MD1242Y - Procedeu de transmitere a două semnale prin linia cu pierderi cu trei fire - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la procedeele de transmitere a două semnale analogice şi poate fi utilizată în interfeţe la transmiterea informaţiei, măsurarea valorilor rezistenţei a doi termo- sau tensorezistori. La linia de comunicaţie cu trei fire, între dispozitive prestabilite pot fi conectate şi alte dispozitive.Procedeul constă în aceea, că valorile curenţilor la intrarea şi ieşirea liniei formează două sisteme de coordonate proiective. Coordonatele proiective ale punctelor, în raport cu sistemele de coordonate proprii, sunt identice. Prin măsurarea curenţilor la intrare, se poate de restabilit coordonatele proiective omogene şi de calculat valoarea conductibilităţilor informaţionale sau semnalelor.

Description

Invenţia se referă la procedeele de transmitere a două semnale analogice şi poate fi utilizată în interfeţe la transmiterea informaţiei, măsurarea termistorilor sau tensorezistorilor. La linia de comunicaţie cu trei fire între dispozitivele indicate pot fi conectate şi alte dispozitive.

Este cunoscut procedeul de transmitere a semnalelor de la emiţător la receptor, amplasaţi respectiv la ieşirea şi intrarea liniei de comunicaţie cu două fire, cu o sursă de tensiune, care include transmiterea semnalului logic de către emiţător prin modificarea rezistenţei sale în linia de comunicaţie şi citirea de către receptor a valorii curentului corespunzător, iar transmiterea semnalului logic se realizează printr-un număr din două cifre în codul ternar prin stabilirea uneia dintre cele trei valori posibile ale rezistenţei liniei de comunicaţie pentru fiecare polaritate a sursei de tensiune [1].

Un dezavantaj al procedeului este domeniul limitat de folosire. Acest neajuns este legat de faptul că linia de comunicaţie cu două fire ar trebui să fie o linie separată cu parametrii suficient de buni şi nu trebuie să permită conectarea unor dispozitive neautorizate, căci atunci se diminuează informaţia semnalului transmis. De aceea, pentru transmiterea independentă a două semnale este necesară încă o linie de comunicaţie separată. Rezistenţa finală a firelor liniei, precum şi rezistenţa de scurgere între fire nu permite folosirea firului comun pentru a trece de la linia cu patru fire la o linie mai economă cu trei fire.

Cel mai apropiat de invenţia propusă este procedeul de transmitere a semnalelor de la emiţător la receptor, amplasaţi respectiv la intrarea şi ieşirea liniei de comunicaţie cu trei fire, care include transmiterea semnalului de către emiţător datorită conexiunii în serie a conductibilităţilor a două seturi de patru conductibilităţi la două fire ale liniei de comunicaţie cu două fire în raport cu un al treilea fir comun, citirea de către receptor a valorilor curenţilor respectivi la intrare şi calcularea valorilor semnalelor transmise, în fiecare set două conductibilităţi sunt de control, a treia conductibilitate este de referinţă, a patra conductibilitate este informaţională, conductibilitatea de referinţă asigură valoarea nulă a curentului pentru conductibilitatea informaţională a celuilalt set, raportul complex a patru conductibilităţi (ca coordonată proiectivă neomogenă) este recepţionat pentru fiecare semnal transmis, conductibilitatea informaţională se calculează din acest raport complex, în conformitate cu valorile curenţilor de intrare respectivi a două seturi se calculează coordonatele proiective omogene, apoi coordonatele proiective neomogene sau semnalele transmise [2].

Particularitatea procedeului constă în aceea că valorile curenţilor la intrarea şi ieşirea liniei, care corespund conductibilităţilor de referinţă, formează două sisteme de coordonate proiective. În geometria proiectivă este cunoscut faptul că coordonatele proiective ale punctelor în raport cu sistemele lor de coordonate sunt identice. Prin măsurarea curenţilor la intrare, se pot restabili coordonatele proiective ale punctului şi calcula valoarea conductibilităţilor informaţionale sau semnalelor.

Dar, conductibilitatea de referinţă cu valoare negativă determină valori mai mari ale curenţilor corespunzători la intrarea şi ieşirea liniei în cazul pierderilor mici. De asemenea, conductibilitatea de referinţă este o sursă de energie reglabilă cu un sistem de căutare al reglării automate. Aceste neajunsuri complică implementarea procedeului fiind posibilă utilizarea doar a liniilor de comunicaţie cu pierderi mari.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în elaborarea unui procedeu, care ar permite utilizarea liniilor de comunicaţie cu diferite valori ale pierderilor, în special cu pierderi mici.

