Патент ссср 402758

Патент ссср 402758

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН И Я

02758

Союз Советник

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04 1.1972 (№ 1733561/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 7.III.1974

Ч. Кл. G 01k 7/10

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ва делам изобретений и открытий

УДК 536.53(088,8) Автор изобретения

О. П. Дьяков

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОТОЧЕЧНОГО КОНТРОЛЯ

ТЕМП ЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области автоматического контроля.

Известны устройства для многоточечного контроля температуры, содержащие задатчик и датчики температуры, включенные в измерительные схемы, подключаемые транзисторными ключами к усилителю, связанному с первичными обмотками трансформаторов, выполненных, например, на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, генератор импульсов с распределителем, выходы которого подключены к формирователю импульсов, транзисторные блоки формирования выходных сигналов, источник постоянного тока и триггер.

Недостатком этих устройств является сравнительно невысокая точность измерений, обусловленная дискретным режимом работы, а также нестабильностью и разбросом параметров диодов, включенных в измерительную схему.

Для. повышения точности измерений температуры предлагаемое устройство снабжено дополнительными ключами, управляемыми триггером, соединенным счетным входом с одним из выходов распределителя, и служащими для управления ключами, соединяющими усилитель с трансформаторами, противофазные выходы формирователей импульсов соединены с управляющим входом одного из транзисторов каждого блока формирования выходного сигнала, а коллектор этого транзистора соединен с источником постоянного тока через стабилитрон, зашунтированный управляемым с одного из выходов триггера переходом эмиттер — коллектор другого транзистора блока формирования выходного сигнала.

На чертеже показана схема описываемого

10 устройства, содержащего измерительные схемы 1 с датчиками 2 и задатчиком 3 температуры, транзисторные ключи 4, подключенные ко входу усилителя 5, выход которого через ключи 6 и 7 соединен с выводами первичных

1s обмоток трансформатора 8 с прямоугольной петлей гистсрезиса, вторичные обмотки соединены одним выводом с базами транзисторов 9 и коллекторами транзисторов 10 блоков 11 формирования выходного сигнала, 20 другой вывод этих обмоток подключен к аноду cTBQHëèòðoIIà 12. Устройство содержит также формирователи 13 импульсов, которые через кольцевой распределитель 14 соединены с генератором 15 импульсов. К последнему

25 выходу распределителя 14 импульсов подключен триггер 16 со счетным входом и двумя раздельными выходами, один из которых соединен с управляющими входами дополнительны.; ключей 17, а другой — с управляю30 щими входами ключей 18 и транзисторов 19, 402?58

20 переход эмиттер — коллектор которых включен параллельно со стабилитроном 20.

К предпоследнему выходу распределителя 14 импульсов подключен блок 21 временной задержки, выход которого соединен с запрещающим входом распределителя 14 импульсов. Цепи управления ключей 6, 7 и цепи управления транзисторов 10 подключены к противофазным выходам соответствующих формирователей 13 импульсов. При этом ключи 6, 7 подсоединены к выходу формирователя через дополнительные ключи 17 и 18.

К этому же выходу каждого формирователя

13 подсоединена цепь управления ключей 4.

Устройство запитывается от источника 22 питания.

Количество формирователей 13 импульсов, блоков 11 формирования выходного сигнала и трансформаторов 8 равно числу контролируемых объектов.

Схема приведения в исходное состояние распределителя 14 импульсов и триггера 17 на чертеже не показана.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы стабильной частоты от генератора 15 импульсов поступают на распределитель 14 и формирователи 13. С выходов формирователей 13 сигналы определенной длительности подаются на управляющие входы ключей 4, транзисторов 10 и через ключи 17 и

18 — на входы ключей 6 и 7.

Поскольку отклонение температуры от номинального значения в контролируемых объектах может быть как в сторону перегрева, так и недогрева, то полная информация о состоянии температуры в объектах получается в результате двух последовательных циклов опроса. В процессе первого цикла, например, измеряются отклонения температуры во всех объектах в сторону недогрева, в процессе второго цикла — в сторону перегрева.

Работу устройства рассмотрим на примере контроля температуры в первом объекте.

Перед контролем температуры в данном объекте транзистор 10 открыт током в цепи смещения, трансформатор 8 с прямоугольной петлей гистерезиса находится в режиме насыщения.

