Многоканальная система дистанционного измерения температуры

Многоканальная система дистанционного измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О те И С А Н И Е < 870973

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 07.01.80 (21) 2862812/18 10 с присоелинениехт заявки РЙ(23) П риоритет—

Опубликовано 07.10.81. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 10.10.81 (5! )М. Кл.

6 О1 К 7/00

Гоеудврстаеииый комитет

СССР ав делам изооретеиий н открытий (5З) УД К 536,531 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.М. Крылов и E.Ë. Кузьмин (73) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО

ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области теплотехнических измерений и пред- . назначено дпя дистанционного измере.ния температуры в труднодоступных местах объектов, удаленных от места расположения оператора.

Известна многоканальная система дистанционного измерения температуры, каждый измерительный канал которой содержит в качестве датчика температуры терморезистор, подключенный к преобразователю сопротивление — ток, выход которого подсоединен к двухпроводной линии, связывающей его с регистрирующей аппаратурой 11).

Недостатком указанной системы является использование идентичных узлов в каждом канале, наличие большого количества проводов связи, что усложняет систему.

Наиболее близкой по технической сущности является многоканальная сис.— тема измерения температуры, содержащая импульсные датчики температуры, выполненные в виде релаксационных генераторов, подключенных через двухпроводную линию связи к источнику питания и регистратору (21.

Поскольку каждый измерительный канал данной системы содержит кроме датчика температуры еще и двухпроводную линию связи, источник питания и регистрирующую аппаратуру, то система оказывается очень громоздкой, дорого10 стоящей и сложной в эксплуатации изза большого количества используемого в ней оборудования.

Целью изобретения является упрощение системы дистанциоттного измере-.. ния температуры.

Указанная цель достигается тем, что датчики температуры подключены параллельно к двухпроводной линии связи, один из проводов которой соединен с источником питания, через катушку индуктивности, параллельно которой включен регистратор, при этом датчики температуры имеют pas870973 4 ксв 1.

Импульсные датчики I в промежутках времени между генерируемыми ими

5 импульсами имеют между выводами 15 и l6 большое внутреннее сопротивление, а в момент генерации импульса— малое. Это позволяет по одной двухпроводной линии связи осуществить как питание датчиков, так и передачу генерируемых ими импульсов на вход регистратора. В момент генерации импульса одним из импульсных датчиков 1 в двухпроводной линии связи 2 !

% возникает импульс тока, который вызывает импульс ЭДС самоиндукции на выводах катушки индуктивности 6, поступающий на вход регистратора 7.

Темйература определяется путем измерения времени между импульсом ЭДС самоиндукции, возникающим в результате действия переднего фронта питающего импульса, и импульсом, ЭgC самоиндукции, возникающим в момент генерации импульса одним иэ импульсных датчиков температуры I. Этот временной интервал однозначно связан с величиной температуры.

Выделение информации о температуре импульсных датчиков возможно прн соблюдении следующих условий. Присвоим каждому из импульсных датчиков номер, например 1,1,I ...1 . Установим постоянные времени времяэадающих цепей.и крутизну преобразования

35 температуры н период следования импульсов каждого иэ импульсных датчиков I такими, чтобы во всем диапазоне т рабочих температур период следования

l импульсов датчика 1 изменялся от Т> О, 40 при минимальной температуре рабочего диапазона температур до Т„„ „- при максимальной, датчика 1 — от Т„ хдо и, Mf X(Т!,„ н т.д. и датчика 1 — от Т до эах

Т ;и . При этом должны соблюдаться неТ <Т„;„„ . Выполнение этих неравенств позволяет обеспечить строгую последовательность во времени следования импульсов датчиков 1, в которой импульс датчика 1 всегда (при любой

t температуре датчиков, находящейся внутри диапазона измеряемых температур) будет следовать первым после импульса ЭДС самоиндукции, вызванного, 5 действием переднего фронта питающего импульса на выводах катушки индуктивности 6, импульс датчика I"—

0I вторым, импульс датчика I — третьим личную тепловую инерцию, а источник питания выполнен импульсным.

На фиг.1 изображена схема многоканальной системы измерения температуры на фиг.2 — схема датчика температуры.

Устройство содержит импульсные датчики температуры 1, подключенные параллельно к двухпроводной линии связи 2, соединяющей их с источни, ком питания 3. Один из проводов 4 линии связи 2 подключен к источнику питания 3 непосредственно, а второй провод 5 подключен к нему через катушку индуктивности 6, параллельно которой включен вход регистратора. 7.

В качестве импульсного датчика температуры используется релаксационный генератор, схема которого показана на фиг.2. Он содержит

g-р-и транзистор 8 н р"и-р транзистор 9, эмиттеры которых соединены между собой через конденсатор

10. База транзистора 8 соединена с его эмиттером через резистор 11, а с коллектором — через резистор 12 и непосредственно подключена к коллектору транзистора 9, база которого соединена через два последовательно включенных резистора 13 и !4 с его эмиттером и непосредственно подключена к коллектору транзистора 8.

Двухпроводная линия связи 2 подключается к выводам 15 и 16 импульсного датчика температуры.

Устройство работает следующим образом.

Импульсный источник питания подае на двухпроводную линию связи прямоугольный импульс со стабилизированной амплитудой плоской вершины. Во время действия этого импульса на катушке индуктивности 6 возникает

ЭДС самоиндукции, поступающая на вход регистратора 7. Этот импульс является началом отсчета времени для расшифровки данных о температуре, поступающих от импульсных датчиков 1.

Прямоугольный питающий импульс от источника питания 3 подается на двухпроводной линии связи 2 на импульсные датчики 1. В течение времени действия плоской вершины питающего импульса каждый из импульсных датчиков 1 будет генерировать один импульс причем эти импульсы не совпадают по времени, что достигаетая путем выбора различных постоянных времени времязадающих цепей импульсных датчи-5 8709 и т.д. Регистратор 7 измеряет временные интервалы между импульсом ЭДС самоиндукции, вызванным действием переднего фронта питающего импульса, и импульсами ЭДС самоиндукции, возникающими в моменты генерации датчиков 1. При этом длительность импульса источника питания 3 должна быть

Щ 1, больше Т„„<> но меньше-2Т1в,чтобы импульсные датчики 1 не могли гене- 1р рировать по второму импульсу.В качестве регистратора 7 для измерения временных интервалов может быть использован электронносчетный частотомер, например Ч3-32, в качестве импульсного источника питания — импульсный генератор, например Г5-30. Параллельное подключение импульсных датчиков температуры с различной тепловой инерцией к двухпроводной линии связи и использование катушки индуктивиости и импульсного источника питания позволило значительно уменьшить количество оборудования, необходимого для осуществления дистанционного измерения температуры.

73 6"

Формула изобретения

Многоканальная система дистанционного измерения температуры, содержащая импульсные датчики вемпературы, выполненные в виде релаксациокных генераторов, подключенных через двухпроводную линию связи к источнику питания и регистратору, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с -келью упрощения системы дистанционного измерения температуры, датчики температуры подключены параллельно к двухпроводной линии связи, один из проводов которой соединен с источником питания через катушку нндуктивности, параллельно которой включен регистратор, при этом датчики температуры имеют различную тепловую инерцию, а источник питания выполнен импульсным.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 3503261, кл. 8 01 К 7/16, 1977, 2. Авторское свидетельство СССР

N 2815683/10, кл. Е О! К 7/00, 1979.

870973

Составитель Г. Мухина

Редактор О, Филиппова Техред А, Бабинец Корректор И.Шароши

Заказ 8422/12 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филная НПП "Патент, r. Унгород, ул. Проектная, 4