Запараллеливание коммутируемых цепей

Для повышения частоты опроса отдельных датчиков их подключают к нескольким коммутируемым цепям коммутатора каналов, т. е. запараллеливают несколько входов коммутатора (рисунок 4.2). Запараллеливаемые цепи должны быть выбраны таким образом, чтобы сохранилась равномерность следования сигналов опроса (рисунок 4.3).

Интервал времени в течении которого опрашиваются все источники информации называется кадром многоканальной измерительной системы.

Рисунок 4.3 – Опрос датчиков при запараллеливании входов

коммутатора каналов

За время кадра каждая коммутируемая цепь замыкается один раз, соединяя соответствующий вход коммутатора каналов с его выходом. Обозначим частоту замыкания каждой цепи как F _ОПР. В приведенном на рисунке 4.2 примере с частотой F _ОПР опрашиваются датчики u 3 и u 4.

Если подключить один датчик, например u 2, к двум входам коммутатора, подключаемых к выходу через интервал времени, равный половине длительности кадра, то этот датчик будет опрашиваться в два раза чаще, т.е. F _{ОПР 2} = 2 F _ОПР.

Если же подключить один датчик, например u 1, к четырем входам коммутатора, подключаемых к выходу через интервал времени, равный четверти длительности кадра, то этот датчик будет опрашиваться в четыре раза чаще, т.е. F _{ОПР 1} = 4 F _ОПР.

Что дает опрос каждого источника с индивидуальной частотой опроса? Если все четыре датчика опрашивать, ориентируясь на самый широкополосный сигнал, т.е. для всех каналов выбрать F^* _ОПР = 4 F _ОПР, то информативность системы будет равна

I ^* = 4*4 F _ОПР = 16 F _ОПР.

Если же для каждого датчика использовать индивидуальную частоту опроса, как показано на примере, то информативность определится в соответствии с (4.2) как

I = F _{ОПР 1}+ F _{ОПР 2}+2 F _ОПР = 4 F _ОПР+2 F _ОПР+2 F _ОПР = 8 F _ОПР.

Таким образом, тот же объем информации можно передать при меньшей информативности системы, а значит при меньшей информационной загрузке группового тракта (линии связи).

Недостаток метода запараллеливания коммутируемых цепей заключается в аппаратной избыточности при его реализации.