Устройство для приема и передачи телеметрической информации

 

Изобретение откосится к технике телеизмерения и может быть использовано для передачи телеметрической информации . Цель изобретения - расширение области применения путем увеличения динамического диапазона сигналов. Устройство имеет два режима работы: калибровки и измерения полезных сигналов с датчиков. Программно устанавл шаемый коэффициент усиления блока ус1{лителей позволяет существенно расширить динамический диапазон измеряемых сигналов. Блок приема и обработки информации считьшает из таймера число и сравнивает его с нулем. Если число не равно нулю, то устройство переходит в режим измерения полезных сигналов; если число равно нулю, блок приема и обработки информации загружает в таймер числа, определяющие интервал времени между циклами калибровки. 1 з.Пи .ф-лы, 6 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„su„„ 4 (д1) G 08 С 19/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

:(21) 4! 26384/24-24 (22) .18.07.86 (46) 30.09.88. Бюл. У 36 (71) Казанский авиационный институт им. А. Н. Туполева . (72) Б. К. Михайлов, Т. Ф. Щербакова, В., С. Шибалев и А. Н. Волков (53) 621 .398 (088.8) (56) Агаджанов П. А. Основы радиотелеметрии. М., 1971, с. 118.

Авторское свидетельство СССР

У 1096682, кл. G 08 С 19/28, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ

ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение отнесится к технике телеизмерения и может быть использовано для передачи телеметрической информации. Цель изобретения — расширение области применения путем увеличения динамического диапазона сигналов, Устройство имеет два режима работы. калибровки и измерения полезных сигналов с датчиков. Программно устанавливаемый коэффициент усиления блока усилителей позволяет существенно расширить динамический диапазон измеряемых сигналов. Блок приема и обработки информации считывает из таймера число и сравнивает его с нулем, Если число не равно нулю, то устройство переходит в режим измерения полезных сигналов; если число равно нулю, блок приема и обработки информации загружает в таймер числа, определяющие интерЮ вал времени между циклами калибровки.

1 з.ni.ф-лы, 6 ил.

1427403

Изобретение относится к технике телеизмерения и может быть использовано для передачи телеметрической информации.

Цель изобретения — расширение области применения путем увеличения динамического диапазона сигналов.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2— функциональная схема блока управления; на фиг. 3 — функциональная схема блока усилителей; на фиг. 4 — функциональная схема таймера; на фиг, 5схема подключения блока приема и обработки информации; на фиг . 6 — алгоритм работы блока управления.

Устройство содержит датчики 1, комкоммутатор 2, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 3, коммутатор 4, блок 5 усилителей, коммутатор 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

7, блок 8 управления, таймер 9, регистр 10, первый 11 и второй 12 дешифраторы и блок !3 постоянной памя- 25 ти.

Блок 8 управления состоит из генератора 14 тактовых импульсов, блок

15 приема и обработки информации, усилителя 16 сигналов адреса, усили- 30 теля !7 информационных сигналов, блока 18 формирования импульсов, дешифратора 19 адреса, блока 20 постоянной памяти, блока 21 оперативной памяти, блока 22 ввода-вывода, дешифратора

23 стробирующего сигнала, Блок 5 усилителей состоит из резисторов 24, ключей 25, резистора 26 и операционного усилителя 27, Таймер 9 состоит из генератора 28 и микросхемы 29 программируемого таймера К 580 ВИ 53.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий цикл начинается с задания 45 начальных значений указателей памяти коэффициентов поправки ь ;., и счетчика каналов в блоке 15. Далее он считывает из таймера 9 число и сравнивает его с нулем. Если число не рав но нулю, то устройство переходит в режим измерения полезных сигналов с датчиков . Если число равно нулю, блок 15 загружает в таймер 9,из блока 13 памяти числа, определяющие интервал времени между циклами калибровки. После этого начинается цикл калибровки. Сначала блок 15 формирует на входах-выходах управляющее слово и через усилитель 7 и блок 22 вводавывода передает его в регистр 10.

Управляющее слово содержит следующую информацию. Два младших разряда занимает код режима усиления, по линии старшего разряда передается код режима работы ("1" при работе устройства в режиме измерения полезного сигнала с датчиков и "0" при приеме калибровочного сигнала), остальные разряды занимает код адреса канала.

В начале цикла калибровки управляющее слово имеет вид 00000000. По этому управляющему слову формируются сигналы, обеспечивающие переВод системы в режим приема калибровочного сигнала, подача "!" на вторые входы коммутатора 2, выбор канала с адресом

00000 с помощью дешифратора ll, установка режима усиления, соответствующего коду 00, с помощью дешифратора

12, При этом на один из вторых входов блока 5 усилителей подается ".1",. открывающая соответствующий ключ 25 в усилителе 27, включая в цепь обратной связи ОУ соответствующий резистор 24, устанавливая тем самым необходимый коэффициент усиления.

