Пристрій для передачі інформації

Реферат: UA 78136 U UA 78136 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пропонована корисна модель належить до техніки телевимірювання і може бути використана для постійного контролю і телевимірювання різних параметрів та передачі їх по лініях зв'язку. Відомий пристрій для передачі інформації описаний в [1]. Пристрій для передачі інформації містить датчик сигналів, генератор, мультиплексор, лічильник та блок ключів. Недоліком відомого пристрою є надмірність операцій по обробці сигналів із-за необхідності введення етапу прийому контрольної команди, що надходить від приймача. Відомий пристрій для передачі інформації описаний в [2]. Пристрій містить аналоговий датчик, вихід якого підключений до інформаційного входу формувача інформації та блок комутації. Недоліком відомого пристрою є недостатня швидкодія й інформативність. Найбільш близьким до пропонованої корисної моделі є технічне рішення, описане в патенті [3]. Пристрій, узятий як прототип, містить аналоговий датчик, блок перетворення інформації, блок модуляції сигналів, блок комутації, блок синхронізації і частотний датчик. Блок перетворення інформації складається з підсилювача, що нормує, компаратора, RSтригера, лічильника і резистивної матриці. Блок модуляції сигналів утворять перший і другий генератори імпульсів, лічильник, мультиплексор, модулятор і ключ. Блок комутації виконаний на лічильнику, елементі АБО, елементі І і елементі 2 І-АБО. Блок синхронізації містить елемент І, перший і другий тригери. У роботі передавального пристрою можна виділити два періоди. У перший період відбувається порівняння вихідного сигналу аналогового датчика (наприклад, температури) з виходом матриці, тобто перетворення аналогового вихідного сигналу датчика у паралельний nрозрядний двійковий код. В другий період - перетворення вихідного коду формувача інформації, в циклічну імпульсну двійкову послідовність (у двійкову кодоімпульсну посилку), заповнену несучою частотою з генератора. Вихідний сигнал передавального пристрою по своїй структурі складається із синфазуючих (кадрових) визначаючих початок кодованого слова й інформаційних (розрядних) імпульсів, що відрізняються по тривалості в кратне число раз, причому інформація про стан датчика закладений у n-розрядній кодовій посилці. Кадрові імпульси додатково несуть інформацію про стан частотного датчика (наприклад, обороти вала турбіну). У структурі сигналу кадрові імпульси можуть мати тривалість, що також відрізняється в кратне число раз, причому частота проходження довжин інших кадрових імпульсів дорівнює частоті вихідного сигналу датчика. З аналогового датчика вихідний сигнал Ui підсилюється підсилювачем, що нормує, і подається на перший вхід компаратора, що інвертує, на другий вхід, що не інвертує, подається пилкоподібна (зростаюча) напруга UR-2R з матриці. При Ui < UR-2R RS-тригер дозволяє проходження імпульсів з генератора на двійковий лічильник і через ключ утримує в незмінному стані двійковий лічильник. При цьому передача в лінію зв'язку відсутній. Коли UR-2R стає рівною Ui, вихід компаратора змінює знак, RS-тригер, керований перепадом по R-входу, змінює свій логічний стан, замикаючи лічильник, і через ключ дозволяє проходження імпульсів від генератора на лічильники. Лічильник по входу синхронізації встановлюється в одиницю і через логічні елементи АБО і 2І-АБО установлює лічильник у нульовий стан по R-входу, що зберігається протягом одного такту генератора при нульовому стані тригера, або протягом двох тактів генератора при одиничному стані тригера. Таким чином, формується кадровий імпульс вихідної кодової посилки. На початку третього такту лічильник блокується через елемент І, знімаючи замикаючу напругу з R-входу лічильника і одночасно обнуляє. Лічильник послідовно в часі тактовою частотою генератора підключає через мультиплексор відповідні розряди лічильника до модулятора, у якому відбувається модуляція по тривалості нулів і одиниць розрядних імпульсів. Сформована кодоімпульсна посилка в модуляторі заповнюється напругою несучої частоти з генератора. Після передачі n-го інформаційного розряду лічильник з і-го виходу встановлює в "0" (деблокує) лічильник, через елемент І переписує стан тригера, що у момент імпульсу з частотного датчика переходить у "1", у тригер, встановлює в нульовий стан лічильник, а також переключає RS-тригер, що дозволяє роботу лічильника і забороняє роботу лічильника, підготовляючи новий цикл виміру. 