Устройство для контроля параметров
Иллюстрации
Реферат
О П И C А Н И Е о )523394
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсккх
Социалистических
Республик
161) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.01.75 (21) 2096563/24 (5) ) М.Кл 6 05 В 23/02
G 01 К 7/10 с присоединением заявки Ло—
Государственный комнтет
Совета Министров СССР по делам изобретений (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.07.76. Бюллете:Ib № 28 (45) Дата опубликования описания 15.09.76 (53) УД K 621.52,3.10 (088.S) н открытий (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛАРАЧЕТРОВ
Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для коптроля различных параметров, например температуры или освещенности.
Известно устройство для контроля параметров, содержащее генератор импульсов, распределитель импуль сов, форхгирователн импульсов, триггеры, ключи, которое может быть использовано для контроля различных параметров, например температуры или освещенности.
Недостатком этого устройства является сравнительно невысокая точность,контроля, обусловленная влиян ием диодов;и трансформатора, используемых в измерительной схеме fll.
Наиболее близким теx:tè÷åcêèì реше.-кием к изобретению является устройство для контроля параметров, содержащее три группы ключей, распределитель импульсов, вход которого годсоединен к генератору импульсоз, а выходы — к управляющим входам первой и второй группы ключей, задатчики параметров, делители напряжения, средние точки которых через ключи соединены со входом усилителя, формирователи импульсов, триггеры и источник опорного напряжения (2).
Известное устройство имеет тот недостаток, что при использовании в качестве датчиков контролируемого параметра элементов с нелинейной характеристикой, например полупроводниковых терморезисторов при контроле температуры и сроторезисторов при контроле освещенности, точность измерений этого устройства сравнительно невелика.
Целью изобретения является повыше ие точности контроля. Цель достигается тем, что устройство для контроля параметров содержит формирователи импульсов минимальной и максимальной допустимой длительности, элементы сравнения, интегратор и дополнитель10 ый усилитель, причем выход генератора импульсов соединен с одним из входов элементов сравнения через первый ключ третьей группы, с формирователями импульсов минимальной i максимальной допустимой длитель15 иост:к входом пнвертора и с управляющим входом второго ключа третьей группы, включенного между выходом усилителя и входом интегратора, выход инвертора подсоединен ко второму входу интегратора, управляющий вход
2О перзого ключа третьей группы подсоединен и выходу дополнительного усилителя. подключенного к выходам интегратора и источника опорного напряжения, выходы элементов сравнения соединены с триггерами через ключп
25 второй группы, управляющие Bvoäû которых обьедннены с управляющими входами ключей первой группы, подсоединенных ко входу усилит ля.
Схема устройства показана на чертеже.
ЗО Ь,стройство содержит делителя 1 напряже523394
К/
U= F ния с чувствительными элементами 2, представляющими собой, например, полупроводниковые терморезисторы при контроле температуры или фоторезисторы при контроле освещенности, задатчики 8 измеряемых параметров, резисторы 4 и 5, три группы ключей, в частности, ключи б и 7 первой группы, ключи
8 и 9 третьей группы и ключи 10 и 11 второй группы, интегратор 12, в котором в качестве интегрирующего элемента используется, например, конденсатор, генератор 18 импульсов, подключенный к его выходу распределитель
14 импульсов, усилитель 15, источник 1б опорного напряжения, дополнительный усилитель
17, инвертор 18, триггеры 19 и 20, формировагель 21 импульсов минимальной допустимой длительности, формирователь 22 импульсов максимальной допустимой длительности, элементы 28 и 24 сравнения.
Устройство работает следующим образом.
Импульсы определенной длительности поступают с выходов распределителя 14 импульсов, поочередно открывают ключи б, 7, 10 и П.
Прп этом сигнал, пропорциональный изменению сопротивления чувствительного элемента
2 каждого контролируемого объекта, поступаег на вход усилителя 15. При использовании B качестве чувствительных элементов 2 измеряемого параметра, полупроводниковых терморезисторов и фоторезисторов, зависимость сопротивления от измеряемого параметра является нелинейной.
При помощи задатчиков 8 измеряемого параметра и резисторов 4 и 5 на вход усилителя 15 подается сигнал U, определяемый выражением где F — изменяемый параметр, I(! — коэффициент,,величина которого для каждого объекта подбирается такой, ч-:обы получать одинаковые для всех объектов сигналы на выходе усилителя 15.
