(ТЭП) 2. Блок управления 10 управляет , ности цепей термопреобразователя и
работой переключателя каналов 3 и
ТЭП. 2 ил.
ТЭП. 2 ил.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Многоточечный цифровой термометр | 1987 |
|
SU1582029A1 |
Многоканальное устройство для измерения температуры | 1985 |
|
SU1278618A1 |
Многоканальное устройство для измерения температуры | 1982 |
|
SU1068734A1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СРЕДЫ | 2013 |
|
RU2534633C2 |
ИНТЕРФЕЙСНЫЙ МОДУЛЬ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУР | 2014 |
|
RU2562749C2 |
Цифровой измеритель температуры | 1987 |
|
SU1536220A1 |
Устройство для измерения температуры | 1985 |
|
SU1315831A1 |
Устройство для измерения температуры | 1983 |
|
SU1143995A1 |
Устройство для измерения температуры | 1983 |
|
SU1143996A1 |
Устройство для измерения температуры | 1990 |
|
SU1719926A1 |
Изобретение касается температурных измерений и позволяет повысить точность измерений и надежность устройства. Ключи 5.1, 6.1 соединяют потенциальные выводы термопреобразователя 1 со входом измерительного усилителя 11 и цепочкой эталонных резисторов 8.1-8.4, подключенной ко второму источнику питания и второму коммутатору 7. Ключи 5.2, 6.2 подключают термоэлектрический преобразователь (ТЭП) 2. Блок управления 10 управляет работой переключателя каналов 3 и коммутатором 7, устанавливая величину требуемого компенсирующего напряжения, и осуществляет контроль целостности цепей термопреобразователя и ТЭП. 2 ил.
Изобретение относится к температур-. ным измерениям и может быть использовано в системах для многоканального измерения температуры .термопреобразователями сопротивления и термоэлектрическими преобразователями.
Цель изобретения - повышение точности измерения и надежности устройства.
На фиг.1 показана структурная схема устройства, содержащего два измерительных канала: (один с термопреобразователем сопротивления (ТС), другой с термоэлектрическим преобразователем (ТЭП); на фиг.2 - структурная схема варианта блока управления.
Устройство содержит термопреобра- зоват ель 1 сопротивления, термоэлектрический преобразователь 2, блок 3 переключения каналов, ограничительные резисторы 4.1, 4.2, ключи первого коммутатора 5.1, 5.2, 6.1, 6.2, второй коммутатор 7, цепочку эталонных резисторов 8,1, 8.2, 8.3, 8.4, первый источник 9 питания, блок 10 управления, измерительный усилитель 11, второй истсУчник 1 2 питания.
Устройство работа е т следующим образом.
Блок 10 управления ч.ерез блок 3 переключения каналами подключает очередной канал, одновременно по этому сигналу в блоке 10 управления производится оценка состояния цепей термопреобразователей.
В случае подключения ТС к данному каналу ток от первого источника 9 протекает следующим образом: плюс первого источника 9 питания, ограничительный резистор 4.1, ТС 1 и через второй токовый вывод ТС на минус первого источника 9 питания. Сигнал с первого ключа 5.1 поступает на цепочку эталонных резисторов 8.1-8.4 и в блок 10 управления. В исходном состоянии первый выход второго коммутатора 7 подключен через общий вывод коммутатора к первому входу измерительно
го усилителя 11. Второй потенциальный вывод ТС через второй ключ коммутатора 6.1 подключен ко второму входу измерительного усилителя 11, К первому входу усилителя 11 приложено напряжение, равное
0
0
,
5
0
и,
E-RN-RO +
RT + RA
(О
где NR0 - сопротивление ограничительного резистора 4.1; N - безразмерная величина; R0 - сопротивление ТС при Т
0°С;
RT - сопротивление ТС; Е - напряжение первого источника 9 питания;
RA - сопротивление линии связи. Это же напряжение поступает на блок 10 управления.
Для обеспечения линейной зависимости напряжения от изменения сопротивления ТС, а также для практическо - го исключения влияния сопротивления линии связи на измерение необходимо, чтобы сопротивление ограничительного резистора на два, три порядка превышало сопротивление ТС,
Пусть &R, где &R - изменение сопротивления при изменении температуры, AR«NR0, RA«NR0(N si 000), тогда выражение (1) можно представить в виде
U 1N+1
+ Е
№
R0(N-M)
(2)
При этом максимальное влияние линии связи составит 0,1%.
Первый член выражения (2) - это постоянная составляющая, а второй член линейно связан с изменением температуры.
Далее с блока 10 управления выдается управляющий код на коммутатор 7 и последовательно с напряжением ТС включается напряжение, равное
U F - иэ ь м
(3)
где К - число эталонных резисторов
подключенных к входу измерительного усилителя; М - число эталонных резисторов. Тогда к входу измерительного усилителя 11 приложено напряжение
I
N+1
+ Е
UR
VN+I)
Условием окончания измерения будет: Ua U, где U - напряжение, равное падению напряжения на одном эталонном резисторе.
