Устройство для измерения температуры

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИОТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) Ш< С01К7OO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3852136/24-10 (22) 04.02.85 (46) 30.01,87. Бюл. № 4 (72) Л.П.Логинова (53) 536,53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1068734, кл. G 01 К 7/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 851120, кл. G 01 К 7/16, 1979. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее блок измерения, блок управления, первый источник тока, инвертор, а также в каждом измерительном канале термометр сопротивления, первый и второй элементы И, первый, второй и третий ключи, причем первые выводы первого и второго ключей соединены соответственно через первую и вторую линии связи с первым выводом термо- . метра сопротивления, второй вывод которого через третью и четвертую линии соответственно подключен к первому выводу третьего ключа и общей шине, вторые выводы первого и третьего ключей соединены между собой, а первый вход блока измерения подключен к вторым выводам второго ключа каждого измерительного канала, при этом второй вход блока измерения и один полюс первого источника тока соединены с общей шиной, а первые входы первого и второго элемента И соединены между собой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности. измерительной информации путем обеспечения контроля целостности измерительных цепей, в него введены шина установки

"Контроль", резистор, анализатор, дешифратор с индикатором, второй источник тока, одним полюсом соединенный с первым входом анализатора и через резистор с общей шиной,четвертый, пятый и шестой ключи, третий элемент И, а также в каждом измерительном канале четвертый, пятый; шестой и седьмой элементы И и первый, второй и третий элементы ИЛИ, причем выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ подключены соответственно к управляющим входам первого, второго и третьего ключей, а выходы четвертого и пятого элементов И подключены к входам первого элемента ИЛИ, выходы шестого и седьмого элементов И подключены к входам третьего элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов И подключены к входам второго элемента

ИЛИ, причем первые входы четвертого и седьмого элементов И каждого измерительного канала подключены к шине "Контроль", к которой также подключены первый вход третьего элемента И, вход инвертора, управляющий вход четвертого ключа и второй вход анализатора, второй полюс второго источника тока подключен к первому выводу четвертого ключа, а второй вывод четвертого ключа соединен с вторыми выводами первого ключа каждого измерительного канала, а также первыми выводами пятого и шестого ключей, второй вывод пятого ключа подключен к первому входу блока измерения, второй вывод шестого ключа соединен с вторым полюсом первого источника тока, выход инвертора под1286911 ключен к управляющему входу шестого ключа, а также к первым входам пято— го, шестого и второму входу первого элементов И каждого измерительного канала, при этом первый и второй выходы блока управления соединены соответственно с вторыми входами пятого и шестого элементов И каждого измерительного канала, а третий, четвертый и пятый выходы блока управления подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому входам анализатора и к вторым входам соответственно четвертого, седьмого элементов И каждого измерительного канала и второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с управляющим входом пятого ключа, а также вторым входом второго элемента И каждого измерительного канала, шестой выход блока управления,подключен к шестому входу анализатора и еинхровходам дешифратора, информационные входы которого соединены с информационным выходом блока управления, а выход дешифратора подключен к индикатору, седьмой выход блока управления подключен к седьмому

Входу анализатора, а третьи входы четвертого, пятого, шестого и седьмого элементов И и первый вход пер— вого элемента И каждого измерительного канала подключены к соответствующему выходу блока управления.

2. Устройство по п.i, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что анализатор выполнен в виде девяти элементов И, восьми триггеров и пяти сигнализаторов, первые входы первого, второго и третьего элементов И соединены и являются первой входной шиной, а первый вход четвертого элемента И

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры термопреобразователями сопротивления.

Цель изобретения — повышение достоверности измерительной информации путем обеспечения контроля це— лостности всех измерительных целей.

