Многоканальное устройство для измерения температуры Советский патент 1988 года по МПК G01K7/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в многоканальных системах сбора данных от датчиков постоянного тока с низким уровнем выходных сигналов, которые подключаю т- ся с помощью контактных переключателей (реле).

Целью изобретения является повышение надежности и точности измерения температуры за счет лучшего восстановления проводимости контактов переключателей,

На чертеже приведена функциональ- ная блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит термопреоб- pasoBa.Tejjb 1 сопротивления, включенный в схему измерительного моста

2постоянного тока,, термоэлектрический преобразователь (термопару)

3с блоком 4 компенсации изменения температуры свободных концов, контактный коммутатор 5, входы которого зашунтированы конденсаторами 6,1 и 6,2, ключи 7.1 и 7.2 коммутатора 5, источник 8 переменного тока, разделительный трансформатор 9, первичная обмотка 10 которого подключена к выходу источника 8, а его вторичная обмотка 11 включена последовательно

с резистором 12 между первым выходом коммутатора 5 и первым входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 13, второй вход которого подключен непосредственно к второму выходу коммутатора 5, конденсатор 14, включенный между входами АЦП 13, блок 15 обработки и регистрации данных, вход которого подключен к выходу АЦП 13, а его выходы соединены с управляющими входами коммутатора 5 и АЦП 13.

14

Для дальнейшего увеличения точности измерений трансформатор 9 может быть снабжен дополнительной вторичной обмоткой 16, которая противо- 35 фазно с обмоткой 11 подключается одним выводом через дополнительный конденсатор 17 к второму входу АЦП tS 13, а другим - через дополнительный резистор 18 к первому входу АЦП 13, 40 При этом параметры дополнительных обмотки 16, конденсатора 17 и резистора 18 выбираются идентичными параметрам соответственно обмотки 11, конденсатора б и резистора 12, что

В практической схеме устройства в 45 обеспечивает на входе АЦП 13 практически полную компенсацию переменного напряжения источника 8.

Формула изобретения

1, Многоканальное устройство для измерения температуры, содержащее измерительные преобразователи температуры в напряжение постоянного тойачестве источника 8 и разделительного трансформатора 9 может быть использована дополнительная обмот ка (обмотки) трансформатора блока питания. Число термопреобразователей, подключаемых к входам коммутатора 5, в принципе неограничено и определяется требуемым числом измерительных каналов.

50

Устройство работает следующим об- 55 ка, подключенные к входам контактно5

10

20

15

25

464Й92

подключается термопреобразователь соответствующего канала измерения. Переменный ток источника 8 через разделительный трансформатор 9 с обмотки 11 протекает через контакты замкнутых ключей 7, резистор 12 и конденсаторы 6 и 14. Сопротивления резистора 12 и конденсаторов 6 и 14 переменному току и величина напряжения на обмотке 11 трансформатора 9 выбираются такими, чтобы переменный ток, протекающий через контакты ключей 7, -превышал минимально допустимую в еличину для данного типа ключей.

Резистор 12, конденсатор 14 и tr конденсатор 6 образуют П-образный фильтр нижних частот, значительно снижающий уровень помех в измерительных каналах. При этом резистор 12 и конденсатор 14 образуют также RC-фильтр, снижающий переменную составляющую на входе АЦП 13.

Таким образом, проводимость кон- Тактов ключей 7 коммутатора 5 вос- танавливается и поддерживается непосредственно во время измерения, что с учетом значительного снижения уровня помех повышает надежность и точность измерений.

Для дальнейшего увеличения точности измерений трансформатор 9 может быть снабжен дополнительной вторичной обмоткой 16, которая противо- 35 фазно с обмоткой 11 подключается одним выводом через дополнительный конденсатор 17 к второму входу АЦП tS 13, а другим - через дополнительный резистор 18 к первому входу АЦП 13, 40 При этом параметры дополнительных обмотки 16, конденсатора 17 и резистора 18 выбираются идентичными параметрам соответственно обмотки 11, конденсатора б и резистора 12, что

30

45 обеспечивает на входе АЦП 13 практически полную компенсацию переменного напряжения источника 8.

50

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить надежность и точность измерений температуры в многоканальных системах с использованием датчиков постоянного тока, подключенных с помощью контактных переключателей. Устройство содержит термопреобразователь 1 сопротивления и термоэлектрический-преобразователь, подключенные к входам контактного коммутатора 5, зашунтированных конденсаторами 6.1 и 6.2, ключи 7.1 и 7.2, источник 8 переменного тока, разделительный трансформатор 9, первичная обмотка 10 которого подключена к выходу источника 8. Первый выход коммутатора 5 подключен через последовательно соединенные вторичную обмотку 11 трансформатора 9 и резистор 12 к первому входу АЦП 13, второй вход которого соединен непосредственно с вторым выходом коммутатора 5, при этом первый и второй выходы АЦП 13 зашунтированы конденсатором 14, а выход АЦЦ 13 соединен с входом блока 15 обработки и регистрации данных, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора 5 и АЦП 13. Проводимость контактов ключей 7 коммутатора 5 восстанавливается и поддерживается непосредственно во время измерения путем пропускания через них переменного тока. Дополнительная обмотка 16, включенная противофазно с обмоткой 11, конденсатор 17 и резистор 18 обеспечивают на выходе АЦП 13 практически полную компенсацию переменного напряжения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. С/) :& 2 00 со

разом.

По сигналу с блока 15 замыкается какая-либо одна пара ключей 7 коммутатора 5. При этом к входу АЦП 13

I го коммутатора, первьй выход которого соединен непосредственно с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к

входу блока обработки и регистрации данных, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора.. и аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности и точ- - кости измерений, в него введены источник переменного toKa, разделительный трансформатор, резистор, конденсаторы, включенные параллельно входам коммутатора, и конденсатор, включенный между первым и вторым входами аналого-цифрового преобразователя.

10

последовательно соединенные вторичную обмотку разделительного трансформатора и резистор к второму входу аналого-цифрового преобразователя. 2, Устройство по П.1, отличающееся тем, что, в него введены дополнительные резистор, конденсатор и вторичная обмотка разделительного трансформатора, включенная противофазно с первой вторичной об-. моткой и соединная одним своим выводом через дополнительный конденсатор с первым входом аналого-цифрового

причем первичная обмотка разделитель- 15преобразователя, а другим выводом кого трансформатора подключена к ис-через дополнительньш резистор с втоточнику переменного тока, второй вы-РЬ1М входом аналого-цифрового преобход коммутатора подключен черезразователя.

последовательно соединенные вторичную обмотку разделительного трансформатора и резистор к второму входу аналого-цифрового преобразователя. 2, Устройство по П.1, отличающееся тем, что, в него введены дополнительные резистор, конденсатор и вторичная обмотка разделительного трансформатора, включенная противофазно с первой вторичной об-. моткой и соединная одним своим выводом через дополнительный конденсатор с первым входом аналого-цифрового