Procedeul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include transmiterea semnalului de către emiţător prin conexiunea în serie a conductibilităţilor a două seturi de patru conductibilităţi la două fire ale liniei de comunicaţie în raport cu al treilea fir comun, citirea de către receptor a valorilor curenţilor corespunzători la intrare şi calcularea valorilor semnalelor transmise de la emiţător la receptor, amplasaţi respectiv la intrarea şi ieşirea liniei de comunicaţie cu trei fire, în fiecare set trei conductibilităţi sunt de control, a patra conductibilitate este informaţională, raportul complex a patru conductibilităţi, prezentat ca o coordonată proiectivă neomogenă, pentru fiecare ieşire a liniei din două conductibilităţi de control, cu valoare minimă şi maximă, precum şi conductibilitatea informaţională şi cea suplimentară de referinţă, care asigură valoarea nulă a curentului pentru conductibilitatea informaţională a celuilalt set, se admite pentru fiecare semnal transmis; conductibilitatea informaţională se calculează prin raportul complex menţionat, în conformitate cu valorile curenţilor de intrare respectivi a două seturi, se restabilesc coordonatele proiective omogene şi se calculează coordonatele proiective neomogene, în prealabil se testează ieşirea liniei cu ajutorul a trei conductibilităţi de control şi se calculează conductibilitatea de referinţă pentru fiecare ieşire a liniei, folosind coordonatele proiective omogene în conformitate cu curenţii de ieşire corespunzători şi conductibilităţile de control.

Esenţa procedeului constă în aceea că valorile curenţilor la intrarea şi ieşirea liniei, care corespund valorilor conductibilităţilor de referinţă, de asemenea, formează două sisteme de coordonate proiective. Prin măsurarea curenţilor la intrare, se pot restabili coordonatele proiective ale punctului şi calcula valoarea conductibilităţilor informaţionale sau semnalelor.

Dar, în acest caz, conductibilităţile de referinţă sunt valori calculate şi nu sunt utilizate în mod direct în procesul de transmitere a semnalului.

Astfel, se simplifică valorificarea procedeului, care permite utilizarea liniilor de comunicaţie cu diferite valori ale pierderilor.

Invenţia se explică prin desenele tehnice din figurile 1-4, în care sunt prezentate:

- fig.1, schema funcţională a dispozitivului care valorifică acest procedeu;

- fig.2, caracteristicile de sarcină ale liniei ca sistem de coordonate proiectiv;

- - fig.3, corespunderea sistemelor de coordonate proiective la intrarea şi ieşirea liniei;

- fig.4, caracteristicile de intrare ale liniei ca sistem de coordonate proiectiv.

Dispozitivul din fig.1 conţine o sursă de alimentare 1 şi traductori ai curentului de intrare 2, 3, care sunt conectaţi la intrarea liniei de comunicaţie cu pierderi cu trei fire 4 şi formează receptorul 5 al semnalelor transmise . La linia de comunicaţie 4, prin intermediul traductorilor curentului de ieşire 6, 7, este conectat emiţătorul 8 semnalelor transmise . Emiţătorul 8 conţine două comutatoare 9, 10, ale căror intrări de comandă sunt conectate la generatorul de impulsuri multicanal 11. Comutatoarele 9, 10, care sunt unite cu intrările contactelor de comutare, sunt conectate la firele respective ale liniei de comunicaţie 4, iar ieşirile contactelor de comutare (bornele 9-1, 9-2, 9 -3 şi bornele 10-1, 10-2, 10-3) sunt conectate la setul corespunzător 12 al conductibilităţilor de control 12-1, 12-2, 12-3, cu valorile şi setul 13 de conductibilităţi 13-1, 13-2, 13- 3 cu valorile . Conductibilităţile fizic pot corespunde mersului în gol, iar conductibilităţile corespund unui scurtcircuit. Ieşirile contactelor de comutare 10-4, 9-4 sunt conectate respectiv la prima 14 şi a doua 15 conductibilităţi informaţionale .

Conductibilităţile informaţionale 14, 15 reprezintă ieşirile blocurilor 16, 17 de calcul al valorilor acestor conductibilităţi. La rândul său, intrările blocurilor 16, 17 sunt conectate la sursele 18, 19 semnalelor transmise şi la ieşirile blocului 20 de calcul al conductibilităţilor de referinţă . Ieşirile traductoarelor curentului de ieşire 6, 7 sunt conectate la intrările blocului 20. Ieşirile traductoarelor curentului de intrare 2, 3 sunt conectate la blocul 21 de calcul al semnalelor transmise .

