Многоканальное измерительное устройство с блоком контроля обрывов термоэлектрических преобразователей Советский патент 1989 года по МПК G01R31/02 

II

{Л

СП

9

0 СО

теле 1.1-1.N, с помощью коммутато- . ра 5 аналоговых сигналов поочередно заряжаются до уровня выходного напряжения (0,5В) источника 10 постоянного напряжения, превышающего амплитудный диапазон аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8. В основном цикле работы устройства конденсаторы

нал АЦП 8 свидетельствует о том, что конденсатор A.1-A,N не разрядился до рабочего напряжения термоэлектрического преобразователя 1,1-1.N,следовательно, в последнем имеется обрыв. Упрощение устройства достигается за счет упрощения блока 6 контроля обрывов термоэлектрических преобразовате

Изобретение относится к электроизмерительной технике , в частности, к устройствам для измерения и контроля температур с помощью термоэлектрических преобразователей. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его быстродействия за счет контроля исправности термодатчиков не в процессе измерений, а на этапе подготовки устройства к измерениям, а также в промежутках между ними. В подготовительном цикле работы устройства конденсаторы 4.1 - 4. N фильтров нижних частот, подключенных к выводам термоэлектрических преобразователей 1.1-1.N, с помощью коммутатора 5 аналоговых сигналов поочередно заряжаются до уровня выходного напряжения (0,5В) источника 10 постоянного напряжения, превышающего амплитудный диапазон аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8. В основном цикле работы устройства конденсаторы 4.1-4.N поочередно подключаются через измерительный усилитель 7 к входу АЦП 8. Максимальный выходной сигнал АЦП 8 свидетельствует о том, что конденсатор 4.1-4.N не разрядился до рабочего напряжения термоэлектрического преобразователя 1.1-1.N, следовательно в последнем имеется обрыв. Упрощение устройства достигается за счет упрощения блока 6 контроля обрывов термоэлектрических преобразователей, а повышение быстродействия - за счет связанного с этим изменения циклограммы работы устройства. 1 ил.

4,1-A.N поочередно подключаются че- 10 лей, а повышение быстродействия - рез измерительный усилитель 7 к вхо- за счет связанного с этим изменения ду АЦП 8. Максимальный выходной сиг- циклограммы работы устройства. 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения и контроля тe uIepaтyp с помощью термоэлектрических преобразователей, и может быть использовано в научных исследованиях и техно.чогических процессах, где требуется высокая надежность и достоверность результатов измерений.

Цель изобретения - упрощение устройства и повьгаение его быстродействия за счет того, что контроль исправности термодатчиков осуществляют не в процессе измерений, а на этапе подготовки устройства к измерениягм, а в промежутках межд.у ними.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит термоэлектри- ческие преобразователи 1.1-1.N, фильры нижних частот, состоящие из резисторов 2.1-.N, 3.1-3,N и конденсаторов A.I-.N, коммутатор 5 аналоговых сигналов, блок 6 контроля обрывов термоэлектрических тгреобразователей (БКОТП), измерительный усилитель 7, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) Я и интерфейс 9, причем выводы ть:рм(1электрических преобразователей 1..N через резисторы 2.1-2,N и 3.1-3.N (. ое/ инены с выводами конденсаторов 4.1-4,N и через соответствующие контакты коммутатора 5 аналоговых сиг налов с информационными входами БКОТП 6, два выхода которого соединены с соответствующими входами измерительного усилителя 7, выход которого соединен с информационным входом ЛЦП 8, ци1 :ровой выход которого соединен через интерфейс 9 с выходом устройства, первый управляющий выход интерфейса 9 соединен с управляющим входом Arj 8, второй и третий - с со

0

5

0

с

0

5

0

ответствующими управляющими входами БКОТП 6, а остальные N выходов - с соответствующими управляющими входами коммутатора 5 аналоговых сигналов.

ВКОТП 6 содержит источник 10 постоянного напряжения, одновибратор 11, RS-триггер 12 и управляемый переключатель 13, причем два информационных входа БКОТП 6 соединены с его выходами через нормально замкнутые контакты управляемого переключателя 13, нормально разомкнутые контакты которого соединены с полюсами источника 10 постоянного напряжения, первый управляющий вход БКОТП 6 через одно- вибратор 11, а втСрой - непосредственно соединены соответственно с S- и R-входами RS-триггера 12, вьгхо д которого соединен с управляющим входом управляемого переключателя 13.

Устройство работает следующим образом.