1 UA 78136 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Таким чином, у лінію зв'язку передається описана кодоімпульсна посилка, причому частота проходження довгих кадрових імпульсів дорівнює частоті проходження імпульсів з частотного датчика. Недоліком відомого пристрою є недостатня інформативність і, як наслідок, невелика завадостійкість. В основу запропонованої корисної моделі поставлена задача удосконалити пристрій для передачі інформації шляхом швидкого перетворення сигналу з аналогового датчика, що дозволить підвищити інформативність пристрою та його завадостійкість. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій для передачі інформації, що містить аналоговий датчик, вихід якого підключений до нормуючого підсилювача блока перетворення інформації, блок модуляції, блок комутації, блок синхронізації та частотний датчик, вихід якого з'єднаний із частотним входом блока синхронізації, який містить перший і другий тригери та елемент І, перший вхід якого є першим керуючим входом блока синхронізації, прямий вихід першого тригера підключений до другого входу елемента І, вихід якого підключений до входу "Установка" другого тригера, прямий і інверсний виходи якого є першим і другим виходами блока синхронізації, входи "Скидання" першого і другого тригерів об'єднані і є другим керуючим входом блока синхронізації, блок комутації містить лічильник, елемент АБО, елемент І та елемент 2І-АБО, вхід "Скидання" лічильника є першим керуючим входом блока комутації, рахунковий вхід лічильника є тактовим входом блока комутації, перший вихід лічильника підключений до першого входу елемента І, елемента АБО та елемента 2І-АБО, другий вихід лічильника підключений до других входів елемента АБО і елемента І, вихід останнього є першим виходом блока комутації і підключений до входу "Дозвіл" лічильника і з'єднаний з другим керуючим входом блока синхронізації, перший та четвертий входи елемента 2І-АБО з'єднані відповідно з першим і другим виходами блока синхронізації, вихід елемента АБО підключений до другого входу елемента 2І-АБО, вихід якого є другим виходом блока комутації, блок модуляції сигналів містить перший і другий генератори імпульсів, ключ, лічильник, мультиплексор і модулятор, причому інформаційні входи мультиплексора є інформаційними входами блока модуляції, перший вхід ключа є дозволяючим входом блока модуляції, керуючий вхід модулятора і вхід "Скидання" лічильника об'єднані і з'єднані з другим виходом блока комутації, вихід першого генератора імпульсів підключений до частотного входу модулятора і другого входу ключа, вихідні розряди лічильника підключені до адресних входів мультиплексора, вихід якого підключений до інформаційного входу модулятора, вихід лічильника є першим виходом блока модуляції і з'єднаний з першим керуючим входом блока комутації, першим керуючим входом блока синхронізації та керуючим входом блока перетворення інформації, вихід ключа підключений до рахункового входу лічильника і є другим виходом блока модуляції, який з'єднаний з рахунковим входом лічильника блока комутації, вихід другого генератора підключений до другого частотного входу модулятора і є третім виходом блока модуляції, вихід модулятора є виходом лінії зв'язку, в блок перетворення інформації додатково введені D-тригер та аналого-цифровий перетворювач, причому вхід нормуючого підсилювача є входом блока перетворення інформації, а вихід з'єднаний з інформаційним входом аналого-цифрового перетворювача, інформаційний вхід D-тригера підключено до логічної одиниці, вхід синхронізації D-тригера є керуючим входом блока перетворення інформації, а вхід скидання з'єднаний з виходом "Кінець перетворення" аналого-цифрового перетворювача, прямий вихід D-тригера з'єднаний з входом "Дозволу на перетворення" аналого-цифрового перетворювача, причому інверсний вихід D-тригера є керуючим виходом блока перетворення