Многоканальное устройство для измерения температуры

 

Изобретение предназначено для использования в многоканальных приборах и устройствах, осуществляющих сбор данных от датчиков постоянногр тока с низким уровнем выходного сигнала, и позволяет повысить точность измерения и надежность устройства путем уменьшения влияния на результат измерения изменений переходного сопротивления коммутатора. Для этого в многоканальное устройство для измерения температуры введен формирователь токовых импульсов, который состоит из источника напряжения 11, токоограничивающего резистора 12, ключа 13 и формирователя 14 временных интервалов. Последний вырабатывает прямоугольный импульс заданной длительности, поступающий на управляющий вход ключа 13, ключ замыкается и к выходу коммутатора 3, подключенному к входу аналого-цифрового преобразователя 8, подключается через токозадающий резистор 12 источник 11. При этом через замкнутые контакты 4 коммутатора протекает ток 1, препятствующий образованию поверхностных пленок. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 К 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3675579/10 (22) 21.11,83 (46) 30.0&.91. Бюл, М 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов (72) B.Х.Астрахан, В.М.Машенков и

Ю.А. Ноткин (56) Авторское свидетельство СССР

N. 932277, кл. 901 К 7/02, 1978.

Патент США N 4122720, кл. 73-346, 1978. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение предназначено для использования в многоканальных приборах и устройствах, осуществляющих сбор данных от датчиков постоянного тока с низким уровнем выходного сигнала, и позволяет повысить точность измерения и надежность

Изобретение относится к области измерительной технике и предназначено для использования в многоканальных приборах и устройствах, осуществляющих сбор данных . от датчиков постоянного тока с низким уровнем выходных сигналов. .Целью изобретения является повышение точности измерения и надежности устройства путем уменьшения влияния на результат измерения изменений переходного сопротивления коммутатора.

На фиг,1 приведена блок-схема устрой. ства; на фиг.2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит термопреобрэзователи, например термоэлектрический пре.образователь 1 или термопреобразователь сопротивления 2, (нэ чертеже показано ЫХ,, 1200141 А1 устройства путем уменьшения влияния на результат измерения изменений переходного сопротивления коммутатора, Для этого в многоканальное устройство для измерения температуры введен формирователь токовых импульсов, который состоит из источника напряжения 11, токоограничивающего резистора 12, ключа 13 и формирователя 14 временных интервалов. Последний вырабатывает прямоугольный импульс заданной длительности, поступающий на управляющий вход ключа 13, ключ замыкается и к выходу коммутатора 3, подключенному к входу аналого-цифрового преобразователя

8, подключается через токозадэющий резистор 12 источник 11. При этом через замкнутые контакты 4 коммутатора протекает ток

1, препятствующий образованию поверхностных пленок. 2 ил. только два термопреобразователя, в гринципе их число не ограничено) подключение ко входам контактного коммутатора 3 с клю- „ ) . чэми 4.1 и 4.2 непосредственно или через (.") измерительные блоки 5 и 6, ключ 7, аналогоцифровой преобразователь 8, формирователь токовых импульсов 9 и блок обработки и регистрации данных 10. !

Формирователь токовых импульсов может состоять иэ источника напряжения 11, токоограничивающего резистора 12, ключа

13 и формирователя временных интервалов

14, например, одновибратора, Измерительный блок 5 необходимо для компенсации измерений температуры свободного конца термоэлектрического преобразователя и может быть выполнен в виде мостовой схемы, в одно из плеч которой

1200141 включен термопреобразователь температуры свободного спая, в одну иэ диагоналей включен источник питания, а другая диагональ включена последовательно с. термоэлектрическим преобразователем. 5

Измерительный блок б необходим для формирования сигнала постоянного тока пропорционального сопротивлению и соответственно температуре термопреобразователя сорротивления.