Пусть во время первого цикла опроса контролируется отклонение температуры в сторону недогрева. При этом ключ 17, управляемый с выхода триггера 16, открыт, а ключ 18 закрыт. Закрыт также транзистор 19 блока формирования выходного сигнала.

Ключи 4 и 6 открываются импульсом с выходов формирователя 13, а транзистор 10 закрывается. При отклонении контролируемой температуры от заданного значения сигнал рассогласования, пропорциональный этому отключению, с измерительной схемы 1 поступает на вход усилителя 5. Усиленный сигнал поступает на одну первичную обмотку трансформатора 8. Если температура в объекте отклоняется в сторону недогрева, то происходит перемагничивание сердечника трансфор25

65 матора 8. При этом изменение индукции пропорционально отклонению температуры от заданного значения. После окончания импульсного сигнала с выходов формирователя 13 импульсов ключи 4 и 6 закрываются, а транзистор 10 открывается. На вторичную обмотку трансформатора 8 подается напряжение от стабилитрона 12. Сердечник трансформатора

9 перемагничивается в противоположную сторону. Напряжение, наводимое во вторичной обмотке, открывает транзистор 9 блока 11 формирования выходного сигнала, на выходе которого появляется сигнал U,„„„. Этот сигнал поступает до тех пор, пока трансформатор 8 не насыщается. Время перемагничивания зависит от подаваемого на обмотку напряжения и начального значения индукции в сердечнике, оно прямо пропорционально отклонению температуры от заданного значения. Тем самым осуществляется преобразование отклонения температуры в объекте от номинального значения во временной интервал.

Если температура в объекте выше номинальной, то направление магнитного потока в сердечнике, образуемого током первичной обмотки трансформатора 8, совпадает с направлением потока, создаваемого током вторичной обмотки. Поэтому сердечник остается в состоянии насыщения.

Аналогично осуществляется контроль температуры в каждом объекте. После окончания опроса последнего объекта включается блок

21 временной задержки, на запрещающий вход распределителя 14 поступает запрет.

Величина задержки выбирается больше максимально допустимой длительности выходного сигнала. После окончания задержки сигнал запрета с выхода блока 21 снимается, и распределитель 14 импульсов продолжает работу.

В последнем положении распределителя 14 триггер 16 срабатывает и открывает ключ 18 и транзистор 19, одновременно закрывая ключ 17. Схема подготовлена к проведению следующего цикла опроса и контролю отклонения температуры в сторону перегрева. Во время этого цикла устройство работает аналогично, но вместо ключей 6, которые закрыты, открываются ключи 7 сигналом, поступающим с выхода формирователя 13 через ключ 18.

Поскольку в течение этого цикла транзистор 19 открыт и шунтирует стабилитрон 20, то амплитуда выходного сигнала больше, чем в предыдущем цикле. Амплитудное разделение выходных сигналов позволяет различать полярность сигналов, поступающих с измерительных схем 1.

После опроса последнего объекта в этом цикле также осуществляется временная задержка, а затем перевод триггера в первоначальное состояние. При этом ключ 17 открывается, а ключ 18 и транзистор 19 закрываются.

402758

Использование одного и того же стабилитрона для питания измерительной схемы и цепи вторичной обмотки трансформатора 8 позволяет обеспечить высокую стабильность измерений.

Предмет изобретения

Устройство для многоточечного контроля температуры, содержащее задатчик и датчики температуры, включенные в измерительные схемы, подключаемые транзисторными ключами к усилителю, связанному с первичными обмотками трансформаторов, выполненных, например, на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, генератор импульсов с распределителем, входы которого подключены к формирователю импульсов, транзисторные блоки формирования выходных сиена IOB, источник гостоянного тока и триггер, отличаюцесся тем, tTO, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дополнительными ключами, управляемыми триггером. соединенным счетным входом с одним из выходов распределителя, и служащими для управления ключами, соединяющими усилитель с трансформаторами, противофазные выходы формирователей импульсов сосдине10 ны с управляющим входом одного из транзисторов каждого блока формирования выходного сигнала, а коллектор этого транзистора соединен с источником постоянного тока через стабилитрон, зашунтированный управ15 ляемым с одного из выходов триггера переходом эмиттер — коллектор другого транзистора блока формирования выходного сигнала.

402758

Составитель В. Мардин

Техред Л. Богданова

Р едакто р С. Хейфиц

Корректоры: В. Петрова и E. Давыдкина

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 456/12 Изд. № 2054 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5