інформації, вхід синхронізації аналого-цифрового перетворювача є частотним входом блока перетворення інформації, а інформаційні виходи останнього є інформаційними виходами блока перетворення інформації. Таким чином, додаткове введення в блок перетворення інформації D-тригера та аналогоцифрового перетворювача, дозволить підвищити інформативність пристрою та його завадостійкість. Сутність корисної моделі пояснюється ілюстрацією, на якій приведена функціональна схема пристрою для передачі інформації. Пристрій містить аналоговий датчик 1, блок перетворення інформації 2, блок модуляції 3, блок синхронізації 4, блок комутації 5 і частотний датчик 6. Блок перетворення інформації 2 складається з нормуючого підсилювача 7, D-тригера 8 та аналого-цифрового перетворювача 9. Блок модуляції 3 утворять ключ 10, перший 11 і другий 12 генератори імпульсів, лічильник 13, мультиплексор 14 та модулятор 15. Блок синхронізації 4 містить елемент 116, перший 17 і другий 18 тригери. 2 UA 78136 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Блок комутації 5 виконано на лічильнику 19, елементі АБО 20, елементі 21-АБО 21 і елементі І 22. У роботі передавального пристрою можна виділити два періоди. У перший період відбувається перетворення вхідного сигналу з аналогового датчика 1 (наприклад, температури) у паралельний n-розрядний двійковий код. В другий період відбувається перетворення вихідного коду блока перетворення інформації 2 в циклічну імпульсну двійкову послідовність (у двійкову кодоімпульсну посилку), заповнену несучою частотою з другого генератора 12 блока модуляції 3. Вихідний сигнал передавального пристрою по своїй структурі складається із синфазуючих (кадрових) визначаючих початок кодованого слова й інформаційних (розрядних) імпульсів, що відрізняються по тривалості в кратне число раз, причому інформація про стан аналогового датчика 1 закладена у n-розрядній кодовій посилці. Кадрові імпульси додатково несуть інформацію про стан частотного датчика 6 (наприклад, обороти вала турбіни). На початку роботи D-тригер 8 на своєму прямому виході установлений в стан логічної одиниці (схема початкової установки D-тригера 8 по входу R не показана), яка дозволяє роботу АЦП 9, одночасно логічним нулем на своєму інверсному виході D-тригер 8 підтримує в закритому стані ключ 10 блока модуляції 3. З частотою другого генератора 12 блока модуляції З АЦП 9 перетворює вхідний сигнал з аналогового датчика 1, який підсилюється нормуючим підсилювачем 7 в двійковий паралельний код. Після закінчення процесу перетворення сигналом "Кінець перетворення" АЦП 9 по входу R скидає D-тригер 8 в стан логічної одиниці, чим забороняє подальший процес перетворення вхідного аналогового сигналу і одночасно відкриває ключ 10 блока модуляції 3. Ключ 10 дозволяє проходження імпульсів від першого генератора 11 блока модуляції 3 на лічильник 13 блока модуляції 3 і лічильник 19 блока комутації 5. Лічильник 19 по входу синхронізації встановлюється в одиницю і через логічні елементи АБО 20 і 2І-АБО 21 блока комутації 5 установлює лічильник 13 блока модуляції 3 у нульовий стан по R-входу та через модулятор 15 блока модуляції 3 формує кадровий імпульс вихідної кодової посилки, що зберігається протягом одного такту першого генератора 11 при нульовому стані другого тригера 18 блока синхронізації 4, або протягом двох тактів генератора 11 при одиничному стані тригера 18. На початку третього такту лічильник 19 блокується через елемент І 22, знімає замикаючу напругу з R-входу лічильника 13 і одночасно обнуляє тригери 17 і 18. Лічильник 13 послідовно в часі тактовою частотою першого генератора 11 підключає через мультиплексор 14 відповідні розряди АЦП 9 до модулятора 15, у якому відбувається модуляція по тривалості нулів і одиниць розрядних імпульсів. Сформована кодоімпульсна посилка в модуляторі 15 заповнюється напругою несучої частоти з другого генератора 12. Після передачі n-го інформаційного розряду лічильник 13 з і-го виходу встановлює в "0" (деблокує) лічильник 19, через елемент 116 блока синхронізації 4 переписує стан тригера 17, що у момент імпульсу з частотного датчика 6 переходить у "1", у тригер 18, а також переключає D-тригер 8, що дозволяє роботу АЦП 9 та закриває ключ 10, підготовляючи новий цикл виміру. Таким чином, у лінію зв'язку передається описана кодоімпульсна посилка, причому частота проходження кадрових імпульсів дорівнює частоті проходження імпульсів з частотного датчика 6. Джерела інформації: 1. Патент UA 41385. Пристрій для передачі телесигналізації. МПК G08C19/28. Опубл. 