Многоканальное устройство контроля Советский патент 1976 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для контроля различных неэлектрических параметров, например температуры, освещенноетн.

Известно многоканальное устройство контроля, содержащее генератор импульсов, распределитель импульсов, формирователи импульсов, триггеры, ключи, которое может быть использовано для контроля различных параметров, например, температуры или освещенности 1,

Однако устройство имеет сравнительно невысокую точность контроля, обусловленную влиянием диодов и трансформатора, используемых в измерительной схеме.

Известно также многоканальное устройство контроляJсодержащее распределитель импульсов, вход которого соединен с генератором импульсов, а выходы через формирователи и шульсов подсоединены к чувствительным элементам, элемент ИЛИ, элементы сравнения и ключи, элементы памяти 2

Известное устройство обладает погрешностью, обусловленной влиянием ключей и

нестабильностью коэффициента усиления усилителя.

Цель изобретения - повысить точность контроля неэлектрических параметров.

Это достигается тем, что устройство контроля снабжено преобразователем тока в частоту, и генераторами эталонных импульсов, причем выход преобразователя тока в частоту соединен со входами гене-

раторов эталонных икшульсов и одним из входов элементов сравнения через формирователь импульсов и ключ, ЗТ1равЛ51ЮШ1Ш

вход которого подключен к выходам распределителя импульсов через второй формирователь импульсов и элемент ИЛИ , выходы генераторов эталонных импульсов подсоединены к другим входам элементов сравнения, выходы которых соединены через ключи с элементами памяти.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит чувствительные элементы 1, представляющие собой, например, пол тгроводниковые терморезисторы

при контроле температуры или фоторезисто- ры при контроле освещенности, добавочные резисторы 2, преобразователь 3 тока в частоту, представляющий собой, например, квантовый магнитометр, число входов которого равно количеству чувствительных элементов, генератор 4 импульсов, распределитель 5 импульсов, формирователи 6 им пульсов, элемент 7 ИЛИ, формирователь Р импульсов, ключ 9, формирователь 10 к:.пульсов, генераторы И и 12 импульсов, элементы 13 и 14 сравнения, ключи 15 и 16, элементы 17 naivi.HTH и элементы 18 сброса. Устройство работает следуюицгм образом На чувствительные элементы 1 поо-херед но поступакуг импульсы определенной длите ности с выходов распределителя 5 импульсов через формирователи 6 импульсов. Таким образом, на каждый вход преобразователя 3 поступает импульс тока, величина которого определяется сопротивлением чувствительного элемента 1. В преобразователе 3 происходит преобразование входного тока в частоту выходного напряжения. При использовании в качестве преобразователя квантового магнитометра входной ток подае ся D обмотки преобразователя, выходное напряжение имеет синусоидальную форму, точность преобразования весьма высока (выше 10 %). Длительность импх-льсов, подаваемых на вход преобразователя 3, вы бирается такой величины; чтобы сигнал на выходе достигал установившегося значения Импульсы с выходов распределите.ля 5 им пульсов через элемент 7 ИЛИ пост глают на формирователь 8 импульсов, сигналом с выхода которого открывается ключ 9. Импульс на выходе формирователя 8 импул сов имеет задержку по отношению к им-пульсам на входе преобразователя 3 на ве личину, обеспечивающую выход преобразователя 3 на установившийся режим. Через открытый ключ 9 напряжение с выхода преобразователя 3 поступает на формирова тель i О импульсов, в котором полупериод синусоидального напряжения преобразуется в прямоугольный импульс, поступаюн1ий на . ;..:ii из входов элементов сравнения. По пере;.:нему фронту импульса производится запуск генераторов 11 и 12 эталонных импульсов, bia чертеже изображена схема , устройства с контролем по двум уровням. Если длительность импульса на выходе фор мирователя 10 импульсов больше длительности импульса генератора 11, определяющей верхний допуск, то срабатывает элемент 13 сравнения, который через открытый ключ 15 включает элемент 17 памяти. Если длительность импульса на выходе формирователя 10 импульсов меньше длительности импульса генератора 12, определяющей нижний допуск, то срабатывает элемент 14 сравнения, который через открытый ключ 16 включает элемент 17 памяти. Если в устройстве осуществляется контроль по большему числу уровней, то добавляются генераторы эталонных импульсов, длительность которых соответствует заданным уровням, элементы сравнения, а также элементы памяти, в которых фиксируется состояние контролируемого параметра в объекте. Сброс элементов 17 памяти осуществляется через элементы 18 сброса с предыцушего выхода распределителя 5 импульсов. Таким образом в устройстве осушест&ляется преобразование измеряемого параметра в длительность импульса, которая сравнивается с эталонной длительностью импульса. Точность контроля существенно повышается, так как в измерительной схеме отсутствуют ключи и усилитель, а преобразование тока во временной интервал производится при помощи прецизионного преобразователя. Сравнение выходного импульса с эталонными осуществляется по длитель ности, что исключает погрешность из-за ухода коэффициентов усиления. Суммарная погрешность устройства, определяемая ошибками преобразователя, генераторов эталонных импульсов, элементов сравнения, формирователя импульсов не превышает 0,5%. Формула изобретения Многоканальное устройство контроля, содержащее распределитель импульсов, вход которого сседгяен с генератором импульсов, а выходы через формирователи импульсов подсоед.ине1гы к чувствительным элементам, элементы памяти, элемент ИЛИ, элементы сравнения и ключи, отличаюшеес я тем, что, с целью повышения точности контроля неэлектрических параметров, оно снабжено преобразователем тока в частоту I- гeнepaтopa /ш эталонных импульсов, причем выход преобразователя тока в частоту соединен со входами генераторов эталонных импульсов и одним из входов Sj-e;..SHTOfi сравнения через формирователь импуль СОЕ и ключ, управляющий вход которого подключен к выходам распределителя импульсоз через второй формирователь импульсов и элемент ИЛИ, выходы генераторов эталонных импульсов подсоединены к другим входам р чемонтов сравнения, выходы кото- рых соединены через ключи с элементами памяти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 5 1.Авторское свидетельство СССР №162341, М. Кл G О1 К 7/20, 03.12.62. 2.Авторское свидетельство СССР № 335553, М. Кл..ОО К 7/10 05.10. 70 (прототип).