Он также может быть выполнен в виде мостовой схемы, в одно из плеч которой включен по трехпроводной схеме термопреобразователь сопротивления, в одну из диагоналей включен источник питания, а с "5 другой диагонали снимается выходной сигнал.

Устройство работает следующим образом, /

С выходов измерительных блоков сиг- 20 налы, пропорциональные измеряемой температуре, подаются на входы коммутатора

3, В момент времени t1 {фиг.2.1) с выхода 15 блока 10 на коммутатор 3 поступает сигнал, по которому замыкается первая пара кон- 25 тактов 4.1 (фиг.2.2), По истечении времени, необходимого для прекращения дребезга

КоНТВКТо8 и окончания переходных процессов, в момент tz (фиг.2.3) с выхода 16 блока

10 на АЦП 8 поступает сигнал, по которому 30

АЦП начинает обработку сигнала, прило-. женного к его входу.

По истечении времени, необходимого. для обработки входного сигнала, с управляющего выхода 17, АЦП 8 в момент 1э(фиг,2.4) 35 поступает сигнал на формирователь временного интервала 14 и ключ 7, Начиная с этого момента, величина входного сигнала не влияет на работу АЦП и на конечный результат преобразования, Работа АЦП,, 40 продолжается в соответствии с конкретной схемой его реализации и заканчивается выдачей результата преобразования с выхода данных 18 на вход блока 10. Начиная с момента тэ формирователь временного интер- 45 вала 14 вырабатывает прямоугольный импульс заданной длительности 1э — t4 (фиг.2.5) поступающий на управляющий вход ключа 1.3. Ключ замыкается и к выходу коммутатора 3, подключенному к входу АЦП 50

5, подключается через резистор 12 источник

11. При этом через замкнутые контакты 4 коммутатора протекает ток t,ïðåïÿòñòâóþщий образованию поверхностных пленок.

Величины тока определяется. вырэже- 55 нием:

E — f1

R + гвн1 где Š— напряжение источника 6; (1 — напряжение на выходе измерительной схемы 2;

R — сопротивление резистора 12;

r H1 — сопротивление цепи, подключенной к входу коммутатора, Выбирая Е» 6 и R» г„1, получим

Е

1=—

R °

Величины Е и t выбираются такими, чтобы обеспечить оптимальный режим (О,Щ сЕ<Д()Я;$1О 6 а10 зA) р.. аботы контактов, препятствующий образованию пленок. По окончании импульса tg—

t4 в момент времени t (фиг.2.б) с выхода 15 блока управления 10 поступает сигнал на размыкание первой пары контактов 4 коммутатора 3. В интервале t6 — t6 все контакты разомкнуты. Наличие такого интервала предотвращает возможность замыкания между собой двух соседних преобразователей 1. В момент tg (фиг.2.1) из блока 10 поступает команда на замыкание следующей пары контактов 5 и соответственно присоединение следующего первичного преобразователя 1 и повторяется вышеописанный процесс.

В практической схеме реализации устройства блок обработки и регистрации данных 10 может быть выполнен на базе микропроцессора К58ОК80 и сопутствующих элементов из микропроцессорного набора серии К580 по известным схемам в соответствии с инструкцией их применения.

В качестве коммугатора может использоваться коммутатор на безьякорных (герконовых) реле, аналого-цифровой преобразователь может быть любого типа.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для измерения температуры. содержащее термопреобразователи, подключенные к входам контактного коммутатора, аналого-цифровой преобразователь, информационный выход которого соединен с блоком обработки и регистрации данных. выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с . целью повышения точности измерения и надежности устройства путем уменьшения влияния на результат измерений переходного сопротивления коммутатора, в него введены. ключ и формирователь токовых импульсов, управляющйй вход которого соединен С управляющим входом ключа и выходом окончания преобразования аналого - цифрового преоб1200141 разователя, а выход подключен к выходу входом аналого - цифрового преобраэокоммутатора, соединенному через ключ с вателя.