Многоканальное устройство для измерения температуры Советский патент 1988 года по МПК G01K7/02 

ночных сигналов. Каждый ИК состоит из термопары 1, последовательно с ней включенного резистивного делителя 2 и измерительного усилителя 3. В состав каждого из г каналов выработки калибровочного сигнала входит фильтр 5, демодулятор 6 и одна из г + 1 обмоток развязывающего трансформатора 8. Подключение каналов выработки калибровочных сигналов к ре- зистивным делителям во входных цепях ИК осуществляется одновременно через групповой коммутатор 4, Для управления модулятором устройство содержит триггер 10 и генератор 11. При работе устройства на время калибровки и контроля групповой коммутатор одновременно подключает выходы г каналов выработки калибровочных сигналов к резистивным делителям, а источник образцового напряжения вырабатывает уровни напряжения, соответствующие калибруемым точкам шкалы ИК. По окончании калибровки данной группы ИК подключается следующая группа и т.д. I ил.

Устройство предназначено для измерения температурных полей объекта при помощи термопар, при этом калибровка и поверка измерительных каналов (ИК) производятся без нарушения их целостности в реальных условиях эксплуатации. Цель изобретения - повышение точности измерения при одновременном увеличении числа измерительных каналов. Устройство состоит из п идентичных ИК температуры и г каналов выработки калибро- (Л

Нзобретение относится к измерительной технике, а именно к много- каналы1ым устройствам измерения температуры при помощи термопар, в которых перед измерениями проводится электрическая калибровка измерительных каналов или определяются их мет .рологические характеристики при поверке пли аттестации.

Цель изобретения - повьшение точности измерения при одновременном увеличении числа измерит льньгх каналов.

На чертеже приведена схема предложенного устройства.

Устройство содержит п идентичных измерительных каналов, каждый из которых состоит из термопары 1, резистивного делителя 2 и измерительного усилителя 3, выход которого подключе к регистрирующей аппаратуре или к устройствам ввода в ЭВМ Гне показаны групповой коммутатор 4, г каналов выработки калибровочных сигналов, каждый из которых состоит из фильтра 5 нижних частот, демодулятора 6, вторичной обмотки 7 трансформатора 8, модулятор 9, триггер 10, генератор

11, вторичную обмотку 12 обратной связи, фильтр 13, демодулятор 14, дифференциальный усилитель 15, источник 16 образцового напряжения.

Термопары 1 соединены через рези- стивные делители 2 с измерительными усилителями 3. Резистивные делители подключены к выходам коммутатора 4,

0

5

R

5

0

0

входы которого соединены с фильтрами 5. Фильтры 5 через демодуляторы 6 связаны с вторичными обмотками 7 трансформатора 8. Первичная обмотка трансформатора соединена с модулятором 9, связанным через триггер 10 с генератором 11. Выход источника 16 образцового напряжения соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя 15, инвертирующий вход которого соединен через фильтр 13 и демодулятор 14 с вторичной обмоткой 12 обратной связи, а его выход подключен к средней точке 17 первичной обмотки трансформатора.

I

В качестве дифференциального усилителя 15 целесообразно использовать операционный усилитель, а демодуляторы 6 и I 4 выполнить в виде синхронных детекторов на интегральных прерывателях. Возможным вариантом реализации модулятора 9 является его построение на основе транзисторного двухполупериодного модулятора. Групповой коммутатор 4 может быть как контактным, так и бесконтактным. Его конкретная реализация зависит от общего числа измерительных каналов п и от числа каналов выработки калибровочных сигналов г. При п 100 коммутатор можно составить из г серийно выпускаемых коммутаторов, например типа Ф7100, Ф240 и др. Для обеспечения равенства выходных калибровочньгх сигналов необходимо добиться идентичности исполнения всех каналов выра-

ботки калибровочных напряжений, а при изготовлении трансформатора - применить мультифилярную намотку.

При работе устройства на время калибровки и контроля групповой кОм мутатор одновременно подключает г выходов фильтров к г из п резистин- ным делителям в цепи термопар, источник образцового напряжения выра батывает уровни напряжения, соответствующие калибруемым точкам шкалы измерительного канала. По окончании калибровки данной группы измерительных каналов подключаются следующие г резистивных делителей и т.д. Управление групповым коммутатором и источником образцового напряжения

целесообразно возложить на ЭВМ.

I-

Время, затра.чивае1.1Ое на калибровку или контроль всех измерительных каналов, можно оценить в соответствии с выражением

Т.

k m

де k число испытаний в одной точке шкалы измерительного канала;

число точек шкалы; число измерительных каналоч; время установления выходного сигнала измерительного канала;г - число измерительных каналов.

m п С

на выходы которых одновремен- делителями измерительных каналов.

но подается калибровочный сигнал.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для измерения температуры, содержащее включенные в каждом из каналов термоэлектрический преобразователь, резистив- ный делитель и измерительный усилитель, источник образцового напряжения, последовательно включенные автогенератор, триггер, модулятор итрансформатор, первичная обмотка которого выполнена со средней точкой и подключена к выходу модулятора, демодуляторы-детекторы, подключенные индивидуально к вторичным обмоткам

трансформатора, и фильтры нижних частот, включенные на выходе демодуляторов-детекторов, отличающееся Тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном

увеличении числа измерительных каналов, в него введены групповой коммутатор и дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом одного из фильтров нижних

частот, его неинвертирующий вход подключен к выходу источника образцового напряжения, а его выход - к средней точке первичной обмотки трансформатора, при этом выходы других

фильтров нижних частот подключены к входам группового коммутатора, выходы которого соединены с резистивными