В результате на выходе усилителя 11 с коэффициентом усиления Ку будет напряжение, равное
KaE AR RO(N-H)
(5)
Если RT R0(1VT), то U вых AT, где А коэффициент преобразования всего измерительного тракта А (N+l). Сигнал, поступающий в блок 10 управления, позволяет проверить практически все цепи ТС. Обрыв одной из цепей ТС приведет к тому, что в блок 10 управления поступит сигнал, равный нулю, либо неопределенный относительного общего провода. Величина этого сигнала для исправных цепей ТС лежите в пределах
ис
ERr
Макс
RTwaKc+NRo
R т н- значение сопротивления ТС при
минимальной температуре; гцлйке значение сопротивления ТС при
максимальной температуре. В случае подключения ТЭП 2 первый источник питания не подключается и ЭДС ТЭП подключена к входу измерительного усилителя 11.
Напряжение с эталонных резисторов подключается, если ЭДС ТЭП превышает пороговый уровень усилителя 11, либо когда необходимо проверить целостност цепей ТЭП 2.
Блок 10 управления (фиг.2) содержи первый элемент И 13, счетчик 14, делитель 15, первый элемент НЕ 16, циклический регистр 17, второй элемент И 18, две схемы хранения-выборки 19, 20, генератор 21 импульсов, второй элемент НЕ 22, компаратор 23, схему 24 вычитания, третий элемент И 25, четвертый элемент И 26; пятый элемент И 27 к усилитель 28.
to
15
20
Блок управления работает следующим образом.
Перед началом работы устройства в каждую ячейку циклического регистра 17, соответствующую данному каналу, записывается тип термопреобразователя в этом канале (ТС или ТЭП). С генератора 21 импульсов поступает импульс на элемент И 13 и элемент И 18. Импульс с элемента И 13 сбрасывает счетчик 14 и сдвигает циклический регистр на один шаг. На выходе регистра 17 выдается сигнал типа термопреобразователя, который поступает на элемент И 25, И 26 и элемент НЕ 22. Сигнал с первого потенциального ключа 5.1 подключенного канала поступает на элемент И 25. Если в данном канале включен ТС и в одной из токовых цепей ТС есть обрыв, то на выходе элемента И 25 формируется сигнал Обрыв токовых цепей ТС.
Первый импульс с элемента И 18 по переднему фронту записывает сигнал в схему 19 хранения выборки и усилитель 11, а по заднему фронту импульса с элемента И 18 в счетчик 14 записывается единица и последовательно с сиг30 налом ТС включается напряжение с одного эталонного резистора. Сигнал с усилителя поступает на компаратор 23, Импульсы с генератора 21 импульсов поступают в счетчик 14 до тех пор, пока выходной сигнал не будет меньше заданной величины. Параллельно процессу измерения производится оценка коэффициента преобразования всего измерительного тракта и определение со
4$ стояния потенциальных цепей ТС или ТЭП. Каждый четный импульс записывает напряжение в схему хранения выборки 20. Это обеспечивается делителем на два 15. В результате на вход схемы 24
45 вычитания поступают сигналы предыдущего и последующего значения измеренного напряжения
25
35
U
М
(7)
Тогда на выходе схемы вычитания появится напряжение, равное, которое поступает на элемент И 26, ив случае, если &U 0, формируется сигнал обрыва потенциальной цепи ТС. Напряже- в|ие поступает на усилитель 28, коэффициент передачи которого равен падению напряжения на одном эталонном ре- Зисторе (в относительных единицах). На выходе усилителя 28 формируется Сигнал, равный коэффициенту преобра- з ования всего измерительного тракта Кп ЕК„/(М.и).
Если к,изменяемому каналу подклю- tjteH ТЭП, процесс измерения выполняет- фя по тому же алгоритму, с той лишь разницей, что контролируется обрыв фолько потенциальных цепей ТЭП, так как с циклического регистра 17 на Элементы И 25 и 26 выдается запрещенный сигнал, а на элемент И 27 - разрешающий сигнал.
формула изобретения
1 Устройство для многоканального измерения температуры, содержащее тер- Иоэлектрические преобразователи и термопреобразователи сопротивления, каждый из которых подлючен к входам первых и вторых ключей первого коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами блока переключения каналов, вход которого соединен
с блоком управления, первый источник питания, цепочку последовательно соединенных эталонных резисторов, выводы которых подключены к входам второго коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами блока управления, измерительный усилитель, первый вход которого соединен с выходами вторых ключей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности устройства, в него введены ограничительные резисторы и второй источник питания, первый и второй выходы которого соединены с крайними выводами цепочки эталонных резисторов, причем первый вывод первого источника питания соединен через ограничительные резисторы с первыми токовыми выводами термопреобразователей сопротивления, вторые токовые выводы которых соединены с вторым выводом первого источника питания, выходы первых ключей соединены с первым выходом второго источника питания и первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом измерительного усилителя, второй вход которого соединен с выходом второго коммутатора.
УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ | 0 |
|
SU389418A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Устройство для многоточечного измерения температуры | 1981 |
|
SU979892A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1990-06-15—Публикация
1987-11-19—Подача