На третьи входы коммутатора 2 из

ПАП 3 поступает калибровочный сигнал с уровнем, необходимым для данного канала в данном режиме усиления. Он формируется следующим образом. С выхода регистра 10 коды адреса канала и режима усиления. поступают на вход блока 13 памяти, с выхода которого на ЦПА 3 поступает код уровня калибровочного сигнала для данного канала в данном режиме усиления, преобразуемый им в постоянное напряжение.

Затем блок 15 формирует в 3-х старших разрядах шины адреса кодовую комбинацию, обеспечивающую появление сигнала на том выходе дешифратора 19, который является вторым выходом (Запуск") блока 8. По этому сигналу

АЦП 7 начинает преобразование напряжения калибровочного сигнала U;, прошедшего через измерительный канал, в параллельный 8-разрядный цифровой код, блок 15 выполняет несколько холостых команд (за это время АЦП заканчивает преобразование) и считывает код U; с выхода АЦП 7 через блок 22.

Затем из блока 20 в блок 15 вводится код напряжения, которое должно быть на выходе данного канала в

1427403 данном режиме усиления в отсутствии погрешности UTåîð и вычисляется поправочный коэффициент oL, = U, И; который: записывается в блок 21 опе5 ративной памяти. После этого анализируется наличие "1" во всех разрядах кода адреса канала и режима усиления, что соответствует прохождению всех каналов во всех режимах. I0

Если "1" присутствуют не во всех разрядах, то производится увеличение на 1 значения кода адреса канала и режима. Теперь поправочный коэффици- ент будет вычислен для канала с адре- 15 сом 00000 в режиме усиления 01 соответственно. Затем снова формируется управляющее слово для записи в регистр 10 и т.д. Если пройдены все каналы во всех режимах, что соответ- 20 ствует окончанию цикла калибровки, устройство переходит в режим измерения полезных сигналов с датчиков.

Цикл измерения начинается с формирования начального управляющего 25 слова блоком 15. В старшем разряде слова устанавливается "1", адрес канала 00000, режим усиления 00 (минимальный коэффициент усиления). Затем управляющее слово через блок 22 пере- 30 дается в регистр 10 и находится необходимый режим усиления. Это происходит следующим образом.

Последовательно устанавливаются коды режимов, запускается АЦП 7,. с, него считываются U„ и анализируется: находится ли уровень U„, в диапазоне напряжений, установленном для данного канала в данном режиме усиления. Коды уровней напряжения 40 хранятся в блоке 20. После этого код

U„», считанный в необходимом режиме. усиления, корректируется по погрешности, UÄ = U„», К, . Полученное значение П„,м передается через блок 45

22 на выход устройства. При этом на выходе усилителя 16 формируется кодовая комбинация, обеспечивающая выбор блока 22 с помощью дешифратора 19 и канала в блоке 22. Поступая на вход 50 дешифратора 23, код адреса выходного канала блока 22 и сигнал выбора блока

22 вызывают появление íà его выходе сигнала "1", стробирующего выдачу и м роме Кора и м э a abrxop посту 55 пает код режима усиления с выхода регистра 10.

Далее блок 15 анализирует, во всех ли разрядах кода адреса канала присутствуют "1". Если не во всех, то производится увеличение на I значения . кода адреса, вновь формируется управляющее слово для регистра 10 и т.д.

Если "1" присутствуют во всех разрядах кода, что соответствует окончанию цикла измерения и окончанию рабочего цикла, устройство начинает новый цикл.

В нем будет осуществляться калибровка ипи измерение в зависимости от состояния таймера 9. Интервал времени, по истечении которого необходимо повторение цикла калибровки, определяется исходя из скорости изменения параметров элементов измерительных каналов во времени.

В качестве любого из коммутаторов, примененных в устройстве, может быть использована микросхема К 564 КГЗ.

В блоке 5 усилителей в качестве операционного усилителя 27 применяется микросхема К 140 УД8.

В качестве АЦП 7 применена микросхема 1108 ПВ1. Блок управления реализован на базе микропроцессорного комплекта серии 580, блок 15 на микросхеме К580 И К 80А. В связи с тем, что в системе не используется режим прямого доступа к памяти и режим прерываний, на .входы Зх и ЗПР должен. быть подан сигнал логического "0" а на вход СБР, также должен быть подан "0".

