Многоканальное устройство для измерения температуры

Многоканальное устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить надежность устройства. Сигнал подключения очередного термопреобразователя 2 (Т) вырабатывается блоком 8 переключения каналов и поступает на входы соответствующих ключей коммутатора и на вход блока управления 9, который вырабатывает сигнал, соответjtr д/Г ствующий анализу обрыва цепей Т 2 и анализу типа подключенного Т 2, который поступает на ключи 14 и 15 и открывает их, а ключи 10, 11 и 18 закрывает . Если к коммутатору подключен термопреобразователь 1 сопротивления (тс), цепь тока источника питания Е проходит через резисторы 12 и 13,ключи 14 и 15, ключ 3 коммутатора. ТС 1 и через резистор 6 сравнения замыкается на общую точку питания, то на выходе измерительного блока 7 появится напряжение, пропорциональное измеряемой температуре. Если происходит обрыв цепей Т2, то сигнал с выходов дешифратора 16 поступает на входы блока 9 управления и устанавливает его в положение, соответствующее обрыву цепей термопреобразователей. 1 ил. ч с (Л го 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 К 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ

К А BTOPCH0MV С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3910962/24-10 (22) 23.04.85 (46) 23.12.86. Бюп. В 47 (72) M.Â. Мусин и Л.N. Семагина (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 934252, кл.-G 01 К 7/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1068734, кл. G 01 К 7/00, 1982. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить надежность устройства. Сигнал подключения очередного термопреобразователя 2 (Т) вырабатывается блоком 8 пе реключения каналов и поступает на входы соответствующих ключей коммутатора и на вход блока управления 9, который вырабатывает сигнал, соответSU 2 618 А1 ствующий анализу обрыва цепей Т 2 и анализу типа подключенного Т 2, который поступает на ключи 14 и 15 и открывает их, а ключи 10, 11 и 18 закрывает. Если к коммутатору подключен термопреобразователь 1 сопротивления (ТС), цепь тока источника питания Е проходит через резисторы 12 и 13,ключи 14 и 15, ключ 3 коммутатора. ТС 1 и через резистор 6 сравнения замыкается на общую точку питания, то на выходе измерительного блока 7 появится напряжение, пропорциональное измеряемой температуре. Если происходит обрыв цепей Т2, то сигнал с выходов дешифратора 16 поступает на входы блока 9 управления и устанавливает его в положение, соответствующее

"обрыву цепей термопреобразователей, 1 ил.

618

30 где I

t

Кср

1 1278

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в многоканальных устройствах для измерения температуры с помощью термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических термопреобразователей.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем получения попной информации о характере 1О обрыва цепей термопреобразователей.

На чертеже представлена функциональная схема трехканального устройства с одним термопреобразователем сопротивления и одним термоэлектри- 15 ческим преобразователем.

Устройство содержит термопреобразователь 1 сопротивления, термоэлектрический преобразователь 2, коммутатор, включающий в себя токовые 3.1 и 20

3.2,потенциальные 3.3 и дополнительные 4 управляемые ключи, источник 5 тока, резистор 6 сравнения, измерительный блок 7, блок 8 переключения каналов, блок 9 управления, первый (25 ключ 10, второй ключ 11 ограничительные резисторы 12 и 13, третий и четвертый ключи 14 и 15, дешифратор 16, дополнительный резистор 17, пятый ключ 18 и компаратор 19.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал подключения очередного термопреобразователя вырабатывается блоком 8 переключения каналов и поступает на управляющие входы соответствующих ключей коммутатора и на вход блока 9 управления. Последний вырабатывает сигнал, соответствующий анализу обрыва цепей термопреобразователей и анализу типа подключенного термопреобразователя, который поступает на ключи 14 и 15 и открывает их, а ключи 10, 11 и 18 закрывает. В зависимости от типа подключенного термо45 преобразователя цепь тока от источника питания устройства Е до общей точки замыкается по-разному. В том случае, если к коммутатору подключен термопреобразователь 1 -.опротивления, цепь тока источника питания устройства Е проходит через ограничительные резисторы 12 и 13, ключи 14 и 15, потенциальные ключи 3.3 коммутатора, линию связи, термопреобразователь 1 сопротивления и через резистор 6

l сравнения замыкается на общую точку питания. В этом случае с второго и третьего выходов коммутатора на первые и вторые входы дешифратора 16 поступают сигналы, соответствующие уровню логического нуля, так как отношение величины сопротивлений ограничительных резисторов к суммарному сопротивлению в токовых цепях термопреобразователя выбрано таким образом, что падение напряжения на термопреобразователе не превышает уровня логического нуля для дешифратора 16.

В этом случае ток через дополнительный резистор 17 отсутствует и на выходе компаратора 19 также имеется логический нуль. На входах дешифратора 16 появляется код 000, соответствующий подключению термопреобразователя сопротивления. Сигнал с выхода дешифратора 16, соответствующий подключению термопреобразователя сопротивления, поступает на вход блока

9 управления и по окончании сигнала анализа устанавливает его в положение, в котором включается ключ 11, а ключи 14 и 15 выключаются. В том случае ток от первого (положительного) . вывода источника 5 тока протекает через ключ 11, токовый ключ 3.1 коммутатора, термопреобразователь 1 сопротивления, общий провод термопреобразователей сопротивления и через резистор 6 сравнения замыкается на общую точку питания устройства.

На выходе блока 9 управления появляется сигнал, указывающий на подключение к входу устройства термопреобразователя сопротивления, а на входы измерительного блока 7 поступают напряжения ток истсчника 5 тока; начальное сопротивление термопреобразователя; температурный коэффициент; измеряемая температура; величина сопротивления резистора сравнения; величина сопротивления одного провода линии, соединяющего термопреобразователь с входом ключей коммутатора.

