Устройство кодирования периода сигнала в телеметрических системах

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.Ч.1971 (№ 1661789/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.111973. Ьюллетень № 10

Дата опубликования описания 24.IV.1973

М. Кл. Н 93k 13/20

Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров

СССР

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения А, А. Богородицкий, А. Г. Рыжевский, А. А. Скорляков, Ю. А. Смагин и В. М. Шляндин

Заявитель

Пензенский политехнический институт

УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ ПЕРИОДА СИГНАЛА

В ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Изобретение относится к области дискретного преобразования аналоговых величин и может быть использовано в системах телеметрии совместно с частотными датчиками.

Известно устройство кодирования периода сигнала в телеметрических системах, содержащее,генератор образцовой частоты, делитель частоты, связанный через ключ со счетчиком, состоящим из триггеров по числу разрядов кодируемой величины.

Однако известные устройства сложны и обладают малой пропускной способностью каналов телеметрии.

С целью упрощения и повьвшения .пропускной способности каналов телеметрии предлагаемое устройство дополнительно содержит триггер управления и схемы совпадения для каждого из разрядов счетчика, кроме младшего, причем выходы триггеров разрядов счетчика соединены Ic,ïåðâûìè входами соответствующих схем совпадения, выход каждой из которых подключен к соответствующим управлякхщим входам делителя частоты и .ко второму входу схемы совпадения последующего, более млад щего .разряда,,вход триггера управления соединен с выходом счетчика, а его выход — с одним из управляющих входов делителя частоты и со вторым входом схемы совпадения старшего разряда триггера счетчика.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства кодирования периода сигнала в телеметрических системах; на фиг. 2— график распределения относительной погрешности для четырехкратного изменения частоты заполняющих импульсов.

Устройство содержит генератор 1 образцовой частоты, делитель 2 частоты, ключ 8, триггер управления 4, счетчик 5, состоящий из

10 триггеров б — б„по числу разрядов кодируемой величины и схем совпадения 7 — 7„.

Первоначально счетчик 5 и триггер управления 4 находятся в нулевом состоянии, а .коэффициент деления делителя 2 частоты устанавливается равным единице. Ключ 8 открывается с началом кодируемого,периода. Импульсы образцовой частоты с генератора 1 через делитель 2 частоты и ключ 3 поступают на вход счетчика 5. Число и триггеров счетчика выби20 рается, исходя из требуемой точности преобразования, |входной величины, причем это число должно .на единицу превышать минимальное число разрядов, необходимое для обеспечения требуемой относительной погрешности, 25 приведенной к верхней границе диапазона преобразуемых частот. Образцовая частота генератора 1 выбирается из условия переполнения счетчика (просчета 2" импульсов) за время, равное периоду максимальной преобразуемой

30 частоты. Такое число импульсов соответствует

369704

1О

15 гю

25 зо

4О

55 единичному состоянию триггера у правления

4 и нулевому состоянию счетчика 5.

При этом погрешность кодирования периода максимальной частоты ра вна 6 =.2 —, но за счет того, что потенциал с единичного выхода триггера управления 4 устанавливает значение коэффициента деления делителя 2 частоты, равное, на пример двум, погрешность скачком увеличивается до б = 2 — г" — . П ри,поступлении все трипгеры счетчика 5, кроме триггера б, находятся в единичном состоянии, которое соответствует значению периода, близкого к,периоду частоты, вдвое меньшей максимальной, кодированному с погрешностью б = (2п 1) — 1

С приходом следующего импульса п-й разряд счетчика заполняется. Потенциал с единичного,выхода триггера б„счетчика 5 через схему colBIIBpåíèÿ 7 проходит на,вход делителя 2 частоты и увеличивает коэффициент деления, например, в четыре раза. Состояние счетчика, при котором,все триггеры счетчика

5, кроме триггера б„, находятся в нулевом состоянии, соответствует значению периода частоты, вдвое меньшей максимальной, кодированному с погрешностью 6=2 — . Скачкооб разное увеличение погрешности в четыре раза объясняется четырехкратным уменьшением частоты за полнения счетчика. Наличие

«единицы»;в старшем .разряде счетчика свидетельствует о том, что кодирование производится в поддиапазоне от "" до

Умакс /макс, При

2 4 поступлении следующих 2" — импульсов происходит заполнение (n — 1) разряда счетчика.

Потенциал с единичного выхода триггера б„ счетчика через схему совпадения 7» проходит на вход делителя 2 частоты и увеличивает коэффициент деления, .например, в четы ре раза. Наличие «единиц» в двух старших разрядах счетчика овидетельспвует о том, .что кодирование производится в поддиа пазоне от """ до "" .

4 8

В дальнейшем, работа устройства протекает аналогично. По истечении длительности кодируемо го периода закрывается ключ 8 и заполнение счетчика 5 прекращается. Число «единиц» в старших разрядах счетчика до первого нуля по окончании преобразования однозначно определяет номер поддиапазона, в котором заключена величина кодируемого периода, а код младших разрядов, начиная с,наиболее старшего разряда, в котором записан «нуль», определяет значение кода периода.

Из сопоставления графика с требуемой функцией распределения относительной погрешности, показанной на фиг. 2 пунктиром, видно, что погрешность устройства не древышает заданного значения. С другой стороны, число разрядов счетчика лишь на единицы превышает число разрядов, требуемое из условия обеспечения заданной точности, при этом отпадает необходимость IB дополнительных разрядах для за поминания информации о номере поддиапазона, в котором находится значение кодируемого пориода.

После передачи п-разрядного кода по каналам связи на приемную сторону дешифрация закодированного значения периода для описанного примера четырехкратного изменения частоты счетных импульсов при заполнении очередного разряда счетчи ка осуществляется сдвигом кода младших разрядов, .начиная с наиболее старшего разряда, в котором записан «нуль», влево на (2К+1) разрядов и суммированием с числом 2"+", где К-число единиц в старших разрядах принятого кода до первого «нуля».

Коэффициент уменьшения частоты заполняющих импульсов при переходе от поддиапазона к,поддиа|пазону может иметь значение, отличное от четырех. При использовании других значений коэффициентов деления меняется распределение относительной погрешности по диапазону, предел изменения H дешифрации принятого кода, однако в любом случае однозначность полученного кода сохраняется, а дешифрация его не вызывает затруднений.

Предмет изобретения

Устройство кодирования периода сигнала в телеметрических системах, содержащее генератор образцовой частоты, делитель частоты, связанный через ключ со счетчиком, состоящим из триггеров по числу разрядов кодируемой,величины, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности каналов телеметрии и упрощения устройства, оно содержит триггер управления и схемы совпадения для каждого из разрядов счетчика, кроме младшего, причем выходы триггеров разрядов счетчика соединены с первыми входами соответствующих схем совпадения, выход каждой из которых подключен к соответствующим удравляющим входам делителя частоты и ко второму входу схемы совпадения последующего, более младшего, разряда, вход триггера управления соединен с выходом счетчика, а его выход — с одним из у правляющих входов делителя частоты и со вторым входом схемы совпадения старшего разряда триггера счетчика.

369704

2 " 1

2-и макс/уу масс/ р мс % мс су массуг ма с

Р f

Фиг. 2

Составитель В. Клюкин

Редактор Т. Морозова Техред Т. Курилко

Корректор Н. Стельмах

Заказ 1083/16 Изд. № 1275 Тирани 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб,, д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2