "Считывание" также равны нулю; следовательно, 20 „=0.

По окончании времени ед и длительности, определяемой выполйением операций "переключение" и "НУ", формируется интервал „ на соответствующем выходе программатора б, и импульсы частоты F (i+1) заполняют счетчик импульсов 7 (такое построение программатора сокращает его оборудование). Однако возможен вариант, когда измерение частоты f (1+1)начинается сразу, после скончания вреРезультат измерения М „,i+ l)записывается в устройство 14 сигналом

"Запись". Одновременно производится переключение адресного регистра 3 в состояние, соответствующее (i+2)-му каналу коммутатора 3.

Регистрация результата измерения производится одним из известных способов либо непосредственно с выходов счетчика 7 или импульсов устройства

l4, 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 текущего времени также выполняется одним из известных способов.

Нормальное функционирование си"темы предполагает достаточно медленное изменение измеряемых величин(частот датчиков 1). Уставка и,, определяющая адаптивный шаг временной 55 дискретизации, является общей для всех датчиков 1. Уставку можно менять либо перепайкой установочных входов счетчика импульсов 7, либо введением переключателей в цепь начальной ус- щ тановки.Впоследнем случае используются галетные переключатели или специальные программные переключатели.

В частности, если счетчик импульсов

7 работает в двоично-десятичном коде,6

8-4-2-1, то каждый десятичный разряд снабжается 4-галетным переключателем на 10 положений с шифратором единич- ного позиционного кода в двоичнодесятичный или программным переключателем, например, типа ППб-11Т (010.3.002.160ТУ).

Упрощение предлагаемой системы по сравнению с известными достигается таким образом, за счет использования частотных датчиков (которые в настоящее время находят широкое применение как в промышленности, так и при вы- полнении научно-исследовательских работ) и выполнения сравнения не кодовых комбинаций, а частоты измеряемой и частоты, соответствующей хранящемуся в оперативном запоминающем устройстве коду. Это обстоятельство позволило использовать счетчик импульсов как непосредственно для определения результатов измерений,т.е. по прямому назначению, так и для выполнения операции сравнения. Упрощение устройства достигается как за счет совмещения двух операций, выполняемых счетчиком, так и благодаря тому, что сравнение частот требует меньшего оборудования, чем сравнение кодов, если учесть при этом, что кроме сравнения кодов необходимо определение количественного превышения одной величины над другой.

Одновременно необходимо отметить следующее.

В случае использования частотных датчиков в качестве измерительного устройства может быть использован цифровой частотомер, устанавливаемый на выходе коммутатора, так как на оперативный запоминающий блок подается кодовая комбинация, соответствующая результату измерения. В этой связи также можно говорить об упрощении предлагаемой структуры системы по сравнений с прототипом. В предлагаемой системе программатор является единым блоком, управляющим работой измерительного устройства, устройства сравнения и системы в целом.

Наличие ячеек И в устройстве-про тотипе и отсутствие таковых в предлагаемой структуре не является принципиальным. Современная интегральная элементная база (в частности счетчики импульсов, регистры) снабжается логическими 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 выходы

783822

8 l программатора соединены со вторым и третьим 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 элементе

И-ИЛИ и делителе частоты, выходы которого подключены к первым .входам элемента И-Н31Н, датчики выполнены частотными, блок вычитания частот на элементе И-ИЛИ и 3 -К триггере, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам элемента

И-ИЛИ, счетчик импульсов, и в коммутатор введены дешифратор и элемент

И-ИЛИ, к первым входам которого подключены выходы частотных датчиков,ко вторым входам через дешифратор подключен выход адресного регистра, выход элемента И-ИЛИ коммутатора соединен в блоке вычитания частот с Квходом 3 -К триггера и вторым входом элемента. И-ИЛИ, выход которого подключен в. первому входу счетчика импульсов, ко второму входу счетчика импульсов подключен четвертый выход программатора, вход которого соединен с первым выходом счетчика импульсов, второй выход счетчика импульсов подключен к четвертому входу оперативного запоминающего блока, выходы которого подключены ко вторым входам элемента И-ИЛИ двоично-десятичного перемножителя, выход которого соединен в блоке вычитания частот с

7 -входом 3 - К триггера и третьим вхо о дом элемента И-ИЛИ, к четвертому входу которого подключен пятый выход программатора, шестой выход которого соединен со входом делителя частоты двоично-десятичного перемножителя.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 315194, кл. G 08 С 19/28, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 495695, кл. G 08 С 19/28, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 432566, кл. G 08 С 15/06, 1973 (прототип).

783822 ну

"х(н

Сч итра

Перекую

Перемпв

Запись о

Составитель Н. Лысенко

Редактор H. Каменская Техред И.Граб Корректор М. Демчик

Заказ 9199/71 . Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент" r. Ужгород, ул. Проектная,4