Многоканальное устройство для измерения температуры

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (50 4 G 01 K 7/00

Е(ощ;.) g g тт(;, .

13 ""

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВИЕ )Н67Г)(А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3982659/24-10 (22) 02.12.85 (46) 15.11.87. Бюл. )1 - 42 (72) М.Г.Тер-Мартиросян,И.С.Абян и К.Е.Каграманян (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 934252, кл. G 01 К 7/02, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1068734, кл. G 01 К 7/00, 1984. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобрете-. ния — повышение точности. Контроль исправности устройства обеспечивается путем подачи на вход измерительноro блока 4 через ключи 20, 17 калиброванного напряжения, образованного на образцовом резисторе 11 током источника в конце каждого цикла измерения ° Коэффициент усиления усилителя определяется делителем 21. Компенсация напряжения свободных концов термопар 1.1-1.п различного уровня обеспечивается делителями, образованными резистором 9 и одним из резисторов

24, 25 и 26 при помощи ключей 12, 13 и 14. На вход этих делителей подается напряжение с выхода блока 27 компенсации температуры холодного спая, к входу которого по трехпроводной схеме подключен терморезистор 28.

1 ил.

1 135

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в многоканальных устройствах для измерения температуры с помощью термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей.

Цель изобретения — повышение точности, На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство состоит из датчиков термопреобразователей 1.1 †.п сопротивлений, термоэлектрических преобразователей 2.1-2.m, коммутатора 3 с токовыми и потенциальными ключами

3.1, 3.2 и 3.3 измерительного блока

4, первого источника 5 тока, цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 6 с соответствующими входами и выходами 6.1-6.5, операционного усилителя

7, блока 8 управления с кодовыми

8.1.1-8.1.п, потенциальным 8.2 выходами, первого образцового резистора

9, второго источника 10 тока, второго образцового резистора 11, первого

12, второго 13, третьего 14, четвертого 15, пятого 16, шестого 17, седьмого 18, восьмого 19 и девятого 20 ключей, резистивных делителей 21 и

22, усилителя 23, резисторов 24, 25 и 26, блока 27 компенсации температуры холодного спая 27, термочувствительного резистора 28,. выходного согласующего усилителя 29.

Устройство работает следующим образом.

На вход измерительного блока 4 (усилитель 23) через потенциальные ключи 3.2 подается падение напряжения с термопреобразователей 1.1-1 ï сопротивлений, образованное током источника 5 тока через токовые ключи

3.1, масштабируется до определенного уровня и подается на вход кодоуправляемого усилителя, состоящего из ЦАП

6 и операционного усилителя 7, При работе устройства с термоэлектрическими преобразователями (термопарами)

2.1-2.m на вход измерительного блока

4 подается ЭДС, генерируемая р термопарами, через потенциальные ключи 3.3.

Так как выход операционного усилителя 7 соединен с выводами ЦАП 6, предназначенными для подачи опорного напряжения 6.2, а входы — с аналоговыми выходами 6.4, 6.5 ЦАП 6, то от2243 2 рицательная обратная связь усилителя

7 обеспечивается ЦАП, работающим в данном случае как кодоуправляемый делитель, обеспечивающим напряжение с, на выходе усилителя 7 в строгом соответствии с кодовой комбинацией, подаваемой к кодовым входам 6.1 ° I6.1.п ЦАП 6.

Указанная кодовая комбинация вырабатывается на выходе блока 8 управления в зависимости от предела измерения и типа подключенного к устройству датчика.

Подавление начального значения напряжения на датчиках 1.!†I.п обеспечивается падением напряжения на первом образцовом резисторе 9, образованного током от второго источника

10 тока, подаваемого через ключ 15..

С помощью ключа 16, подключенного к управляющему входу первого источника 5 тока, обеспечивается изменение выходного тока этого источника в два раза в зависимости от подключенного к его входу датчика типа

ТСМ50, ТСП50 или ТСМ100, ТСП100.

Контроль исправности устройства обеспечивается путем подачи .на вход измерительного блока 4 через ключи

20 и 17 калиброванного напряжения, образованного на втором образцовом резисторе 11 током источника в конце каждого цикла измерения.

Коэффициент усиления усилителя определяется делителем 21.

На выходе блока 8 управления вырабатываются следующие команды: 8.1,18.1.n — в виде и-разрядного двоично4 го кода, подаваемого на вход ЦАП 6;

8.2 — подаваемые к входам ключей 3.1, 3.2 и 3.3 коммутатора 3 для переключения датчиков, ключа l 6,,ключей 1720 и ключей 12-14.

Компенсация напряжения свободных концов термопар различного уровня обеспечивается делителями, образованными резистором 9 и одним из резисторов 24, 25 или 26 при помощи ключей

12, 13 и 14. На вход этих делителей подается напряжение с выхода блока

27 компенсации температуры холодного спая, к входу которого по трехпроводной схеме подключен терморезистор 28.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для измерения температуры, содержащее тер13

Составитель Е.Зыков

Техред M.Ìoðãåíòàë

Корректор И.Муска

Редактор М.Петрова

Заказ 5553/Зб

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, l_#_-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мопреобразователи сопротивления и термоэлектрические преобразователи, образцовый резистор, измерительный блок, источник тока, блок управления, управляющие выходы которого соединены с управляющими входами ключей коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены цифроаналоговый преобразователь, второй образцовый резистор и три резистора, девять ключей, второй источник тока, блок компенсации температуры холодного спая с включенным на входе по трехпроводной схеме термочувствительным резистором, операционный усилитель, выходной согласующий усилитель с первым реэистивным делителем, первый вывод которого соединен с выходом согласующего усилителя, средняя точка — с его первым входом, а второй вывод— с общей шиной, причем измерительный блок выполнен на усилителе с вторым резистивным делителем, первый вывод которого соединен с выходом усилнтеля и выводом резистора обратной связи цифроаналогового преобразователя, средняя точка — с первым входом усилителя, а второй вывод — с общей шиной и первым выводом первого образцового резистора, второй вывод которого соединен через соответствующие ключи коммутатора с первыми потенциальными выводами термопреобразователей сопротивления и первыми выводами термоэлектрических преобразователей, через четвертый ключ — с выводом второго источника тока, а через первый, второй и третий ключи соеди52243

4 нен с первыми выводами первого, вто рого и третьего резисторов соответственно, вторые выводы которых соединены с выходом блока компенсации темпе5 ратуры холодного спая, второй вывод первого образцового резистора через шестой ключ соединен с первым выводом второго образцового резистора и через седьмой ключ — с первым выводом первого источника тока, который в свою очередь через соответствующие ключи коммутатора соединен с первыми токовыми выводами термопреобразователей сопротивления, вторые токовые выводы которых через соответствующие ключи коммутатора соединены с вторым выводом первого источника тока, который через восьмой ключ соединен с вторым выводом второго образцового резистора и через девятый ключ — с входом усилителя измерительного блока и через соответствующие ключи коммутатора — с вторыми потенциальными выводами термопреобразователей сопротивления и вторыми выводами термоэлектрических преобразователей, приччем выход операционного усилителя соединен с вторым входом выходного согласующего усилителя и опорным входом цифроаналогового преобразователя, цифровой вход которого соединен с кодовым выходом блока управления, а аналоговый выход — с входом операционного усилителя, при этом управляю35 щий выход блока управления дополнительно соединен с управляющим входом пятого ключа, через который соединены управляющие входы первого источаО ника тока