Пристрій для передачі і прийому інформації

Изобретение относится к телеизмерению. Цель изобретения - повышение быстродействия и информативности Устройство содержит на передающей стороне аналоговый датчик У формирователь 2 информации, блок 3 модуляции сигналов, блок 4 коммутации, блок 5 синхронизации и частотный датчик 6, на приемной стороне фильтр 7, первый и второй блоки индикации 8 и 9, генератора 10 тактовых импульсов, селектор 11 длительности сигналов и формирователь 12информации 3з п ф-лы,Зил. П ON Шиг.1 1656572 Изобретение относится к технике телеизмерения и может быть использовано для постоянного контроля и телеизмерения глубмнных параметров скважины в процессе бурения забойными двигателями, а также 5 при телеконтроле и телеизмерении различных параметров по линиям электропередач. Цель изобретения - повышение быстродействия и информативности устройства, 10 На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3 - функциональные схемы передающей и приемной сторон устройства, соответственно. Устройство содержит на передающей 15 стороне аналоговый датчик 1, формирователь 2 информации, блок 3 модуляции сигналов, блок 4 коммутации, блок 5 синхронизации и частотный датчик 6, иа приемой стороне фильтр 7, первый 8 и вто- 20 рой 9 Блоки индикации, генератор 10 тактовых импульсов, селектор 11 длительности сигналов и формирователь 12 информации. вание аналогового выходного сигнала датчика 1 в параллельный п-разрядный двоичный код. Во второй период преобразование выходного кода формирователя 2 информации а циклическую импульсную двоичную последовательность (в двоичную кодо-импульсную посылку), заполненную несуиіей частотой с генератора 18. Выходной сигнал передающего устройства по своей структуре состоит из синфазирующих (кадровых) обозначающих начало кодированного слова и информационных (оазрядных) импульсов, отличающихся по длительности в кратное число раз, причем информация о состоянии датчика 1 заложена в п-разрядной кодовой посылке. Кадровые импульсы дополнительно несут информацию о состоянии частотного датчика 8 (например, обороты вала турбинь») В структуре сигнала кадровые импульсы могут иметь длительность, также отличающуюся в кратное число раз, причем частота следования длиннных кадровых импульсов равна частоте выходного сигнала датчика 6. С датчика 1 выходной сигнал Ui усиливается нормирующим усилителем 13 и подается на первый инвертирующий вход компаратора 14, на второй неинвертирующий вход которого подается пилообразное (растущее) напряжение UR-2R С матрицы 17. При Ui < UR-2R триггер 15 разрешает прохождение импульсов с генератора 18 на двоичный счетчик 16 и через ключ 23 удерживает в неизменном состоянии двоичный счетчик 20. При этом передача в линию связи отсутствует. Когда UR-2R становится равным Ui, выход компаратора 14 меняет знак, триггер 15, управляемый перепадом по R-входу, меняет свое логическое состояние, запирая счетчик 16, и через ключ 23 разрешает прохождение импульсов от генератора 19 на счетнмки 20 и 24. Счетчик 24 по входу синхронизации устанавливается а единицу и через логические элементы ИЛИ 25 и 2И-ИЛИ 27 уста навливает счетчик 20 в нулевое состояние по R-входу, которое сохраняется в течение одного такта генератора 19 при нулевом состоянии триггера 30, или в течение 2 тактов генератора 19 при единичном состоянии триггера 30. Таким образом, формируется кадровый импульс выходной кодовой посылки. В начале третьего такта сче'чик 24 блокируется через элем мт И 26, снимая запирающее напряжение с R-входз счетчика 20 и одновременно обнуляя триггера 29 и 30. Формирователь 2 информации состоит 25 из нормирующего усилителя 13, компаратора 14 триггера 15. счетчика 16 и резистивной матрицы 17. Блок 3 модуляции сигналов образуют первый 18 и второй 19 генераторы импуль- 30 сов, счетчик 20, мультиплексор 21, модулятор 22 и ключ 23. Блок 4 коммутации выполнен на счетчике 24, элементе ИЛИ 25, элементе И 26 и элементе 2 И-ИЛИ 27. 35 Блок 5 синхронизации содержит элемент И 28, первый 29 и второй 30 триггеры 29 и 30. Фильтр 7 состоит из усилителя 31, усилителя-ограничителя 32, цифрового блока 33 40 сдвига и делителя 34 частоты. Первый блок индикации 8 содержит первый счетчик 35, оперативное запоминающее устройство 36, второй счетчик 37 и элемент 38 задержки, второй блок индикации 9 - счет- 45 чик 39, оперативное запоминающее устройство 40, элемент задержки 41, генератор 42 импульсов и делитель 43 частоты. Селектор 11 длительности сигналов образуют счетчик-дешифратор 44, элемент И 50 45, элемент ИЛИ 46, первая 47 и вторая 48 дифференцирующие цепи. Формирователь 12 информации содержит счетчик-дешифратор 49, сдвиговый регистр 50, счетчик 51 и элемент И 52. 