Устройство для измерения средней температуры Советский патент 1988 года по МПК G01K3/02 

foln/77

to

о

00 00 00

Изобретение относится к температурным измерениям. Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устр-ва. Для этого в устройство, содержащее п термопреобразователей 1, коммутатор 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, элемент И 4, счетчики 5 и 6 импульсов, регистр 7, генератор 10 опорной частоты, введены блок 9 распределения импульсов и счетчик 8 импульсов с предварительной установкой. Коммутатор 2 по командам, выдаваемым с выхода 9.1 блока 9 распределения импульсов, последовательно подключает к входу АЦП 3 термопреобразователи 1, размещенные в различных точках объекта контроля. АЦП 3 преобразует сигнал каждого термопреобразователя во временной интервал, который подается на один из входов элемента И 4, на другой вход которого поступают импульсы, вырабатываемые на выходе счетчика 8, частотой, равной частоте генератора 10, деленной на число, предварительно записанное на управляющем входе счетчика 8. За один полный цикл измерения на вход счетчика 5 поступает определенное количество импульсов, которые пропустит элемент И 4 в течение времени, устанавливаемого АЦП 3. Зарегистрированное в счетчике 5 за это время количество импульсов будет соответствовать среднему значению температуры объекта. 2 ил. i (Я

Фиг /

Изобретение относится к темиературным измерениям и может быть использовано для измерения температурных полей мощных :,1ектромеха ИИ чески X установок.

Целью изобретения является повышение быстродействия, а также упрощение устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства-, на фиг. 2 - эию- ры напряжений на выходах блока распределения тактовых и.мпульсов.

Устройство содержит п термоиреобразо- вателей 1, коммутатор 2, АЦП 3, логический элемент И 4, первый 5 и второй 6 счетчики импульсов, |)егист) 7, счетчики 8 импульсов с предварительной установкой, блок 9 рас- п)еделепия импульсов п генератор 10 опорной частоты.

Устройство работает следующим образом.

Коммутат)р 2 по командам, выдаваемым с выхода 9.1 блока 9 (фиг. 2), последова- re. ibno подключает к входу АЦП 3 термопреобразователи 1, размеп.енные в различ- ньгч точках об1,екта контроля. АЦП 3 преобразует сигнал каждого термопреобразователя во вре.мепной интервал длительностью 7 х/ ((1, 2, ..., п). который подается на один lit входов :)лемепта И 4, на дру| ой вход которого поступают имиульсы, вырабатываемые на В1 1ходе счетчика 8, частотой, равной частоте генератора 10 (/о), деленной на число, предварите.:1Ы1о записанное на управляющем входе счетчика 8. Это число равно н, если це,1ы пени всех термопреобразователей. Гаким образом, за один полный цикл измерения (Гциил I У (.д счетчика 5 поступает )еде;1енное количество импульсов, которые иронустит элемент И 4 в течение времени

7Х XX . устанавливаемого АПП 3. Зарегистi-.

рированное в счетчике о за уто время количество импу, 1ьсов будет соответствовать среднему значению гемнера1уры объекта.

Число п. предварительно записанное в счетчике 8, формируется следующим образом. В начале каждого нодцикла, когда enie входы АПП 3 не соединены с выходами коммутатора 2 (сигнал на выходе 9.3 отсутствует), т. е. во время пауз между двумя измерениями, выработанный на выходе 9.2 блока 9 имнульс (L- ..)-) поступает через цепи термонреобразовате.1ей на счетный вход счетчика fi. .с.чи пелы все цепи всех п тер- мопреобразовате.пей, то в течение Т, в счетчике 6 будет записана цифра п, которая но команде с выхода 9.5 блока 9 (импу.1ьс L .u ) н начале каждого цикла будет перенесена в ре|-истр 7 и передана на вход счетчика 8. После этого посредством импульса L/IM с выхода 9.4 блока 9 информация, содержащаяся в счетчике 6, стирается, чем обеспечивается подготовка схемы к следующему цик,:1у. Bpeмeнн JЙ интервал TQ для управления .АЦП 3 в гечение каждого под0

0

5

0

5

0

5

0

5

цикла вырабатывается на выходе 9.3 блока 9 (импульс и чл}.

При обрыве т из п цепей термопреобразователей в счетчике 6 записывается (лг - т) импульсов. В этом случае частота импульсов на выходе счетчика 8 будет равна /о/гг - т и счетчик 5 зарегистрирует среднюю температуру для (п -ш) точек.

Блок 9 представляет собой обычный кольцевой счетчик с дешифратором и формирователями имиу льсов. На выходе его формируются импульсы последовательностью, приведенной на фиг. 2.

Пзобретение обеспечивает упрощение ycтp(JЙcтвa, а также повышение надежности. Это .достигнуто благодаря тому, что деление частоты производится посредством одного счетчика, регистра и счетчика с предварительной регистрацией в.место трех счетчиков, регистра, .мультикомплексора и блока сравнения к(;дов в прототипе. Кроме того, в прототипе необходима специальная аппаратуравнешнее устройство для выявления целостности цепей термопреобразователей. В предлагаемом устройстве это выполняется без использования специальных блоков.

Быстродействие устройства повьппается примерпо в два раза, что достигается за счет использования д.пя выявления целостности цепей иодциклов измерения, тогда как в прототипе для этого необходим дополнительный времепной интерва, для работы впен1него ус гр йства.

Формула изобретения

Устройство для измерения средней тем- 11ерату)ы, содержаигее термоиреобразовате- ли, подключенные через коммутатор к входам аналого-цифрового преобразователя, элемент И, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход подключен к входу первого счетчика импульсов, генератор опорной частоты, второй счетчик импульсов и регистр, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок распределения импульсов и счетчик импульсов с иредварительной установкой, выход которого соединен с вторым входом элемента И, первый вход подключен к выходу регистра, а второй вход соединен с выходом генератора опорной частоты и входом блока распределения импульсов, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющим входом коммутатора, первым и управляющим входами аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выход которого подключен к входу регистра, а управляющий вход соединен с четвертым выходом блока распределения импульсов, пятый выход которого подключен к управляющему входу регистра.

Г

цикл

Го

%

Фиг.2

п

fl