Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры с контролем неисправности цепей термопреобразователя . Цель изобретения повышение надежности устройства. При коротком замыкании термопреобразователя 2 потенциал точки А выше потенциала точки Бис выхода усилителя 7 выдается сигнал, равный -1, т.е. сигнал усилителя 7 меняет полярность. Введение резистора 6 последовательно с термопреобразователем 2 и резистором 3. позволяет обнаруживать короткое замыкание терморезистора. При наличии обрыва соединительных линий термопреобразователя 2 с выхода усилителя 7 в моменты времени t, и t выдаются сигналы одной полярности, а при КЗ - другой ri блок 14 индикации отказа выдает сигнал аварии, по которому м.б. отключено напряжение питания . 2 ил. G

СОЮЗ СОНЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 К 7/24

Фис, 1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4101461/24-10 (22) 09.06.86 (46) 29,02.88. Бюл. № 8 (72) Г.С.Говоренко и Г.А.Ноздрина (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 415514, кл. G 01 К 7/22, )972.

Авторское свидетельство СССР № 717567, кл. G Ol К 7/20, 1978.

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к устройствам для измерения температуры с контролем неисправности цепей термопреобразователя. Цель изобретения— повышение надежности устройства. При

„„SU 1377614 коротком замыкании термопреобразователя 2 потенциал точки А выше потенциала точки Б и с выхода усилителя 7 вьдается сигнал, равный "-1", т.е. сигнал усилителя 7 меняет полярность.

Введение резистора 6 последовательно с термопреобразователем 2 и резистором З.позволяет обнаруживать короткое замыкание терморезистора. При наличии обрыва соединительных линий термопреобразователя 2 с выхода усилителя 7 в моменты времени t< и вьдаются сигналы одной полярности, а при КЗ вЂ” другой И блок 14 индикации отказа вьдает сигнал аварии, по которому м.б. отключено напряжение пита<0 ния. 2 ил.

1377614

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения температуры с контролем неисправности цепей термо5 преобразователя, и может быть использовано в устройствах термостатирования различных приборов и оборудования.

Цель изобретения — повышение на- 1О дежности устройства путем обеспечения регистрации короткого замыкания цепей термопреобразователя.

На фиг.l представлена электрическая принципиальная схема устройства; 15 на фиг.2 — циклограмма контроля.

Устройство содержит мостовую схему l, включающую в себя термопреобразователь 2 сопротивления, первый 3, второй 4, третий 5 и дополнительный 20

6 резисторы, усилитель 7, охваченный положительной обратной связью посредством резистора 8, первый 9 и второй

10 ключи, первый 11 и второй 12 выключатели, резистор 13, блок 14 инди- 25 кации неисправности и блок 15 управЮ ления. Блок управления содержит транзистор 16 с резисторами 17 и 18, в цепь коллектора которого включено электромагнитное реле 19, зашунтиро- 30 ванное диодом 20, элемент 21 времени, например счетчик, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов (не показан), а вход разрешения через инвертор 22 соединен с вторым неподвижным контактом второго выключателя и через резистор 23 подключен к плюсовой шине источника питания (источник питания не показан), ключи 24 — 26 и транзисторный ключ

27 с резисторами 28 и 29. Первый и второй ключи 9 и 10 могут быть выполнены на основе транзисторов 30 и 31 с резисторами 32 — 35.

В качестве выключателей 11 и 12 используются контакты электромагнитного реле 19 блока 15 управления.

Блок !4 индикации отказа состоит из ЕК-триггера 36, элемента НЕ 37 и элемента И 38.

Контроль работоспособности устройства осуществляется периодически по сигналу Контроль", подаваемому на базу транзистора .16 через резистор

)7 блока 15 управления.

В режиме измерения температуры, т.е. при отсутствии сигнала "Контроль" на входе блока управления, цепи контроля отключены от термопреобразователя 2 и от мостовой схемы 1 (выключатели ll и 12 разомкнуты).

Устройство осуществляет измерение температуры, на которую настроена мостовая схема ). Значение измеряемой температуры можно регулировать подбором третьего резистора 5 мостовой схемы 1.

При температуре меньше заданной потенциал точки А выше потенциала точки Б. С выхода усилителя 7 выдается сигнал "-1"„ по которому включается нагрев. При температуре равной или больше заданной разностный сигнал между точками А и Б уменьшается до нуля и далее меняет полярность, и усилитель 7 благодаря положительной обратной связи, переходит из одного устойчивого состояния в другое, т.е. на выходе усилителя 7 появляется сигнал "+1", по которому нагрев выключается. По сигналу "Конт" роль" выключатели 11 и 12 замыкаются, так как срабатывает реле 19 блока 15 управления (фиг.2). Элементы

9,13 и 10 контроля подсоединяются к термопреобразователю 2 сопротивления, дополнительному резистору 6 мостовой схемы l и цепям питания.

Счетчик 21 времени блока 15 управления и IK-триггер 36 блока 14 индикации отказа получают "разрешение" ("0" на входах R) с выхода элемента

НЕ 22. В первый момент времени на время t< замыкаются ключи 24,25,27

\ и 9 и параллельно термопреобраэователю 2 подключается резистор 13 и замкнутый ключ 9. Тогда независимо от температуры окружающей среды, в которой находится термопреобразователь 2, потенциал точки А становится выше потенциала точки Б и с выхода усилителя 7 выдается сигнал "-I", который поступает на вход устройства

14 индикации отказа, инвертирует элементы НЕ 37 и по приходу переднего фронта синхрониэирующего импульса на вход С IK-триггера запоминается, т.е. на выходе последнего появляется сигнал "+1".