17.09.2001, Бюл. № 8. 2. А.С. СССР № 1202315 кл. Е21 В47/12, 1983. 3. Патент UA 4238. Пристрій для передачі і прийому інформації. МПК G08C 19/28. Опубл. 27.12.1904, бюл. №6 - прототип. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Пристрій для передачі інформації, що містить аналоговий датчик, вихід якого підключений до нормуючого підсилювача блока перетворення інформації, блок модуляції, блок комутації, блок синхронізації та частотний датчик, вихід якого з'єднаний із частотним входом блока синхронізації, який містить перший і другий тригери та елемент І, перший вхід якого є першим керуючим входом блока синхронізації, прямий вихід першого тригера підключений до другого входу елемента І, вихід якого підключений до входу "Установка" другого тригера, прямий і інверсний виходи якого є першим і другим виходами блока синхронізації, входи "Скидання" першого і другого тригерів об'єднані і є другим керуючим входом блока синхронізації, блок 3 UA 78136 U 5 10 15 20 25 30 комутації містить лічильник, елемент АБО, елемент І і елемент 2І-АБО, вхід "Скидання" лічильника є першим керуючим входом блока комутації, рахунковий вхід лічильника є тактовим входом блока комутації, перший вихід лічильника підключений до першого входу елемента І, елемента АБО та елемента 2І-АБО, другий вихід лічильника підключений до других входів елемента АБО і елемента І, вихід останнього є першим виходом блока комутації і підключений до входу "Дозвіл" лічильника і з'єднаний з другим керуючим входом блока синхронізації, перший та четвертий входи елемента 2І-АБО з'єднані відповідно з першим і другим виходами блока синхронізації, вихід елемента АБО підключений до другого входу елемента 2І-АБО, вихід якого є другим виходом блока комутації, блок модуляції сигналів містить перший і другий генератори імпульсів, ключ, лічильник, мультиплексор і модулятор, причому інформаційні входи мультиплексора є інформаційними входами блока модуляції, перший вхід ключа є дозволяючим входом блока модуляції, керуючий вхід модулятора і вхід "Скидання" лічильника об'єднані і з'єднані з другим виходом блока комутації, вихід першого генератора імпульсів підключений до частотного входу модулятора і другого входу ключа, вихідні розряди лічильника підключені до адресних входів мультиплексора, вихід якого підключений до інформаційного входу модулятора, вихід лічильника є першим виходом блока модуляції і з'єднаний з першим керуючим входом блока комутації, першим керуючим входом блока синхронізації та керуючим входом блока перетворення інформації, вихід ключа підключений до рахункового входу лічильника і є другим виходом блока модуляції, який з'єднаний з рахунковим входом лічильника блока комутації, вихід другого генератора підключений до другого частотного входу модулятора і є третім виходом блока модуляції, вихід модулятора є виходом лінії зв'язку, який відрізняється тим, що в блок перетворення інформації додатково введені D-тригер та аналогоцифровий перетворювач, причому вхід нормуючого підсилювача є входом блока перетворення інформації, а вихід з'єднаний з інформаційним входом аналого-цифрового перетворювача, інформаційний вхід D-тригера підключено до логічної одиниці, вхід синхронізації D-тригера є керуючим входом блока перетворення інформації, а вхід скидання з'єднаний з виходом "Кінець перетворення" аналого-цифрового перетворювача, прямий вихід D-тригера з'єднаний з входом "Дозволу на перетворення" аналого-цифрового перетворювача, причому інверсний вихід Dтригера є керуючим виходом блока перетворення інформації, вхід синхронізації аналогоцифрового перетворювача є частотним входом блока перетворення інформації, а інформаційні виходи останнього є інформаційними виходами блока перетворення інформації. 4 UA 78136 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5