55 В работе передающего устройства можно выделить два периода. В первый период происходит сравнение выкодного сигнала Счетчик 20 последовательно во времени аналогового датчика 1 (например, температактовой частотой генератора 19 подключатуры) с выходом матрицы 17, т.е. преобразоет через мультиплексор 21 соответствую©" 1656572 " щие разряды счетчика 16 к модулятору 22, в котором происходит модуляция по длительности нулей и единиц разрядных импульсов. Сформированная кодо-импульсная посылка в модуляторе 22 заполняется напряжением 5 несущей частоты с генератора 18. После передачи п-го информационного разряда счетчик 20 с 1-го выхода устанавливает в "0" (деблокирует) счетчик 24, через элемент И 28 переписывает состояние триг- 10 гера 29, который в момент импупьса с датчика 6 переходит в " 1 " , а триггер 30, устанзвливзет в нулевое состояние счетчик 16, а также переключает триггер 15, который разрешает работу счетчика 16 и запрещает 15 работу счетчика 20, подготавливая новый цикл измерения. Таким образом, в линию связи передается описанная кодо-импульсная посылка, причем частота следования длинных кадро- 20 вых импульсов равна частоте следования импульсов с датчика 6. Принцип действия устройства на приемной стороне определяется передающей стороной и-состоит в преобразовании по- 25 ступающей по линии связи информации в параллельный двои шо-десятичный код отдельно по каждому каналу и отображении его в блоках 8 и 9 индикации в виде нормированных значений измеряемых парамет- 30 ров, Сигнал с линии связи через усилитель 31 поступает на усилитель-ограничитель 32, который, кроме усиления сигнала, производит его детектирование и улучшение фрон- 35 тов усиленного сигнала. С выхода усилителя-ограничителя 32 сфорированный сигнал через цифровой блок сдвига 33 и элемент И 45 поступает на вход синхронизации счетчика-дешифратора 44 селектора 40 11 длительности сигналов Блок 33 производит сдвиг каждого входного импульса на время t, что обеспечивает защиту привідного устройства от импульсной помехи, длительность которой меньше или равна t 45 Селектор 11 длительности сигналов обеспечивает распознавание и распределение по отдельным шинам кадровых и информационных единичных импульсов. Фронтом входного импульса с цепи 48 счетчик-де- 50 шифратор 44 устанавливается в нулевое состояние и просчитывает число импульсов в пачке с выхода элемента И 45, в котором происходит заполнение импульсов выхода блока 33 частотой задающего генератора 55 10. В зависимости от длительности входного импульса в момент его спада, сформированного цепью 48, единичное состояние принимает один из выходов счетчика-дешифратора 44 (К, 2К, 4К). При наличии еди ничного состояния на выходе К в момент спада, эта единица переписывается на выходе сдвигающего регистра 50, одновременно продвигаясь по выходным разрядам регистра. При этом одновременно счетчик 49 производит подсчет принятых разрядов входной кодовой посылки. После прохождений п-г о инфомационного разряда код с выходных разрядов регистра 50 по сигналу с 1-го разрядного выхода счетчика 49 переписывается в счетчик 51 На счетный вычитающий вход счетчика 51 через элемент И 52 начинают поступать импульсы с задающего генератора 10 которые одновременно под аются на счетчик 35. При достижении нулевого состояния счетчика 51 импульс с его выхода переноса обнуляет счетчик 49, запирая элемент И 52. Таким образом, а счетчике 35 записывается двоично-деся гичное число, соответствующее входному коду. Счетчик 35 суммирует число импульсов, соответствующих входному коду, с числом кадров, определяемых состоянием счетчика 37, на счетный вход которого поступают кадровые импульсы элемента ИЛИ 46. При прохождении заданного числа кадровых импульсов счетчик 37 формирует сигнал разрешения перезаписи двоично-десчтичного кода со старших разрядов счетчика 35 в ОЗУ 36 первого блока 8 индикации и с задержкой по времени, формируемой элементом 38 задержки и достаточной для установления кода на выходе ОЗУ 36, устанавливает счетчики 37 и 35 в нулевое состояние, подготавливая их для обработки следующего цикла измерений. С помощью счетчика 37 производится усреднение результатов измерения за Н кодовых посылок, что повышает достоверность отображаемой в блоке индикации 8 информации. Измерение частотного канала производится счетчиком 39 путем подсчета длинных кадровых импульсов, поступающих с выхода 4К счетчика-дешифратора 44 на вход синхронизации счетчика 39. Время измерения определяется генератором 42 и делителем 43 частоты, по выходному сигналу которого двоично-десятичный код выхода счетчика 39 переписывается а ОЗУ 40 блока 9 индикации. Через элемент 41 задержки счетчик 39 устанавливается в нулевое состояние. Таким образом, производится преобразование информации, поступающей из линии СВЙЗИ, в вид, удобный для отображения на индикаторных табло блоков 8 и 9 индикации. Формула изобретения 1. Устройство