Многоканальное устройство для измерения температуры Советский патент 1989 года по МПК G01K7/01 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для. измерения температуры.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства за счет увеличения числа измерительных каналов.

На чертеже приведена электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит генератор 1 тока, вольтметр 2. датчики температуры, выполненные в виде включенных в матрицу полупроводниковых диодов 3ij, 4ij, 5jj, 6ii (где i 1, 2, 3,...,n; j 1 , 2, 3,...,m; i - номер столбца матрицы; j - номер строки матрицы), ключи 7.1, 7.2,...,7.п, коммутирующие столбцы матрицы, ключи 8.1-8.т, коммутирующие строки матрицы.

ключи 9.1-9.4 и 10.1-10.4, коммутирующие полярность генератора 1 тока.

Устройство работает следующим образом.

При измерении температуры датчиком 3ij замыкаются ключи 7i и 8J , подающие ток на датчик от генератора 1 тока, а ключи 9.1 (или 9.2) и 10.1 (или 10.2) устанавливают ток в прямом направлении. Вольтметр 2 измеряет падение напряжения на датчике 3ij.Остальные датчики либо смещены в обратном направлении, либо их подключено несколько штук последовательно в прямом направлении. Благодаря резко экспоненциальной вольтямперной характеристике р-п-перехода токи утечки в обоих указанных случаях пренебрежимо малы.

сл to сд

сд

При измерении температуры датчиком 4ij ключи 71 и 8J остаются замкнутыми, а вместо ключей 9.1 (или 9.2) и 1 10.1 (или 10.2) замыкаются ключи 9.3 (или 9.4) и 10.4 (или 10.3) соответственно. Это приводит к изменению полярности генератора 1 тока. При этом датчик 3ij, становится смещенным в обратном направлении и вольтметр 2 из- меряет падение напряжения на датчике 4 ij.

При измерении температуры на дат- чике 5.1jj , где через j и j обозначены номера строк, между которыми подключен датчик, замыкаются ключи 8J и8, , причем j и j, должны принадлежать различным группам, на которые разбиты строки. Ключи 7 могут находится в произвольном состоянии (например, все разомкнуты). Для под- кл очения датчика используются ключи 9.3 и 10.1 .

Для переполюсовкиисточника 1 тока и подключения к вольтметру 2 дат- чика 5.2jj вместо ключей 9.3 и 10.1 замыкаются ключи 9.4 и 10.2. Анало- гично для измерения температуры датчиками 6.1ii (6.2ii) замыкаются ключи 7i и 7i , относящиеся к различным группам, в которые объединены столбцы матрицы (ключи 8 могут находится в произвольном состоянии), замыкаются ключи 9.1 и 10.3 (для переполюсовки 9.2 и 10.4).

С точки зрения дополнительного оборудования оптимален вариант разделения ключей строк и столбцов на две равные (неравные, например, для не- четного числа строк и (или) столбцов) группы, поскольку введением только четырех дополнительных ключей удается увеличить число опрашиваемых датчиков на 50%.(конечно для случая с четным числом строк и столбцов и разбиением на одинаковые группы).

Формула изобретения

Многоканальное устройство для измерения температуры, содержащее полупроводниковые диодные датчики включенные встречно-параллельно и объеди

5 0

5 Q

.

5

0

Н .мшые в матрицу, к. почи строк и столбцов матрицы, соединенные параллельно генератор тока и измеритель напряжения, первый, второй, третий и четвертый ключи, отличаю щее- с я тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения числа измерительных каналов, в него введены пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи и дополнительные полупроводниковые диодные датчики, причем ключи строк и столбцов матрицы разделены соответственно на две группы с объединенными свободными выводами ключей в каждой из групп, первый вывод первого ключа соединен с первыми выводами генератора тока и измерителя напряжения, а его второй вывод - с общим выводом ключей первой группы с толбцов и первым выводом восьмого ключа, второй вывод которого соединен с вторыми выводами генерато ра тока и измерителя напряжения, первый вывод второго ключа соединен с первыми выводами генератора тока и измерителя напряжения,а его второй вьшод - с общим выводом ключей второй группы столбцов и первым выводом седьмого ключа, второй вывод которого соединен с вторыми выводами генератора тока и измерителя напряжения, первый вывод третьего ключа соединен с первыми вьшодами генератора тока и измерителя напряжения, а его второй вывод - с общим выводом ключей первой группы строк и первым выводом шестого ключа, второй вывод которого соединен с вторыми выводами генеартора тока и измерителя напряжения, первый вывод четвертого ключа соединен с первыми выводами генератора тока и измерителя напряжения, а его второй вывод - с общим выводом ключей второй группы строк и первым выводом пятого ключа, второй вывод которого соединен с вторыми выводами генератора тока и измерителя напряжения, а дополнительные полупроводниковые диодные датчики включены встречно- параллельно между столбцами, принадлежащими разным группам ключей, и ду строками, принадлежащими разным группам ключей.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения температуры с матричным включением диодных датчиков, и позволяет повысить эффективность за счет увеличения числа измерительных каналов. В устройство введены четыре дополнительных ключа и дополнительные полупроводниковые диодные датчики температуры. Дополнительные датчики включены между столбцами матрицы, разбитыми на группы, и между строками матрицы, также разбитыми на группы. Введенные в устройство ключи служат для коммутации подматриц датчиков, полученных в результате разбиения столбцов и строк матрицы. Одновременно введеные ключи служат для переполюсовки источника тока. Число каналов увеличивается на 50% при увеличении числа ключей на четыре, при этом число линий связи остается неизменным. 1 ил.