Контроль обрывов термоэлектрических преобразователей и измерение их термоЭДС производятся за два цикла работы. Первый цикл является предварительным, второй основным,Измерение термоЭЛС термоэлектрических преобразователей производят в заданные моменты времени. Программа работы устройства составляется таким образом, что перед каждым циклом измерения температуры производят предварительный цикл опроса с целью контроля обрывов термоэлектрических преобразователей. Для этого интерфейс 9 устройства со своего третьего управляющего выхода выдает команду установки в исходное состояние триггера 12. Вслед за этим интерфейс 9 вьдает команды управления поочередно на управляющие входы коммутатора 5 аналоговых сигналов, контакты которого подклю51

последовательно термоэлектричсс

чают

кие преобразователи 1.1-1,N с их фильтрами на общие инфс рмационные выхды коммутатора 5 аналоговых сигналов При этом информационные выходы коммутатора 5 аналогоВ1 Гх сиг Налов соединены контактами ynpaHJiHeMoi o переключателя 13 с источником 10 постоянного напряжения ВКОТП 6, Происходит поо- чередньп чаряд конденсаторов A.I- .N фильтров от источника IО постоянного напряжения до уровня 0,5 В. После окончания первого циклп oiipora термоэлектрических преобразователей i.1-1, начинается второй цикл с т .то, что на вход (1дновмбратора 1 1 с второго упранляюгаелч выхода интер Ьейса 9 поступает сигнал Конец опроса, п которому одновибратор 11 формирует импульс для установки тригге)а 12 в единичное состояние. Выходной сигнал с триггера 12 поступает на управ ЛЯЮ1ЧИЙ вход управляемого переключателя 1, срабатывает и перекл чает контакты таким образом, что они подсоединяют информационные выходы коммутатора 5 аналоговых сигналов к входам измерительного уси.пителя 7, Команды управления с других выходов интерфейса 9 поступают поочередно на управляющие входы ком1- утатора 5 аналоговых сигналов, подключая поочередно выводы конденсаторов 4,,N к измерительному усилителю 7, Напряжение заряда конденсаторов 4.1-4.N усиливается, преобразуется в АПП 8 в цифров то форму и через интерфейс 9 поступает на выход устройства для обработки с помо1 (ью ЭВМ. При этом по величине напряжения на конденсаторах 4.1-4.N ЭВМ определяют, имеется или нет обрыв в термоэлектрических преобразователях 1.1-1.N. Если в термоэлектрическом преобразователе 1.1 имеется обрыв, то во время первого цикла опроса каналов коммутатором 5 конденсатор 4.1 останется заряженным до уровня выходного напряжения источника 10 постоянного напряжения, превышающего шкалу ЛЦП 8. Ficini же обыва в цепи термоэлектрического преобразователя 1.i нет, то за время первого цикла опроса каналов коммутатором 5 конденсатор 4,i успевает разрядиться черс термоэлектрический преобразователь и резисторы фильтров до величины, рапной измеряемой термоЭЛС.

Таким образом, дачное устройство прощр известного за счет того, что контроль исправности термодатчиков осуществляется не в процессе измерений, а на этапе подготовки устройства к измерениям, а также в промежутках между замерами.

5

10 Формула изобретения

П

5

Многоканальное измерительное устройство с блоком контроля обрывов терми - локтрических преобразователей, содержащее N термоэлектрических преобразователей, N низкочастотных RC- (Ьш1ьтров, коммутатор аналоговых сигналов, измерительны уси.питель, аналого-цифровой преобразователь, интерфейс и блок контроля обрывов термо- элeктpичecк rx преобразователей,причем выводы каждого термоэлектрического преобразователя через резисторы подсоединены к вьшодам конденсатора, которьп вместе с резисторами образует соответствующий низкочастотный RC-фнльтр, выводы конденсатора через ключевые элементы коммутатора анало-, говых сигналов соединены с информационными входами блока контроля обрывов термоэлектрических преобразователей, выход измерительного усилителя соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразовате0

25

35

40

45

50

5

ля, управляющий вход и информацион- ньй Ьыход которого соединены соответственно с первым управляющим выxoдo ; и информационным входом интерфейса, другие управляющие выходы которого соединены соответственно с управляющими входами коммутатора аналоговых и блока контроля обрывов термоэлектрическкгх преобразоватапей, а ииформационньй выход интерфейса соединен с выходом устройства,о т- ли чающееся тем, что, с целью упрощения и повышения быстродействия устройства, блок контроля обрывов термоэлектрических преобразователей содержит источник постоянного напряжения, одновибратор, триггер и управляемый переключатель, причем информационные входы блока контроля обрывов термоэлектрических преобразователей соединены с его выходами и с входами измерительного усилителя через соответствующие нормально замкнутые контакты управляемого переключателя, нормально замкнутые

715030298

контакты которого соединены с полюса второй - непосредственно соединены ми источника постоянного напряжения, соответственно с S- и R-входами первый управляющий вход блока конт- триггера, выход которого соединен с

РОЛЯ обрывов термоэлектрических пре- управляющим входом управляемого пе- образователей через одновибратор,а реключателя.