Цифровой измеритель температуры

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ по авт. св. № 970133, отличающийся тем, что, с целью расширения функдаональиых возможностей путем определения и сигнализации обрьюа входной цепи, он снабжен усилителем , ключом, компаратором, .блоком сигнализации, источником напряжения уставки, при этом инвертирующий вход усилителя через ключ подсоединен к одному из выводов первичного преобразователя температуры, ;фугой вывод которого подключен к точке соединения выхода усшттсля и входа компаратора , нейнвертирукя|ий вход усилителя соединен с источником напряжения уставки, выход кстпаратора подключен к блоку сигнализации, а управляющие входа ключа, кся а1аратора и блока сигнализации подсоединены к выходу блока управления.

СОЮЗ С08ЕТСННХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК () 9) (E)) i

4(s)) (01 К 7/02! (фгt7! «щ p«gIa д

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, -6

° .3 « i

««««««« ««««

ГОСУ(1АРСТ8ЕНН )Й )(ОМИТЕТ CCCP

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (61) 970133 (21) 3583994/24-10 (22) 25.04.83 (46) 23.05.85;. Бюл. В 19 (72) В.Б.Здеб, В.И«Григорьев, P.Í.0ãèðêo, В.М.Свитлык и В.А.Яцук (71) Пьвовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола и Мукачевский приборостроительный завод "Мукачевприбор" (53) 536.532(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 970133, кл. С 01 К 7/02, 1981. (54) (57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ по авт. Св. )) 970133у о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения и сигнализации обрыва входной цеци, он снабиен усилителем ключом, компаратором, .блоком сигнализации, источником напряхения уставки, при этом инвертирующий вход усилителя через ключ подсоединен к одному из выводов первичного преобразователя температуры, другой вывод которого подключен к точке соединения выхода усилителя и входа ком.паратора, нейнвертируюа)ий вход усилителя соединен с источником варя)кения уставки, выход компаратора подключен к блоку сигнализации, а управляющие входы ключа, коипаратора и, блока сигнализации подсоединены к вы- ® ходу блока управления.

1 11573

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при создании щитовых цифровых измерителей температуры, работающих в комплекте с термоэлектрическими цреобраэователями.

По основному авт. св. Р 970133, известен цифровой измеритель температуры для работы в комплекте с термоэлектрическими преобразователями, со-1Q держащий термоэлектрический преобразователь (ТЭП), подключенный одним выводом через источник напряжения смещения (ИНС), а другим выводом через коммутатор к двум входам преобра !5 зователя напряжения в интервал времени (ПНВ), включающего усилитель и интегратор. Третий вывод коммутатора подключен к точке rîåääíåíèÿ ИНС и одного иэ выводов ТЭП. Выход ПНВ

roeöèíåí с входами блока управления и первого селектора (С1), выход которого через блок линеариэации (БЛ) подключен к цифровому отсчетному устройству (ЦОУ). Генератор опорной час->5 тоты (ГОЧ) подсоединен к входам С1, второго селектора (С2) и управляющему входу ПНВ, Выходы С2 подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика (РСЧ)

30 выход которого соединен с БУ. Управляющие входы коммутатора, селекторов, блока линеариэации и блока определения полярности (БОП) подключены к выходам БУ (11.

Недостатком известного устройства 35 является отсутствие возможности выявления и сигнализации обрыва ТЭП.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем выявления и сигнализации обрыва вход-4О ной цепи.

Укаэанная цель достигается тем, что цифровой измеритель температуры, содержащий первичный преобразователь температуры, подключенный одним вы- 45 водом через источник напряжения смещения, а другим выводом через коммутатор к двум входам преобразователя напряжения в интервал времени, при чем третий вывод коммутатора подклю- 50 чен к точке соединения источника напряжения смещения и первичного преобразователя, выход преобразователя напряжения соединен с входами блока управления и первого селектора, выход которого через блок линеаризации .подключен к цифровому отсчетному устРойству, генератор опорной частоты

69 2 подсоединен к входам первого и второго селекторов и управляющему входу преобразователя напряжения» выходы . второго селектора подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, выход которого соединен с блоком управления, а управляющие входы коммутатора, селекторов, блоков линеаризации и определения полярности подключены к соответствующим входам блока управления, снабжен усилителем, ключом, компаратором, блоком сигнализации, источником напряжения уставки, при этом инвертирующий вход усилителя через ключ подсоединен к одному иэ выводов первичного преобразователя температуры, другой вывод которог> подключен к точке соединения выхода усилителя и входа компаратора, неинвертирующий вход усилителя соединен с источником напряжения уставки, выход компаратора подключен к блоку сигнализации, а управляющие вхопы ключа, компаратора и блока сигнализации подсоединены к выходу блока управления.

На чертеже изображена блок-схема цифрового измерителя температуры. цифровой измеритель температуры содержит первичный термоэлектрический преобразователь 1, коммутатор 2, источник 3 напряжения смещения,,преобразователь 4 напряжения в интервал времени, генератор .5 опорной частоты, блок 6 управления, первый 7 и второй 8 селекторы, реверсивный счетчик 9, блок 10 линеариэации, цифровое отсчетное устройство 11, блок 12 определения полярности, ключ 13» усилитель 14, источник !5 напряжения уставки, компаратор 16 и блок 17 сигнализации.

Один вывод ТЭП 1 через ИНС 3, а другой через коммутатор 2 подключены к входам ПНВ 4, выход которого соединен с одним из входов БУ 6 и первого селектора 7. Выход селектора 7 через БЛ 10 подсоединен к ЦОУ 11, Выход ГОЧ 5 подключен к управляющему входу ПНВ 4 и входам селекторов 7 и 8, выходы селектора 8 соединены через РСЧ 9 с вторым входом БУ 6.