На выходе измерительного блока 7 появляется напряжение U ы„, пропорциональное разности напряжений U u U которое при соответствующем подборе величины сопротивления К, (К =Ко) гр

3 1278618 4 пропорционально измеряемой температу- выхода — через ключ 4 коммутатора ре на замкнутый пятый ключ 18 к второму входу измерительного блока 7. Ro Таким образом, на входы измери-! тельного блока поступают следующие

Если на вход коммутатора подключен напряжения:

U, = Е() У = 1.К где Š— ЭДС термоэлектрического преобразователя.

На выходе измерительного блока 7

1 появляется напряжение U ö„, пропорциt л ональное разности напряжений U, и U и, соЬтветственно, измеряемой температуре

Нвосу Т Пг Е " ср

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

50 Многоканальное устройство для измерения температуры, содержащее четырехпроводный коммутатор, включающий в себя токовые, потенциальные и дополнительные ключи, термоэлектрические преобразователи, первые выводы которых подключены соответственно к токовым, а вторые выводы — к дополнительным ключам коммутатора,термопреобразователи сопротивления, первые термоэлектрический преобразователь 2, то цепь источника питания устройства

Е проходит только через ограничительный резистор 12, ключ 14, потенциаль- 10 ный ключ 3.3 коммутатора, термоэлектрический преобразователь 2, ключ 4, коммутатора, дополнительный резистор

17 и через резистор 6 сравнения замыкается на общую точку питания.Величи-15 на сопротивления дополнительного резистора 17 выбирается таким образом, что суммарное падение напряжения на термоэлектрическом преобразователе, резисторе 17 и на резисторе сравнения20 не превышает уровня логического нуля на первом входе дешифратора 16. А в то же время падение напряжения на резисторе 17 является достаточным для срабатывания компаратора 19. Для. это-25 го величину резистора 17 выбирают одного порядка с величиной сопротивления термопреобразователя 1.

В этом случае с выходов потенциальных полюсов коммутатора на первые и 30 вторые входы дешифратора 16 поступает код 01, так как отсутствует провод, соединяющий третий выход коммутатора с термопреобразователем, и на этом выходе появляется сигнал, соответствующий по уровню логической единице, а на третий вход дешифратора с выхода компаратора поступает сигнал "1".

Таким образом, на входах дешифра- 40 тора устанавливается код 011. Сигнал с выхода дешифратора 16, соответствующий подключению термоэлектрического преобразователя на вход блока 9 управления, по окончании сигнала анализа 45 устанавливает его в положение, в котором включаются ключи 10.и 18 и выключаются ключи 14 и 15. В этом случае ток от источника 5 тока протекает через ключ 10 и через резистор б сравнения замыкается на общую точку питания устройства. На выходе блока управления появляется сигнал, соответствующий подключению термоэлектрического преобразователя. При этом сигнал с первого выхода термоэлектрического преобразователя 2 поступает через ключ 3.2 на второй вход измерительного блока 7, а с второго

Если происходит обрыв цепей термопреобразователей, цепи источника питания устройства Е оказываются разомкнутыми, и с выходов коммутатора на первый и второй входы дешифратора

16 поступает уровень логической единицы, а с выхода компаратора 19 на третий вход дешифратора — уровень логического нуля. При обрыве второго соединительного провода термопресоразователя 1 сопротивления на входе дешифратора устанавливается код 010.

При этом возможны следующие варианты кодовых комбинаций на входе дешифратора 16: обрыв первого соединительного провода термопреобразователя 1 — 100 сопротивления, обрыв второго соединительного провода термопреобразователя — 010; обрыв третьего соединительного провода термопреобразователя 1 сопротивления или обрыв термоэлектрического преобразователя 2 — 110.

Сигнал с выходов дешифратора 16 поступает на входы блока 9 управления и устанавливает его в положение, соответствующее обрыву цепей термопреобразователей.

Составитель В. Куликов

Редактор О. 10рковецкая Техред Л.Олейник Корректор M. Самборская

Заказ б822/36 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 12786 выводы которых соединены с токовыми ключами,а вторые выводы соединены двумя проводами соответственно с потенциальными ключами и входом первого ключа, выход котоРого подключен к пер-5 ному выводу источника тока, соединенному через второй ключ с первым выходом коммутатора, второй и третий выходы которого соответственно подключены к первому и второму входам дешиф- 10 ратора, соединенным соответственно с входами третьего и четвертого ключей, выходы которых через ограничительные резисторы соединены с источником питания, а управляющие входы под- 15 ключены к первому выходу блока управления, второй и третий выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго ключей, а входы подключены к выходам дешифратора и 20 блока переключения каналов, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора, измерительный блок, первый вход которого подключен

18 J

K общей шине устройства, соединенной с вторым выводом источника тока, и через резистор сравнения соединен с входом первого клн>ча и вторым входом измерительного блока, третий и четвертый входы которого соответственно соединены с вторым и третьим выходами коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем получения полной информации о характере обрыва цепей термопреобразователей, в него введены дополнительный резистор, пятый ключ и компаратор, первый вход которого соединен с первым выводом дополнительного резистора, с входом пятого ключа и выходами дополнительных ключей коммутатора, второй вход соединен с вторым выводом дополнительного резистора, с выходом пятого ключа и с входом первого ключа,„ выход соединен с дополнительным входом дешифратора, а управляющий вход пятого ключа подключен к управляющему входупервого ключа.