Формула изобретения

1 ° Устройство для приема и передачи телеметрической информации, содержащее датчики, первый коммутатор, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, ререгистр, выход которого подключен к входу первого дешифратора, блок постоянной памяти, второй дешифратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, .ч,то, с целью расширения области применения путем увеличения динамического диапазона сигналов, в него введены второй и третий коммутаторы, блок усилите-. лей, таймер, цифроаналоговый преобразователь и блок управления, выходы датчиков подключены к соответствующим первым входам второго коммутатора, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами третьего коммутатора, выходы которого подключены к соответствующим первым входам блока усилителей, выходы которого

14274 соединены с соответствующими первыми входами первого коммутатора, первый выход блока управления через регистр подключен к входам второго дешифрато5 ра, вторым входам второго коммутатора, к входам блока постоянной памяти и является первым выходом устройства, выход блока постоянной памяти через цифроаналоговый преобразователь соединен с третьими входами второго коммутатора, выходы первого дешифратора подключены к соответствующим вторым входам первого и третьего коммутаторов, выходы второго дешифратора соединены с вторыми входами блока усилителей, второй выход блока управления подключен к второму входу аналогоцифрового преобразователя, выход которого соединен с входом блока управ- 20 ления, третий и четвертый выходы блока управления подключены соответственно к первому и второму входам таймера, вход-выход которого соединен с входом-выходом блока управления, пя- 25 тый и шестой выходы которого являются вторым и третьим выходами устройства, 2., Устройство по п. 1, о т,л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок упран ления содержит генератор тактовых импульсов, дешифратор адреса, усилитель сигналов адреса, усилитель ин- формационных сигналов, блок формирования импульсов, блок постоянной памяти, блок оперативной памяти, блок нвода-вывода, дешифратор стробируюЩего сигнала и блок приема и обработки информации, адресные выходы которого подключены к усилителю сигналов

40 адреса, выходы которого соединены с адресными входами блока постоянной памяти, блока оперативной памяти, блока ввода-вьвода, дешифратора стробирующего сигнала и дешифратора адреса, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами со1 ответственно блока постоянной памяти и блока оперативной памяти, третий выход дешифратора адреса подключен к управляющим входам блока ввода-вывода и дешифратора стробирующего сиг03 6 нала, четвертый выход дег;ифратора адреса является вторым выходом блока управления, первый и второй выходы генератора тактовых импульсов соединены с тактовыми входами блока приема и обработки информации, управляющие выходы которого подключены к первым входам блока формирования импульсов, первый выход которого соединен с входами считьвания блока постоянной памяти и блока оперативной памяти, второй выход блока формирования импульсов подключен к входу считывания блока ввода-вывода, третий и четвертый выходы блока формирования импульсов соединены с входами записи соответственно блока оперативной памяти и блока ввода-вывода, первый и второй выходы которого являются соответственно шестым и первым выходами блока управления, информационные входы блока ввода-вывода являются входами блока управления, информационные входы-выходы блока приема и обработки информации подключены к входам-выходам блока формирования импульсов и к первым входам-выходам усилителя информационных сигналов, вторые входы-выходы которого соединены с информационными входами-выходами блока оперативной памяти блока ввода-вывода и выходами блока постоянной памяти, пятый выход блока формирования импульсов подключен к входу усилителя информационных сигналов, третий выход генератора тактовых импульсов соединен с третьим входом блока формирования импульсов, шина нулевого потенциала подключена к управляющим входам усилителя сигналов адреса и усилителя информационных сигналов, вторые входы-выходы усилителя информационных сигналов являются входамивыходами блока управления, пятый .выход дешифратора адреса, второй и четвертый выходы блока формирования сигналов являются третьими выходами блока управления, выходы усилителя сигналов адреса являются четвертыми выходами блока управления, выход дешифратора стробирующего сигнала является пятым выходом блока управления.

1427403

Фив. 2

Аип втой cmpnf

От Q ю7

1427403

I 427403

h/à иаяа

//еисл ре///// на pcu//e u//

Аи7а//а дь/ ///отипь " //icy /Ю

Юаюа юи/щ й,с. ее а//а//ь/

ЫФ//

Hem

4а е

rwu//

) Жеб

Составитель М. Артамонов

Редактор Е. Копча Техред М.Ходанич Корректор M. Шароши

Заказ 4855/47 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 диРача сие//аяа

Е, Junpw оч аюьяа ащса ла аУ и ewu//u

truer ал //июь пае амаелю иа//аида

Йия/М я и

/Эй Яг)лъь )/

/ а ьмаа " ятраистда

e// ewe//m а47ееа

<и//аеа

//и я/али,та

Ф

//ааааа, aud uтек1ый7 //е////////6

YuTb/ AY/Ð

mcrpwu// ла//нера

° Abn

Jwuvwug ð7 агруюа

//ер ладаа //л е,оюаяа

d е//е//и

f/ma лпь л аарега яа// иремина

egucm

В если иге ,Аж ее 4(q I

//и,ф

Жю е////е//е 7 яа78фе щ7 ур лееаа

Ы1И

Ar3pvu гмла а,,Junc//