Многоканальное устройство для измерения температуры Советский патент 1987 года по МПК G01K7/20 

из каналов и ключи 11-13 соответст- вукяцей группы датчиков. Падение напряжения на эталонном делителе 5 через ключ 13 сравнивается на входе усилителя 15 с опорным напряжением источника опорного напряжения 6. Усилитель 15 изменяет сопротивление канала регулирующего элемента 14 до достижения равенства этих напряжений. Суммарное падение напряжения на соединительном проводе 3 датчика 1 и эталонное -напряжение эталонного де1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения температуры с помощью резистивных датчиков по мостовой измерительной схеме.

Цель изобретения - упрощение устройства и расширение диапазона измерений.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит в каждом канале резистивные датчики 1 с тремя соединительными проводами 2, 3 и 4, эталонный рёзистивный делитель 5 по числу групп однотипных датчиков, ИС-. точник 6 опорного напряжения, изме- рительньй блок 7, в качестве которого может использоваться дифференциаль- ный усилитель, первый, второй и третий ключи 8, 9 и 10, четвертьй, пятый и шестой ключи 11, 12 и 13, регулирующий элемент 14, операционный уси- литель 15, блок 16 управления и ин- вертирующий повторитель 17, имеющий коэффициент передачи, равньй единице, а источник напряжения гальванически развязан от общей шины, первьй, второй и третий ключи имеют количество, равное числу измерительных каналов п, а четвертьй, пятьй и шестой - числу групп однотипных датчиков т. Общее количество датчиков разбито на группы m по числу диапазонов измерений. Блок 16 управления имеет п выходов для управления первыми, вторыми и третьими ключами и га выходов для управления пятым, четвертым и шестым ключами.

лителя 5 поступает на вход и:тери- тельного блока 7, а суммарное гтадение напряжения на датчике 1 и проводе 2 датчика 1 через ключ 8 поступает на вход повторителя 17 с отрицательным знаком. После инвертирования повторителем 17 в измерительном блоке 7 происходит вычитание из сигнала, поступающего на его второй вход, сигнала, поступающего на его первый вход. Результ ат измерения представлен математическим выражением. 1 ил.

O

г ,, . 5 у. .

Устройство работает следующим образом.

В общем случае разбивка на группы датчиков может быть на любое целое число (управляющие сигналы m в этом случае могут быть получены от сигналов п с помощью многовходовых элементов .ИЛИ). При поступлении сигналов с выхода блока управления открываются ключи 8, 9 и 10 в одном из каналов и ключи 11, 12 и 13 соответствующей группы датчиков. При этом ток с положительного полюса источника +Е протекает через регулирующий элемент 14, ключ 12, эталонный делитель 5, второй провод 3 датчика- 1, датчик 1, первьй провод 2 датчика 1 и ключ 9 к отрицательному полюсу источника -Е. При этом через ключ 10 после переключения канала в установившемся режиме практически ток отсутствует (течет только входной ток инвертирующего повторителя 17). Поэтому потенциал точки соединения второго и третьего провода равен потенциалу общей точки. Падение напряжения на эталонном делителе 5 через ключ 13 сравнивается на входе усилителя 15 с опорным напряжением Uo источника 6 опорного напряжения. Усилитель 15 изменяет сопротивление канала регулирующего элемента 14 до достижения равенства этих напряжений. При этом ток i, протекающий через эталонньй делитель 5, не зависит ни от величины тока источника Е, ни от сопротивления ключей 12 и 9, ни от величины сопротивления датчика 1, а определяется отношением величины

напряжения опорного источника к величине эталонного делителя 5, При этом суммарное падение напряжения на втором соединительном проводе 3 резис- тивного датчика 1 и эталонное напряжение и, эталонного делителя 5 с его средней точки через ключ 11 поступает на первый вход измерительного блока 7, а суммарное падение напряжения на резистивном датчике 1 и первом соединительном проводе 2 датчика 1 через ключ 8 поступает на вход инвертирующего повторителя 17 с отрицательным

знаком. После инвертирования повтори- входу операционного усилителя, второй телем 17 в измерительном блоке 7 происходит вычитание из сигнала, поступающего на его второй вход, сигнала, поступающего на первый вход, и результат измерения будет ,-i. ,,

20

вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход - к управляющему входу регулирующего элемента, при этом вторые выводы эталонных делителей и первые провода резистивных датчиков всех каналов объединены, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения диапазона измерения, в него введен инвертирующий повторитель, к входу которого через первый ключ подключен второй провод резистивного датчика в каждом измерительном канале, соединенный через второй ключ с отрицательным полюсом источника напряжения, к положительному полюсу которого подключен второй вывод регулирующего элемента, третий провод резистивного датчика в каждом .измерительном канале через третий ключ подсоединен к общей шине, а выход инвертирующего повторителя подключен к второму входу измерительного блока.

де

r,r,

UR RI -

сопротивление соединительных проводов 2 и 3 датчика 1;

отклонение величины сопротивления датчика от эталонного;

сопротивление резистивно- го датчика.

Формула изобретения Многоканальное устройство для измерения температуры, содержащее параллельные измерительные каналы, каждый из которых снабжен резистивным датчиком и тремя ключами, управляющие входы которых объединены и подключены к соответствующим выходам одной группы выходов блока управле

Редактор М.Петрова

Составитель В.Агапова Техред А.Кравчук

Корр Подп

5555/37 . Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раутпская наб, д. 4/5

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

ния, дополнительные параллельные каналы, каждый из которых снабжен эталонным делителем и тремя ключами, управляющие входы которых объединены и подключены к соответствующим выходам другой группы выходов блока управления, причем средняя точка эталонного делителя через четвертый ключ соединена с первым входом измерительного блока, первый вывод эталонного делителя через пятый ключ подсоединен к одному выводу регулирующего элемента и через шестой ключ - к первому

входу операционного усилителя, второй

вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход - к управляющему входу регулирующего элемента, при этом вторые выводы эталонных делителей и первые провода резистивных датчиков всех каналов объединены, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения диапазона измерения, в него введен инвертирующий повторитель, к входу которого через первый ключ подключен второй провод резистивного датчика в каждом измерительном канале, соединенный через второй ключ с отрицательным полюсом источника напряжения, к положительному полюсу которого подключен второй вывод регулирующего элемента, третий провод резистивного датчика в каждом измерительном канале через третий ключ подсоединен к общей шине, а выход инвертирующего повторителя подключен к второму входу измерительного блока.

Корректор Л.Пилипенко Подписное

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - упрощение устройства и расширение диапазона измерений. При поступлении сигналов с выхода блока 16 управления открываются ключи 8-10 в одном 16 СЛ МГ.