Поэтому устройство для контроля параметроз может быть использавано для контроля объектов, отличающихся:допуском контролируемого параметра и крутизной преобразован:.;: измерительных схем. Сигнал на выходе усилителя 15 обратно пропорционале f. измерив.,яому параметру.
Рассмотрим работу устройства при контроле первого объекта.
Одновременно:с ключами б, 7, 10, 11 открь:заются ключи 8 и 9 от генератора 18 ." мгульсов. Конденсатор интегратора 12 заряжается сигналом, подаваемым с выхода усилителя 15 до напряжения источпика 1б опор: î,о напряжения. При равенстве этих напряжений дополни-:ельный усилитель 17 срабатывает и запирает ключ 9. Время заряда конденсата lH ,интегратора 12 обратно пропорционально с«-налу на выходе усилителя 15 и, следовательно, прямо пропорционально величине пзмеряе5
Зо
65 мого параметра..Поскольку время, B течение которого ключ 9 открыт, равно времени заряда конденсатора интегратора 12, длительность импульса, поступающего на элементы 28 и 24 сравнения через этот ключ, прямо пропорциональна величине. измеряемого параметра. В формирователе 21 импульсов минимальной допустимой длительности и формирователе 22 импульсов максимальной допустимой длительности формируются импульсы указанной длитель;исти, которые поступают соответственно
ffa.элементы 28 и 24 сравнения. Если величина гизмеряемого параметра находится в допустимых пределах, то элементы сравнения не срабатывают. В том случае, когда величина измеряемого параметра выходит за допустимые пределы, длительность импульса, поступающего через ключ 9, становится меньше или больше длительности игмп льса, поступающего от формирователя 21 и 22 ияпульсов. При этом .«а выходе элемента 28,или,24 сравнения появляется cffãнал, от которого срабатывает триггер 19 нли 20 соответственно.
При пропадании им пульса на выходе генератора 18 импульсов включается инвертор 18, сигналом которого интегратор 12 приводится в исходное состояние, при это;f конденсатор разряжается.
При появлении следующего импульса на выходе генератора 18 импульсов сигнал на выходе и«вертора 18 пропадает, на втором выходе распределителя 14 импульсов появляется импульс. Происходит контроль параметра во втором объекте.
Таким образом, в предлагаемом устройстве з,процессе контроля осуществляется лреобразозан,е измеряемого параметра в линейно изм няющуюся длительность импульса. При этом чувствительность устройства пе зависит от величины измеряемого параметра и значительно повышается точность измерений.
Формула изобретения
Устройство для контроля параметров, содержащее три группы ключей, распределитель иf,f-,óëbñîç, вход которого подсоединен к генера-:ору импульсов, а выходы — к упра вляюцим входам первой и второй группы ключей, задатчики параметров, делители напряжения, средние точки которых через ключи соединеf .b! с входом усилителя, формирователи импульсов, тр !г.-еры и источник опорного напря х=«ия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно содержит формирователи импульсов минимальной и максимальной допустимой длительности, элементы сравнения, интегратор и дополнительный усилитель, причем выход генератора импульсов соединен с одним из входов элементов сравнения через первый ключ третьей группы, с формирователями импульсов минимальной и максимальной допустимой длительности, входом инвертора If с управляюгцим
Бх31ом второго ключа третьей группы, зклюСоставнтсль М, Каравай
Техред Е. Подуруп;нна
Редактор Н, Коляда
Корректор В. Гутман
8.: —.,От; .!.;д. Xа >.-,:;8- Т v,;ая, О "8 гПодппc,нс
ЦИИИПИ Государственного но:,и:.тета Совета Министров СССР по делам изобретений и отнрв.гвй
Москва, Ж-Зо, Раушсная наб. и. 4 5
Тип. Харьк. фнл. пред. «Патент» ченного между выходом усилителя и входом интегратора, вь ход инверто за подсоединен ко второмR входу интегратора, управляющий вход первого ключа третьей группы подсоединен к выходу дополнительного усилителя, подIcчюченного к зыхо,Oм интегратора и источника опорного напряжения, выходы элементов сравнения соединены с триггерами через ключи второй группы. управляющие входы кото1+ ! ! 2 !
I1 ! ! ! ! рык ооъеди IeIII! с управляющими входами ключей первои группы, подсоединенных ко входу силителя.
Источники информации, при гятые во внимание при экспертизе:
1. Авт. св. СССР, № 162341,кл. G 01 Е 7/20, от 3.12,62, 2. Лвт. св. СССР № 335553. кл. G 01 Ig 7/10 от 5.10.70.