Устройство для многоточечного измерения температуры Советский патент 1988 года по МПК G01K7/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в разнообразных системах многоточечного контроля и иямерения температуры, , в тепличных хозяйствах, хранилищах сельскохозяйственной продукции и т.д.

Цель изобретения - повышение надежности и точности многоточечных измерений температуры за счет исключения многопроводной линии связи датчиков с Измерительно-регистрирующей аппаратурой.

На чертеже приведена электри- ческая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1i стабилизированного напряжения постоянного тока, резистивный измеритель ный мост, в три плеча которого включены постоянные резисторы 2-4, и переменные резисторы 5.1-5.П, включенные в одно из плеч моста последовательно с резистором 3 через переклю- чатель 6, регистрирующий прибор 7 постоянного тока, Вклкзченный в измерительную диагональ моста через катушку 8 индуктивности и зашунтирован ный конденсатором 9, источник 10 фиксированных напряжений переменного тока, разделительный конденсатор 11 и п измерительных ячеек 12.1, 12.2, ..., 12.П, каждая из которых подключена к двухпроводной линии 13 связи и содержит последовательно включенные два выпрямительных моста (диоды 14-17 и диоды 18-21), в выходные диагонали которых параллельно включены обмотки реле 22 и 23, стабили- троны 24 и 25 и конденсаторы 26 и 27 балластный резистор 28 и разделительный конденсатор 29, а также резистивный датчик 30 температуры, подключенный к линии 13 связи через после- довательно соединенные нормально разомкнутые контакты 31 реле 22 и нормально замкнутые контакты 32 реле 23. Линия 13 связи соединяет измерительные ячейки 12 с четвертым пле- чом измерительного моста параллельно цепи из последовательно включенных источника 10 и разделительного конденсатора 11.

Устройство работает следующим об- разом.

Опрос измерительных ячеек 12 и, соответственно, датчиков 30 температуры осуществляется с источника 10 путем подачи фиксированмых напряжений переменного тока U; (i 1, 2, 3, ..., п) на двухпроводную линию 13 связи, причем U, -t U . . .U , . .- : )„. Параметры обмоток реле 22 и 23 выбраны таким образом, что ток Т, срабатывания реле 22 меньше тока 1 срабатывания реле 23, а эти токи равны для всех измерительных ячеек 12. Раздельное подключение измерительных ячеек 12, т.е. поочередное подключение резистивных датчиков 30 к схеме измерительного моста, обеспечивается подбором сопротивления резистора 28, величина которого возрастает по мере увеличения номера измерителной ячейки. При подаче на двухпроводную линию 13 связи переменного напряжения U( в цепи обмоток реле 22 и 23 первой ячейки 12.1 устанавливается ток 1, реле 22 срабатывает и своим замыкающим контактом 31 подключает датчик 30 к линии 13 связи. При зтом осуществляется измерение и регистрация температуры в первой контролируемой точке. При подаче напряжения U ток в цепи реле вырастает до величины Ij, при которой реле 23 первой ячейки 12.1 срабатывает и своим размыкающим контактом 32 отключает датчик 30 от измерительной цепи. В то ж время в цепи реле 22 и 23 второй измерительной ячейки 12.2 устанавливается ток I,, при котором реле 22 срабатывает и подключает к линии 13 связи датчик 30 зтой ячейки. Аналогично при подаче напряжения U, срабатывают реле 23 ячейки 12.2 и реле 22 ячейки 12.3 и т.д. Таким образом, при подаче на линию 13 связи переменного напряжения определенной величины Цц к этой линии связи будет подключен только датчик одной k-й измерительной ячейки 12.k.

Конденсаторы 26 и 27 шунтируют обмотки реле 22 и 23 по переменному току, а стабилитроны 24 и 25 осуществляют защиту обмоток от перенапряжений.

Измерение сопротивления датчиков 30 и, соответственно, температуры в контролируемых точках осуществляется на постоянном токе. При этом используется измерительный мост, в котором резисторы 2 и 4 образуют два равных его плеча, а резистор 3 и под3

ключаемые к нему с помощью переключателя 6 переменные резисторы 5.1,. 5.2, ..., 5.П образуют задающее третье плечо моста. Указанные перемен}1ы резисторы позволяют cкo meнcиpoвaть изменение сопротивления линии 13 связи за счет ее разной длины. Переключение таких резисторов должно осуществляться синхронно с подачей управляющих напряжений U; . Регистрирующий прибор 7 включен в измерительную диагональ моста через элементы 8 и 9, которые выполняют функцию фильтра и устраняют влияние переменног тока на показания прибора 7. Питание измерительного моста осуществляется от источника 1 стабилизированного напряжения постоянного тока. i

Формула изобретения

Устройство для многоточечного измерения температуры, содержащее размещенные в контролируемых точках ре- зистивные датчики температуры, включенные посредством линии связи в одно из плеч неравновесного измерительного моста постоянного тока, в три других плеча которого включены постоянные резисторы, регистрирующий прибор постоянного тока, включенный в измерительную диагональ моста, другая диагональ которого подключена к источнику питания постоянного тока, многопозиционный переключатель, о т 4

4624

л и ч а 0 щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, в него.- введены переменные ре- зисторы, включенные через переключатель последовательно с постоянным резистором в задающее плечо моста, первый конденсатор, источник фиксированных напряжений переменного тока,

10 катушка индуктивности, соединенная последовательно с регистрирующим прибором, параллельно которому включен первый конденсатор, второй конденсатор, включенный последовательно с

15 источником фиксированных напряжений переменного тока в плечо моста параллельно линии связи, выполненной двухпроводной, и измерительные ячейки, подключенные параллельно к двухпровод20 ной линии связи, каждая из которых включает в себя резистивный датчик температуры и дополнительно введенные и последовательно соединенные два диодных моста, балластный резистор

25 и разделительный конденсатор, а также два реле, обмотки которых включены в выходные диагонали диодных мостов , и подключенные параллельно об- МОТК.ДМ конденсаторы и стабилитроны, причем резистивный датчик температуры каждой измерительной ячейки соединен с двухпроводной линией связи через последовательно включенные нормально разомкнутые контакты одного из реле и нормально замкнутые контак- 1Ъ1 другого.

30

35

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и позволяет повысить надежность и точность измерения температуры во многих точках за счет отказа от многопроводной линии связи. Устройство содержит ре- зистивные датчики температуры ЗО, которые через замыкающий 31 и размы7Jr кающий 32 контакты двух электромагнитных реле подключаются к двухпроводной линии связи 13. Обмотки 22 и 23 этих реле включены в диагонали последовательно соединенных диодных вьшрямительных мостов, зашунтнрованы стабилитронами 24 и 25 и конденсаторами 26 и 27 и подключены к этой же линии связи через балластные резисторы 28 и разделительные конденсате- ры 29. Линия связи 13 образует одно из плеч неравновесного измерительного моста постоянного тока. В схеме устройства реализовано амплитудное управление температурными каналами, которое осуществляется с помощью источника 10 фиксированных напряжений переменного тока, подключенного параллельно линии связи. Измерение температуры осуществляется на постоянном токе от источника 1 питания моста. 1 ил. S 4 I I I I пУ-Ь