На фиг.1 представлена функциональ» ная схема предлагаемого устройства; является второй входной шиной,вторые входы первого и второго элементов И являются соответственно третьей и четвертой входными шинами, а второй вход третьего элемента И соединен с входами установки в нулевое состояние четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого триггеров и является пятой входной шиной, выходы первого, второго и третьего элементов И подключены соответственно к входам установки в единичное состояние первого, второго и третьего триггеров, второй вход четвертого элемента И является шестой входной шиной, а его выход подключен к первым входам пятого, шестого, седьмо го, восьмого и девятого элементов

И, при этом прямой выход первого триггера соединен с вторыми входами шестого и седьмого элементов И, а инверсный выход первого триггера подключен к вторым входам пятого, восьмого и девятого элементов И,прямой выход второго триггера соединен с третьими входами пятого и седьмого элементов И, а инверсный выход второго триггера подключен к третьим входам шестого, восьмого и девятого элементов И, прямой выход третьего триггера соединен с четвертыми входами пятого, шестого и девятого элементов И, а инверсный выход третьего триггера подключен к четвертым входам седьмого и восьмого элементов

И, выходы пятого, шестого, седьмого, восьмого и девятого элементов И соединены соответственно с входами установки в единичное состояние четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого триггеров, выходы которых подключены .к сигнализаторам.

2 на фиг.2 — функциональная схема анализатора; на фиг.3 — временные диаграммы сигналов на выходах блока управления; на фиг.4 — таблица совокупности напряжений на резисторе, соответствующих обрыву цепи.

Устройство содержит блок 1 измерения, два источника 2 и 3 тока, блок 4 управления, инвертор 5, деши128691 фратор 6, индикатор 7, -три ключа 8—

10, р зистор 11, шину. 12 установки

"Контроль", элемент И,13, анализатор

14 и пять сигнализаторов 15 — 19, а также термометр 20 сопротивления с линиями 21 — 24 связи, три ключа

25 — 27, три элемента ИЛИ 28 — 30 и шесть элементов И 31 — 36, составляющие один измерительный канал 37, которых в устройстве может быть и, 10

Устройство работает следующим образом.

В режиме измерения на шину 12 установки подается сигнал "0". При этом замыкается ключ 8, подключая источ- 15 ник 2 тока к измерительным каналам.

По сигналу с блока 4 управления осуществляется поочередное подключение термометров 20 с помощью ключей

25 — 27, управление которыми осуще- 20 ствляется через элементы ИЛИ 28 — 30 и элементы 32 — 35, в каждом измерительном канале с выходов 38 и 39, а также с дополнительных выходов 40 блока управления, количество кото- 25 рых соответствует числу измерительных каналов 37 (каждый выход подключается к соответствующему измерительному каналу), При этом термометр 20 подключается к блоку 1 измерения че- 30 рез ключ 26, а процесс измерений состоит из двух тактов:в первом такте к источнику 2 тока через ключ 27 подключается вывод датчика, соединенный с общей точкой, а во втором такте через ключ 25 — другой вывод,соединенный с блоком измерения, в результате чего на входе блока измерения образуются следующие напряжения:

1 4 этом через ключ.9 к измерительным каналам подключается источник 3 тока и открываются элементы И .31, 34 и 13 для прохождения с блока 4 управления импульсов контроля (с выходов 41 — 43) и поочередного замыкания ключей 25 - .27 и 10. В результате этого ток источника 3 тока поочередно протекает через все исследуемые цепи соединения и в случае исправности создает падение напряжения на резисторе 11; отсутствие напряжения на нем в момент прохождения контрольного импульса свидетельствует о неисправности цепи.

Обрыв цепи определяется по совокупности полученных напряжений на ре-, зисторе 11 согласно таблице (фиг.4) за цикл контроля. Цикл контроля состоит из трех тактов.

В 1-м такте по сигналу с выхода

41 блока 4 управления замыкается ключ 25 и от источника 3 тока течет ток по цепи: ключ 9, ключ 25, линия

21, термометр 20, линия 24, общая точка, резистор 11. Если при этом линия 21, термометр 20 или линия 24— в обрыве на резисторе 11 отсутствует напряжение 0", а если все указанные элементы исправны, на резисторе 11 присутствует "1".

