Многоканальная система дистанционного измерения температуры Советский патент 1981 года по МПК G01K7/00 

154) МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относится к области теплотехнических измерений к предназначено для дистанционного измере.ния температуры в труднодоступных местаз4 объектов, удаленных от места расположения оператора.

Известна многоканальная система дистанционного измерения температуры, каждый измерительный канал которой содержит в качестве датчика температуры терморезистор, подключенный к преобразователю сопротивление - ток, выход которого подсоединен к двухпроводной линии, связывающей его с ре гистрирующей аппаратурой yj.

Недостатком указанной системы является использование идентичных узлов э каждом канале, наличие большого количества проводов связи, что усложняет систему.

Наиболее близкой по технической сущности является многоканальная система измерения температуры, содержащая импульсные датчики температуры.

выполненные в виде релаксационных генераторов, подключенных через двухпроводную линию связи к источнику питания и регистратору t2j.

Поскольку каждый измерительный канал данной системы содержит кроме датчика температуры еще и двухпроводную линию связи, источник питания и регистрирующую аппаратуру, то система оказывается очень громоздкой, дорого10стоящей и сложной в эксгшуатации изза большого количества используемого в ней оборудования.

Целью изобретения является упрощение системы дистанционного измерег

15 ния температуры.

Указанная цель достигается тем, что датчики температуры подключены параллельно к двухпроводной тиши связи, один КЗ проводов которой сое20динен с источником питания .через катушку индуктивности, пар1аллельно которой включен регистратор, при этом датчики температуры имеют различную тепловую инерцию, а источник питания вьтолнен импульсным. На фиг.1 изображена схема многока нальной системы измерения температуры; на фиг.2 - схема датчика темпера туры . Устройство содержит импульсные датчики температуры 1, подключенные параллельно к двухпроводной линии связи 2, соединяющей их с источни. ком питания 3. Один из проводов 4 линии связи 2 подключен к источнику питания 3 непосредственно, а второй провод 5 подключен к нему через катушку индуктивности 6, параллельно которой включен вход регистратора 7. В качестве импульсного датчика температуры используется релаксационный генератор, схема которого показана на фиг.2. Он содержит ц-р-И транзистор 8 и р-п-р транзистор 9, эмиттеры которых соединены между собой через конденсато 10, База транзистора 8 соединена с его эмиттером через резистор 11, а с коллектором - через резистор 12 и непосредственно подключена к коллектору транзистора 9, база которог соединена через два последовательно включенных резистора 13 и 14 с его эмиттером и непосредственно подключена к коллектору транзистора 8, Двухпроводная ли1шя связи 2 подключает.ся к выводам 15 и 16 импульсног датчика температуры. Устройство работает следующим об разом. Импульсный источник питания под на двухпроводную линию связи прямоугольный импульс со стабилизированной амплитудой плоской верщины. Во время действия этого импульса на катушке индуктивности 6 возникает ЭДС самоиндукции, поступающая на вход регистратора 7. Этот импульс яГвляется началом отсчета времени для расшифровки данных о температур поступающих от импульсных датчиков Прямоугольный питающий импульс от источника питания 3 подается на двухпроводной линии связи 2 на импульсные датчики 1. В течение време действия плоской вершины питающего импульса каждый из импульсных датчи ков 1 будет генерировать один импул причем эти импульсы не совпадают по времени, что достигается путем выбо ра различных постоянных времени вре 34 мязадающих цепей импульсных датчи-ксв 1 . Импульсные датчики 1 в промежутках времени между генерируемыми ими импульсами имеют между выводами 15 и 16 большое внутреннее сопротивление, а в момент генерации импульса малое. Это позволяет по одной двухпроводной линии связи осуществить как питание датчиков, так и передачу генерируемых ими импульсов на вход регистратора. В момент генерации импульса одним из импульсных датчиков 1 в двухпроводной линии связи 2 возникает импульс тока, который вызывает импульс ЭДС самоиндукции на выводах катушки индуктивности 6, поступающий на вход регистратора 7. Температура определяется путем измереьгия времени между импульсом ЭДС самоиндукции, возиикаю1цим в результате действия переднего фронта питающего импульса, и импульсом, ЭДС самоиндукции, возникающим в момент генерации импульса одним из импульсных датчиков температуры 1. Этот временной интервал однозначно связан с величиной температуры. Выделе}1ие информации о температуре импульсных датчиков возможно при соблюдении следующих условий. ПриСВОИМ каждому из импульсных датчиков 1 номер, например l , l , ... I. Установим постоянные времени времязадающих цепей и крутизну преобраэювания температуры в период следования импульсов каждого из импульсных датчиков 1 такими, чтобы во всем диапазоне рабочих температур период следования импульсов датчика 1 изменялся от Т при минимальной температуре рабочего диапазона температур, до при максимальной, датчика 1 - от от т.д. и датчика Р этом должны соблюдаться неPf HCTBa: ;«,,C.,- и т.д. паы. 1и Выполнение этих неравенств позволяет обеспечить строгую последовательность во времени следования импульсов датчиков 1, в которой нмпульс датчика 1 всегда (при любой температуре датчиков, находящейся внутри диапазона измеряемых температур) будет следовать первым после импульса ЭДС самоиндукции, вызванного действием переднего фронта питающего импульса на выводах катушки индуктивности 6, импульс датчика | вторым, импульс датчика третьим

и т.д. Регистратор 7 измеряет временш 1е интервалы между импульсом ЭДС самоиндукции, вызванным действием переднего фронта питающего импульса, и импульсами ЭДС самоиндукции, возникающими в моменты генерации датчиков 1. При этом длительность импульса источника питания 3 должна быть больше Ту„о|у но меньше-ZTy,,, чтобы импульсные датчики 1 не могли генерировать по второму импульсу.В качестве регистратора 7 для измерения временных интервалов может быть использован электронносчетный частотомер, например , в качестве импульсного источника питания - импульный генератор, например Г5-30. Параллельное подключение импульсных датчиков температуры с различной тепловой инерцией к двухпроводной линии связи и использование катушки индуктивности и импульсного источника питания позволило значительно уменьшить количество оборудования, необходимого для осуществления дистанционного измерения температуры.

Формула изобретения Многоканальная система дистанционного измерения температуры, содержащая импульсные датчики семпературы, выполненные в виде релаксационных генераторов, подключенных через двухпроводную линию связи к источнику питания и регистратору, отличающаяся тем, что, с пелью упрощения системы дистанционного

o измерения температуры, датчики температуры подключены параллельно к двухпроводной линии связи, один из проводов которой соединен с источником питания через катушку индуктив5ности, параллельно которой включен регистратор, при этом датчики температуры имеют различную тепловую инерцию, а источник питания вьтолнен импульсным.

0

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

№ 2815683/10, кл. в 01 К 7/00, 1979.

J

Т

ф1. 1

1У

w

//

С)

fS

Фиг., г