Dispozitivul din fig.1 funcţionează după cum urmează. De la sursa de alimentare 1 prin traductorii de curent 2, 3 ai receptorului 5 tensiunea de alimentare ajunge în linia de comunicaţie 4. Impulsurile de comandă de la generatorul 11 se recepţionează de intrările de comandă ale comutatoarelor 9 şi 10 ale emiţătorului 8.

La etapa preliminară de control a liniei de comunicaţie, ieşirile contactelor de comutare a comutatoarelor (bornele 9-1, 9-2, 9-3 şi bornele 10-1, 10-2, 10-3) conectează conductibilităţile de control 12-1, 12-2, 12-3 (cu valorile ) şi conductibilităţile 13-1, 13-2, 13-3 (cu valorile ) la firele liniei de comunicaţie în conformitate cu tabelul 1.

Tabelul 1

Contactele Seturi de conductibilităţi Curenţii la ieşire comutat. 10 comutat. 9 comutat. 10 comutat. 9 comutat. 10 comutat. 9 1 1 1 2 2 1 2 2 3 3 4 4

Pentru claritate, vom prezenta interpretarea geometrică a seturilor de curenţi şi conductibilităţi. Stabilim un plan cu axele de coordonate , Fig.2. Atunci, vom obţine caracteristicile de sarcină , în forma unor fascicule de linii drepte, cu centrele în punctele si .

Selectăm în acest plan cinci puncte. Punctul este originea axelor de coordonate, punctul . Punctul se află pe axa , iar punctul se află pe axa . Coordonatele ( ) definesc punctul . Coordonatele ( ) definesc punctul .

În continuare vom determina conductibilitatea de referinţă , care corespunde coordonatei sau punctului (intersecţia liniei drepte care trece prin două puncte , cu axa ).

Ecuaţia liniei drepte

Fie . Atunci coordonata punctului corespunde curentului

.\tab(1)

În mod similar, pentru conductibilitatea de referinţă vom obţine coordonata punctului

.\tab(2)

Curenţii la ieşirea liniei de comunicaţie 4, care corespund valorilor conductibilităţilor de referinţă, formează un sistem de coordonate proiective în formă de triunghi de coordonate cu punctul unitar (de scară).

Vom examina punctul regimului de control . Introducem coordonatele omogene proiective ale punctului prin raportul distanţelor sale şi a distanţelor punctului până la laturile triunghiului de coordonate

, .\tab(3)

În acest caz, laturile triunghiului de coordonate sunt axele şi linia dreaptă (linia îndepărtată la infinit ). Pentru a determina distanţele se foloseşte ecuaţia acestei linii drepte. Date fiind coordonatele obţinute ale punctelor , se obţine ecuaţia acesteia

.

Atunci

.\tab(4)

Introducem coordonatele proiective neomogene ale punctului ca raportul coordonatelor omogene

.\tab(5)

Pe de altă parte, coordonatele proiective neomogene se prezintă ca raportul complex dintre cele patru puncte (valori ale conductibilităţilor) . Pentru conductibilitatea valorilor extreme sau de bază le corespund punctele . Punctul este unitar. Atunci coordonata

.\tab(6)

De aici, vom găsi valoarea de referinţă a conductibilităţii

.\tab(7)

În mod similar, obţinem

.\tab(8)

Blocul 20 de calcul al conductibilităţilor de referinţă funcţionează utilizând formulele (1-8), folosind valorile traductorilor curentului de ieşire 6, 7 şi valorile introduse în prealabil (ca constante) ale seturilor conductibilităţilor de control l2 şi 13.

Vom examina acum curenţii de la intrarea liniei. Indicarea curenţilor la intrare şi a curenţilor corespunzători de ieşire este prezentată în tabelul 2.

Tabelul 2

Curenţii de ieşire Curenţii de intrare comutator 10 comutator 9 traductor 2 traductor 3

În mod similar, vom prezenta interpretarea geometrică a seturilor de curenţi obţinuţi. Întroducem un plan cu axele de coordonate suprapuse şi , Fig.3. Atunci, punctului pe plan cu coordonatele îi corespunde punctul cu coordonatele . Curenţii de la intrarea şi ieşirea liniei de comunicaţie, care corespund valorilor conductibilităţilor de referinţă, formează două sisteme de coordonate proiective în formă de triunghiuri de coordonate. Triunghiului de coordonate şi punctului unitar (de scară) le va corespunde triunghiul şi punctul . Liniei îndepărtate la îi va corespunde, de asemenea, o linie similară . Corespunderea triunghiurilor de coordonate se indică cu săgeţi. Rezultă că se pot introduce axele , corespunzătoare axelor . De asemenea, punctului curent (determinat de valorile conductibilităţilor informaţionale - 14, 15) îi corespunde punctul .