Точка соединения коммутатора 2 и вывода ТЭП 1 через ключ 13 подключена к инвертирующему входу усилителя 14, а точка соединения ИНС 3 и другого вывода ТЭП 1 - к выходу усилителя 14.

Источник напряжения уставки (ИНУ) 15

369 4 гебраическая сумма напряжений Н +й, которую с помощью ПНВ 4 преобразуют в интервал времени. На протяжении времени, пропорционального Uc„+8, выход ГОЧ 5 подключается через селектор 8 к суммирующему входу РСЧ 9, в результате чего в последнем записывается И„ импульсов

N =Tf =K(0 +д1 (1) 1 "57 соединен с неинвертирующим входом усилителя 14, выход которого через компаратор 16 подключен к блоку сигнализации (БС) 17. Управляющие нходы, ключа 13, компаратора 16, БС 17, коммутатора 3, БОП 12, БЛ 10, селекторов 7 и 8 соединены с соответствующими выходами БУ 6.

Цифровой измеритель температуры работает следующим образом. !О

В исходном состоянии PC:× 9, БЛ 10 сброшены в нуль. В первом такте измерения по команде с БУ 6 коммута-. тор 2 отключает от входа ПНВ 4 термо-ЭДС ТЭП 1 и подключает ИНС 3.

В этой же такте по команде с БУ б ключ 13 замыкается и разрешается работа компаратора 16 и БС 17. Если входная цепь цифрового измерителя температуры не оборвана, то через сопротивления открытого ключа 13 и входной цепи замыкается цепь стопроцентной отрицательной обратной связи усилителя 14 и его выходное напряжение становится равным напряжению д

П, ИНУ 15, значение которого выбирают много меньше порога срабатывания компаратора 16. Поэтому компаратор 16 не срабатывает и БС 17

ЗО индицирует команду об отсутствии обрыва входной, цепи. Одновременно производится измерение напряжения U смещения и аддитивной составляющей и погрешности.

Если же входная цепь цифрового измерителя температуры оборвана, то это приводит к тому, что отрицательная обратная связь усилителя 14 через сопротивления открытого ключа 13 и входной цепи размыкается и íà его ,выходе появляется напряжение U о

=К„,,- U, где ʄ— коэффициент усиления разомкнутого усилителя 14. Значения U, и К, выбирают такими, чтобы выполнялось неравенство U„ П„„,, где U„« — значение напряже45 ния насыщения усилителя 14. Значение порога срабатывания компаратора выбирают меньше U (но много больше П„„ ), поэтому компаратор срабатывает и изменяет свое выходное логическое состояние на противоположное. Сигнал срабатывания компарато.ра 16 передается на БС 17,. который индицирует команду обрыва входной цепи цифрового измерителя температуры. где Т вЂ” временной интервал, пропорциональный П +а; частота следования импульсов

ГОЧ 5р

К вЂ” коэффициент преобразован я

ПНВ 4.

Во втором такте измерения по команде с БУ 6 размыкается ключ 13 и запрещается работа компаратора 16 и БС 17, причем в последнем индицируется команда первого такта. Также по команде с БУ 6 на вход ПНВ 4 подается алгебраическая сумма термоЭДС Г ТЭП 1, U и л, которая с помощью ПНВ преобразуется в интервал времени. Одновременно с началом второго такта измерения через селектор 8 на вычитающий вход РСЧ 9 подаются импульсы с ГОЧ 5. С помощью

БУ 6 фиксируются моменты времени перехода через ноль РСЧ 9 и окончания формирования временного интервала (сигнал поступает с ПНВ 4). Если первым через ноль переходит РСЧ 9, то сигналом с БУ 6 закрывается селектор 8 и открывается селектор 7 и импульсы с ГОЧ 5 подаются на БЛ 10 и с него на ЦОУ. При этом. БОП 12 индицирует. знак "+", а БЛ 10 подключает схему линеариэации положительных температур. Если раньше приходит импульс окончания интервала времени, то он же открывает селектор 7 и через БУ 6 БОП 12 индицирует знак а БЛ 10 подключает схему линеаризации отрицательных температур.

Импульсы с ГОЧ 5 через селектор ? и БЛ 1О подаются на ЦОУ 11 которое индицирует результат измерения после срабатывания РСЧ 9. При положительных температурах результат измерения индицируется после появления сигнала с ПНВ 4.

Во втором такте всего формируется

N импульсов.

М2"-K(uch, 3,+л), . (2) При отсутствии обрыва входной цепи к входу ПНВ 4 подсоединена ала на вход схемы линеаризации поступает Ы импульсов

1157369

Составитель В.йуравлев

Редактор АД1андор, Техред Т.Дубинчак Корректор В.Вутяга

Заказ 3329/39 Тирах 897 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытей

113035, Москва, Ж-35, Рауиккая наб. ° д. 4/5

Фщюиал ПИП "Патент", г.ужгород, ул.Пеоактеая, 4

1 (4 =Я вЂ” 4 = KP . (.3)

Это значение ЦОУ 11 индицирует как результат измерения. Как видно из формулы (3), результат измерения зависит только от коэффициента передачи ПНВ 4 и не зависит от. параметров любого другого блока устройства.

Таким образом, погрешность преД- лагаемого цифрового измерителя температуры не превыщает погрешности известного устройства, но в отличие от последнего функциональные возможности его расширены - получена возможность определять и индицировать обрыв входной цепи.