Величина резистора 13 подбирается таким образом, чтобы при отсутствии обрыва соединительных линий термопреобразователя 2 потенциал точки А был выше потенциала точки Б, а при обрыве — потенциала точки А был ниже потенциала точки Б. Таким образом, при обрыве соединительных линий термо1377614

1 ч

Таким образом, при отсутствии обрыва соединительных линий или короткого замыкания термопреобразователя

2 на вход блока 14 индикации отказа с выхода усилителя 7 поступают сигналы "-1" и "+1", при этом сигнал "-1" во время t, запоминается IK-триггером 36, и на один из входов элемента

И 38 поступает сигнал "+1", который не меняет свою полярность в течение всего времени контроля, а на второй вход элемента И во времени t поступает сигнал "+1", и тогда с выхода блока 14 индикации выдается сигнал

45 преобразователя 2 падение напряжения на резисторе 13 и замкнутом ключе 9 больше падения напряжения на резисторе 5, и с выхода усилителя 7 выдается сигнал "+!", т.е. сигнал с усилителя 7 при обрыве соединительных линий термопреобразователя 1 меняет полярность. Введение резистора 13 в цепь контроля позволяет обнаруживать обрыв соединительных линий термопреобразователя 2. Через время t< которое определяется счетчиком 21 времени, на его выходе появляется сигнал

"+1", ключи 24,25,27 и 9 размыкаются и замыкаются ключи 26 и 10, т.е. дополнительный резистор 6 шунтируется замкнутым ключом 10. Резисторы 3 и 6 подбираются таким образом, чтобы ток, протекающий по термопреобразователю

2, не превышал допустимого значения на данный тип термапреобразователя, следовательно, не приводил к дополнительной погрешности от самого термопреобразователя и чтобы при шунтиро- 25 вании дополнительного резистора 6 ключом 10 потенциал точки А был ниже потенциала точки Б независимо от температуры окружающей среды, в которой находится термопреобразователь, тогда с выхода усилителя 7 выдается сигнал "+1, который поступает на элемент И 38 блока 14 индикации отказа.

При коротком замыкании термопреоб.разователя 2 потенциал точки А выше

35 потенциала точки Б, и с выхода усилителя 7 выдается сигнал "-!", т.е. сигнал усилителя 7 при коротком замыкании терморезистора 2 меняет полярность. Введение дополнительного резистора 6 последовательно с термопреобразователем 2 и резистором 3 позволяет обнаруживать короткое замыкание терморезистора.

"Годен" равный 0", так как на входе элемента И 38 имеются сигналы "+!".

При наличии обрыва соединительных линий термопреобразователя 2 с выхода усилителя 7 в моменты времени и t выдаются сигналы одной полярности "+1, а при коротком замыкании термопреобразователя 2 — сигналы

"-1", и блок 14 индикации отказа тогда выдает сигнал аварии равный +! по которому может быть отключено напряжение питания.

При снятии сигнала "Контроль цепи контроля отключаются от цепей питания и измерительных цепей, так как реле 19 обесточивается и выключатели

11 и 12 размыкаются, ha входы 11 элемента 21 времени и П<-триггера 36 поступает сигнал "Сброс" ("1") с выхода элемента НЕ 22, так как вход последний выключателем 12 подключается к "0".

Время контроля выбирается небольшим, чтобы контроль не влиял на измерение температуры.

i!i o p M y л а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения температуры, содержащее мостовую схему, включающую в себя три резистора и термопреобразователь сопротивления, первый вывод которого соединен с первым выводом первого резистора мостовой схемы и подключен к инвертнрующему входу усилителя с положительной обратной связью, неинвертирующий вход которого соединен с точкой соединения первых выводов второго и третьего резисторов мостовой схемы, а выход подключен к блоку индикации неисправности, первый выключатель, последовательно соединенные резистор и первый ключ, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены второй ключ, второй выключатель, дополнительный резистор н блок управления, а блок индикации состоит из элемента И, элемента HE u IK-триггера, S- и К-входы которого подключены к нулевой шине устройства, соединенной с вторыми выводами термопреобразователя сопротивления и второго резистора, R-вход подключен к первому выходу блока управления, ныход к первому входу элемента И, а вход соединен с выходом элемента !!Е, вход

1377614

+1 @ау

Составитель В. Куликов

Техред Л,Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор М.Петрова

Заказ 858/34

Тираж 607 Подписное

BHHHTIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 которого подключен к второму входу элемента И и выходу усилителя с положительной обратной связью, неинвер.тирующий вход которого через последо5 вательно включенные резистор и первый ключ подключен к первому неподвижному контакту второго выключателя, второй неподвижный контакт которого соединен с управляющим входом блока tð управления, а неподвижный контакт подключен к нулевой шине устройства, соединенной с блоком управления, второй выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, а третий выход подключен к управляющему входу второго ключа, первый вывод которого через первый выключатель соединен с минусовой шиной источника питания, а второй вывод соединен с вторым выводом первого резистора и через дополнительный резистор подключен к минусовой шине источника питания, соединенной с вторым выводом третьего резистора мостовой схемы, при этом первый и второй выключатели связаны с блоком управления.