для передачи и приема информзции, содержащее на передающей 1656572 стороне аналоговый датчик, выход которого подключен к информационному входу формирователя информации, блок коммутации, ' на приемной стороне фильтр, вход которого является выходом линии связи, формирователь информации, выход которого подключен к информационному входу первого блока индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и информативности устройства, в него введены на передающей стороне частотный датчик, блок модуляции сигналов и блок синхронизации, первый выход и выходы труппы формирователя информации подключены к разрешающему и информационным входам блока модуляции сигналов соответственно, первый выход которого подключен к управляющему входу формирователя информации и первым управляющим входам блока коммутации и блока синхронизации, второй и третий выходы блока модуляции сигналов подключены к тактовым входам блока коммутации и формирователя информации соответственно, четвертый выход блока модуляции сигналов является входом линии связи, первый и второй выходы блока коммутации подключены к управляющему входу блока модуляции сигналов и к второму управляющему входу блока синхронизации соответствено, первый и второй выходы которого подключены к второму и третьему управляющим входам блока коммутации соответственно, выход частотного датчика подключен к частотному входу блока синхронизации, на приемной стороне * генератор тактовых импульсов, селектор длительности сигналов и второй блок индикации, прямой и инверсный выходы фильтра подключены к информационному и управляющему входам селектора длительности сигналов соответственно, первый и второй выходы которого подключены к информационному и первому управляющему входам формирователя информации соответственно, третий выход селектора длительности сигналов подключен к второму управляющему входу формирователя информации и управляющему входу первого блока индикации, четвертый выход селектора длительности сигналов подключен к входу второго блока индикации, выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовым входам фильтра, селектора длительности сигналов и формирователя информации. 5 10 15 20 25 30 35 40 8 жит первый и второй генераторы им'пульсов, ключ, счетчик, мультиплексор и модулятор, информационные входы мультиплексора являются информационными входами блока, первый вход ключа является разрешающим входом блока, управляющий вход модулятора и вход "Сброс" счетчика обьединены и являются управляющим входом блока, первый и второй выходы первого генератора импульсов подключены к первому частотному входу модулятора и к объединенным второму частотному входу модулятора и второму входу ключа соответственно, выходы группы счетчика подключены к адресным входам мультиплексора, выход которого подключен к информационному входу модулятора, выход счетчика является первым выходом блока, выход ключа подключен к счетному входу счетчика и является вторым выходом блока, выход второго генератора подключен к третьему частотному входу модулятора и является третьим выходом блока, выход модулятора является четвертым выходом блока. 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок коммутации содержит счет' чик, элемент ИЛИ, элемент И и элемент 2ИИЛИ, вход "Сброс" счетчика является первым управляющим входом блока, счетный вход счетчика является тактовым входом блока, первый выход счетчика подключен к первому входу элемента И, элемента ИЛИ и элемента 2И-ИЛИ, второй выход счетчика подключен к вторым входам элемента ИЛИ и элемента И, выход последнего подключен к входу "Разрешение" счетчика и является первым выходом блока, второй вход элемента 2И-ИЛИ является вторым управляющим входом блока, выход элемента ИЛИ подключен к третьему входу элемента 2И-ИЛИ, четвертый вход которого является третьим управляющим входом блока 4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е 45 с я тем, что блок синхронизации содержит два триггера и элемент И, вход "Установка" первого триггера является частотным входом блока, первый вход элемента И является первым управляющим входом блока, 50 прямой выход первого триггера подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен к входу "Установка" второго триггера, прямой и инверсный выходы которого являются первым и вторым выходами 55 блока, входы "Сброс" первого и второго триггеров объединены и являются вторым 2. Устройство п о п . 1 , о т л и ч з ю щ е е управляющим входом блока. с я тем, что блок модуляции сигналов содер 1656572 Фигг 1656572 со го CJ о О с го О O) со 1 to to CSJ ГО i—-: Редактор Л. Пчолинская Составитель И. Кузнецов Техред М.Моргентал CNI Корректор Т. Колб Заказ 2054 Тираж 329 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб..4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул.Гагарина, 101