În continuare, vom determina coordonatele punctului (intersecţia liniei drepte, care trece prin două puncte , cu axa ) în fig.4.

Ecuaţia liniei drepte

.

Ecuaţia axei sau a liniei drepte care trece prin două puncte ,

, unde

.\tab(9)

Atunci soluţia acestui sistem de ecuaţii sunt coordonatele .

În mod similar vom determina coordonatele punctului (intersecţia liniei drepte, care trece prin două puncte , cu axa .

Ecuaţia liniei drepte ( )

.

Ecuaţia axei sau a liniei drepte, care trece prin două puncte ,

, unde

.\tab(10)

Soluţia acestui sistem de ecuaţii sunt coordonatele .

Tot aşa se determină ecuaţia liniei drepte, îndepărtată la infinit, care trece prin două puncte .

, unde

.\tab(11)

Etapa de control preliminar şi de calcul se termină aici.

Pentru transmiterea semnalelor , bornele 10-4, 9-4 conectează conductibilităţile informaţionale 14, 15 la firele liniei de comunicaţie în conformitate cu tabelul 1.

La ieşirea liniei 4, coordonatele proiective neomogene ale punctului se prezintă prin raportul complex de tipul (6).

Pentru conductibilitatea coordonata

.

Pentru conductibilitatea coordonata

.

Aceste coordonate (raporturi complexe) se consideră drept semnalele transmise . În acest caz, conductibilităţile informaţionale se calculează conform acestor semnale transmise

, .

Blocurile 16, 17 de calcul al conductibilităţilor informaţionale funcţionează, utilizând aceste formule.

La intrarea liniei 4, folosind valorile curentului de intrare a traductorilor 2, 3, se calculează coordonatele proiective omogene , care determină, la rândul său, coordonatele proiective neomogene

.

În geometria proiectivă este cunoscut faptul că coordonatele proiective ale punctelor curente , în raport cu triunghiurile sale de coordonate sunt egale. Prin urmare, mai întâi determinăm coordonatele omogene din raportul distanţelor punctului şi distanţelor punctului până la laturile triunghiului de coordonate , Fig.4. Ţinând cont de ecuaţiile laturilor triunghiului de coordonate

, , .\tab(12)

Apoi, blocul 21 calculează valorile semnalelor transmise (deja ca coordonate neomogene), folosind expresiile (9-12)

În acest caz, este posibil să fie divizate (restabilite) cele două semnale, doar conform curenţilor măsuraţi (cinci perechi de valori ale curenţilor) la intrările liniei.

Avantajele suplimentare ale acestui procedeu sunt determinate de faptul că erorile de măsurare a curenţilor se anulează reciproc. Acest lucru se evidenţiază în mod clar în expresiile normalizate (3, 4). Prin urmare, o astfel de linie de comunicaţie este mai puţin sensibilă la inducţiile electromagnetice, nu sunt necesare cerinţe majore privind precizia de măsurare a curenţilor la intrarea şi ieşirea liniei.

1. RU 2250566 C2 2005.04.20

2. MD 543 Y 2012.08.31

Claims (1)

1. Procedeu de transmitere a două semnale prin linia cu pierderi cu trei fire, care include transmiterea semnalului de către emiţător prin conexiunea în serie a conductibilităţilor a două seturi de patru conductibilităţi la două fire ale liniei de comunicaţie în raport cu al treilea fir comun, citirea de către receptor a valorilor curenţilor corespunzători la intrare şi calcularea valorilor semnalelor transmise de la emiţător la receptor, amplasate respectiv la intrarea şi ieşirea liniei de comunicaţie cu trei fire, în fiecare set trei conductibilităţi sunt de control, a patra conductibilitate este informaţională, raportul complex a patru conductibilităţi, prezentată ca o coordonată proiectivă neomogenă, pentru fiecare ieşire a liniei din două conductibilităţi de control, cu valoare minimă şi maximă şi conductibilitatea informaţională şi cea suplimentară de referinţă, care asigură valoarea nulă a curentului pentru conductibilitatea informaţională a celuilalt set, se admite pentru fiecare semnal transmis; conductibilitatea informaţională se calculează prin raportul complex menţionat, în conformitate cu valorile curenţilor de intrare respectivi a două seturi, se restabilesc coordonatele proiective omogene, şi se calculează coordonatele proiective neomogene, în prealabil se testează ieşirea liniei cu ajutorul a trei conductibilităţi de control şi se calculează conductibilitatea de referinţă pentru fiecare ieşire a liniei, folosind coordonatele proiective omogene în conformitate cu curenţii de ieşire corespunzători şi conductibilităţile de control.