Устройство для контроля исправности термопары Советский патент 1982 года по МПК G05D23/22 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ТЕРМОПАРЫ 12

Изобретение относится к контролю систем автоматического управления и регулирования и может быть использовано в,электрических регуляторах температуры, в которых в качестве измерительного преобразователя используется термопара.

Известны устройства контроля термопары, содержащие термопару и средства усиления, индикации и преобразования сигнала Ц .

Недостатком известного устройства является сложность конструкции,состоящей из одновибратора, ключей, резистивных делителей, сравнивающего дифференциального усилителя и выходных триггеров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля исправности термопары, содержащее подключенный к источнику питания усилитель постоянного тока с положительной обратной связью, в выходной каскад которого включен сигнализатор, а контролируемыЛ датчик включен на вход усилителя 2 .

Однако в устройств е из-за гальванической связи входных цепей усилителя с целью термопары возможно появ-ление ложных сигналов в канале регулирования. Обратная связь в данном ;устройстве сложна.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля исправности термопары, содержащем усилитель

10 постоянного тока с положительной обратной связью, положительная обратная связь выполнена в виде двух последовательно соединенных конденсаторов, общая точка которых соединена

15 с шиной источника питания через контролируемую термопару.

Усилитель постоянно:;о тока с положительной обратной связью представ20ляет собой генератор импульсов.

Такое выполнение устройства позволяет при об|яяве цепи термопары перевести ранее заторможенный генератор импульсов в режим генерации пря25; моугольных импульсов заданной скважI ности, что дает возможность осуществить мигающую сигнализацию. При восстановлении цепи термопары мигающая сигнализация автоматически прекращается. На чертеже представлена принципиальная схема предлаПс-аёмого устройства. Генератор 1 импульсов представляет собой двухкаскадный усилитель пос гоянного тока на транзисторах 2 и 3 разного типа проводимости с положительной обратной связью на конденсаторах 4 и 5 и базовым делителем напряжения на резисторах 6 и 7 и диоде 8. Светодиод 9 включен в коллекторную цець транзистора З и является сигнализатором. Термопара 10 соединена с общей точкой конденсаторов 4 и 5. Коллекторными нагрузками транзисторов 2 и 3 являются резисторы 11 и 12. Устройство работает следующим образом. При замкнутой цепи термопары 10 при включении питания конденсатор 5 представляет собой мгшое сопротивление, вследствие чего транзисторы 2 и 3 открываются. В это же время начинается заряд конденсатора 5 по цепи: п/1юс иcтoчj икa пцтания резистор 11, переход -эмиттер - база тран-, эистора 2, термопара 10, минус источ ника питания. При заряде конденсатора 5 до порогового уровня, определяемого базовым делителем,транзистор 2 закрывается, цепь питания ёазы транзистора 3 обрялвается, поэтому транзистор 3 также закрывается. Процесс происходит лавинообразно, так как цепь положительной ОС шунтирована малым сопротивлением термопары 10, устройство находится в устойчивом состоянии. Конденсатор 4 через резистор 12, светодиод 9 с малой пос тоянной времени з 1ряжается до напряжения источника питания. При обрыве цепи термопары 10 восстанавливается положительная обратная связь в усилителе постоянного то ка и происходит перезаряд конденсатора 5 энергией, накопленной конденсатором 4, до порога открывания тран зистора 2. Транзистор 2 переходит в активный режим, осугчествляет насыцение транзистора .3, Йветодиод 9 излучает импульс света, длительность которого определяется временем заряда конденсаторов 5 и 4 до порога запирания транзистора 2, так как транзистор 2 не переводится выше потенциал коллектора транзистора 3,.заря конденсаторов 5 и 4 осуществляется п цепи: плюс источника питания,резисто ,11, переход эмиттер - база транзисто ра 2,переход наолценного транзистора 3, минус источника - до запирания транзистора 2 и 3. После этого начинается перезаряд конденсаторов 4 и 5 по цепи: плюс источника питания, резистор 12, светодиод 9, конденсаторы 4 и 5, диод 8, резистор, минус источника питания - до момента открывания транзистора 2. Процесс повторяется, осуществляя мигающую сигнализацию., При восстановлении цепи термопаЕЯЛ 10 транзисторы 2 и 3 запираются, светодиод 9 гаснет, генератор 1 превращается в усилитель постоянного тока с запертыми транзисторами 2 и 3, практически не потребляя энергии от источника питания. Устройство характеризуется надежностью. Так как термопара обычно находится в объекте регулирования, в реальных условиях на ее концах появляется сигнал помехи от силовых цепей, В предлагаемом устройстве возмож- . ность ложного срабатывания уменьшена до минимума, поскольку для этого необходим отрицательный сигнал помехи, соизмеримый с потенциалом заряда конденсатора 5, который незначительно меньше напряжения источника питания. Изобретение повышает надежность работы регулятора, исключает вредное влияние устройства на цепи . измерения и регулирования температуры и влияние термо-ЭДС термопары на само уЬтройство. контроля термопары. Изо1 ретение целесообразно использовать в устройствах для регулирования и измерения температуры и других технологических параметров, в которых используются низкоомные датчики. Формула изобретения Устройство для контроля исправности термопары, содержшцее подключенный к источнику питания усилитель постоянного Тока с полохвительной обратной связью, в выходной каскад которого включен сигнализатор, от л ичающёеся тем, что с целью повышения надежности устройства, в нем положительная обратная связь выполнена в виде двух последовательно соединенных конденсаторов, общая точка которых соединена с шиной источника питания через контролируемую термопару. Источники информации, принятые во внимание при Экспертизе 1.Патент США 3973184, кл.324.51 опублик. 1976. . 2.Ильинская Л.А. Элементы противопожарной автоматики. М., Энергия, 1969, с. 66 (прототип).

1 f