Во II-м такте по сигналу с выхода 42 блока 4 управления замыкаются ключи 26 и 10 и ток от источника 3 течет по цепи: ключ 10, ключ 26, линия 22, термометр 20, линия 24, общая точка, резистор 11. Если какойлибо из элементов 22, 20, 24 будет в обрыве, на резисторе 11 присутству"о"

Uz = I (R> + r) где U — напряжение первого такта измерения; 45

Ц вЂ” напряжение второго такта измерения;, r — сопротивление линии, соединяющей датчики с общей точкой; 50

R — сопротивление датчика.

Мерой измеряемой величины является разность напряжения, представленная формулой

В режиме "Контроль" на шину 12 усI тановки подается сигнал "1". При

В III-м такте по сигналу с выхода 43 блока 4 управления замыкается ключ 27 и ток от источника 3 протекает по цепи: ключ 9, ключ 27, линия 23, линия 24, общая точка, резистор 11. Если одна из линий 23 и

24 будет в обрыве, на выходе резистора 11 присутствует "О". Обрыв цепи определяется по таблице (фиг.4) °

Анализ целостности цепей осуществляется автоматически в блоке 14 анализа, который состоит (фиг.2) из четырех двухвходовых схем 46 — 49,восьми триггеров 50 — 57 и пяти четырехвходовых схем И 58 — 62. Первые входы элементов 59 и 60 подключены к прямому выходу триггера 50, а его инверсный выход соединен с первыми

5 . 1286 выводами элементов 58, 61 и 62,Вторые входы элементов 58 и 60 подключены к прямому выходу триггера

5t, à его инверсный выход соединен с вторыми входами элементов 59, 61 ,и 62. Третьи входы элементов 58, 59 и 62 подключены к прямому выходу триггера 53, а его йнверсный выход соединен с третьими входамИ элементов 60 и 61.

Блок анализа работает следующим образом.

Сигнал с резистора 11 поступает на одни входи схем И 46 — 48, на другие входы которых с блока управ-;

t ления подаются сигналы контроля с выходов 41 — 43 и при наличии напря жения íà резисторе присутствует "1".

На выходе соответствующей схемы появляется импульс, который запускает соединенный с ней триггер 50, 51 или

52 на выходе которого формируются статические сигналы контроля, поступающие далее на входы четырехвходовых схем И 58 — 62 в определенном сочетании согласно таблице (фиг.4) для анализа целостности цепи по; сигналу с выхода 44 блока 4 управления, поступающему на 4-й вход схем И с блока управления через схему И 49, на другой вход которой подается сигнал

911

О разрешения с шины установки Контроль

В случае обрыва одного из пяти элементов 21, 22, 23, 24, 20 на вы5 ходе загорается один из соответствующих сигнализаторов, одновременно с которым на индикаторе 7 высвечива1ется номер канала, для чего дешифратор 6 тактируется импульсЬм с выхода

f0,44 блока .4 управления, а на информационные входы дешифратора подается код контролируемого канала.

Блок 4 управления состоит из генератора тактовой частоты, двух распре15 делителей и элемента ИЛИ, Один распределитель формирует сигналы на выходах 41 — 45, а второй распредели— тель — на выходах 40, а также на выходах 38 и 39. Каждый распредели20 тель состоит из счетчика и дешифратора.

Дешифратор 6 преобразует двоичный код с выхода счетчика второго распределителя в десятичныи для управления

25 индикатором 7.

Изобретение позволяет наряду с высокоточными измерениями температуры обеспечить контроль целостности всех измерительных цепей и тем самым

30 исключить появление ложной информации, а следовательно, повысить достоверность измерений.

О

1б

f7

ТВ

1У

1286911

17

И

tPue. 2

1286911

Ноп я кение цр peyucrcpe 11

Фиг.4

Составитель К,Тунис

Техред Л.Олейник Корректор М.Пожо

Редактор А,Огар

Заказ 7703/40 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4