Многовходовая схема

Авторы патента:


Многовходовая схема
Многовходовая схема
Многовходовая схема
Многовходовая схема
Многовходовая схема
Многовходовая схема

 


Владельцы патента RU 2524569:

Аутоникс Корпорэйшн (KR)

Изобретение относится к многовходовой схеме для контрольно-измерительного прибора. Техническим результатом является снижение погрешности измерения, связанной с контактным сопротивлением переключателя входов. Схема содержит первый вход, на который подают измерительные сигналы источника тока, резистивного датчика температуры и термоэлектрического датчика температуры; второй вход, на который подают компенсационный сигнал резистивного датчика температуры и измерительный сигнал источника напряжения; третий заземленный вход, на который подают суммарный сигнал от источника тока, резистивного датчика температуры, термоэлектрического датчика температуры и источника напряжения; детектор измерительного сигнала источника тока, включенный между первым входом и третьим входом; мультиплексор, каждый из входных портов которого соединен с первым, вторым и третьим входом и выводом детектора измерительного сигнала источника тока; блок ввода ключей, выбирающий входные порты для приема измерительных сигналов от мультиплексора; блок питания, обеспечивающий питание для обнаружения изменения величины сопротивления резистивного датчика температуры; выключатель, включающий и отключающий питание, подаваемое из блока питания к резистивному датчику температуры; и блок управления, выдающий управляющий сигнал, выбирающий входные порты мультиплексора, и управляющий сигнал, управляющий включением и выключением выключателя в соответствии с выбором блока ввода ключей, чтобы принять измерительный сигнал, поданный на входной порт мультиплексора. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к многовходовой схеме для контрольно-измерительного прибора, позволяющей одному контрольно-измерительному прибору, например терморегулятору, щитовому измерительному прибору или другому подобному прибору, принимать сигналы разного типа. В частности, изобретение относится к многовходовой схеме для контрольно-измерительного прибора, благодаря которой один и тот же вход контрольно-измерительного прибора в качестве входных сигналов может принимать любой из следующих сигналов, часто используемых в контрольно-измерительных приборах: сигнал термоэлектрического датчика, сигнал резистивного датчика температуры, аналоговый сигнал напряжения и аналоговый сигнал тока, с тем, чтобы уменьшить число входов и упростить конфигурацию входной схемы.

Уровень техники

В соответствии с современной тенденцией в контрольно-измерительных приборах, например терморегуляторах, преобразователях сигналов, щитовых измерительных приборах и подобных устройствах, для приема всевозможных электрических сигналов применяются обычно несложные входные схемы, позволяющие обеспечить удобное управление для пользователя, расширить сферу применения и уменьшить затраты на изготовление.

На фиг.1-3 показаны структурные схемы известных многовходовых схем, в которых предприняты меры для упрощения входной схемы.

Первая из известных схем, показанная на фиг.1, содержит вход для сигнала от датчика температуры и вход для сигнала тока, причем сигнал резистивного датчика температуры принимается через первый вход, второй вход и третий вход, а сигнал термоэлектрического датчика температуры или сигнал напряжения принимается через второй вход и третий вход. Поскольку сигнал тока необходимо преобразовать в сигнал напряжения, он принимается резистором для детектирования сигнала тока через третий вход и четвертый вход, соединенные с обоими концами резистора для детектирования.

Несмотря на то, что вышеописанная входная схема имеет простую конфигурацию, она требует сравнительно большого числа входов, что влечет за собой увеличение расходов на изготовление и ограничивает возможности миниатюризации изделий.

В другой известной схеме, показанной на фиг.2, использован способ пассивного соединения резистора для детектирования сигнала тока с применением отдельного переключателя 10 входов, в котором аналоговый сигнал тока, представляющий собой входной сигнал, преобразуют в напряжение при помощи резистора для детектирования вместо того, чтобы, как обычно, использовать вход для сигнала датчика температуры и вход для аналогового сигнала напряжения или аналогового сигнала тока, чтобы минимизировать число входов с тем, чтобы упростить вход и конфигурацию схемы. Однако в данном случае может возникнуть недостаток, обусловленный применением отдельного переключателя 10 входов и связанный с возможной ошибкой измерения из-за контактного сопротивления переключателя 10 входов. Кроме того, применение такой схемы может увеличить расходы на изготовление.

В еще одной известной схеме, показанной на фиг.3, применен способ, позволяющий упростить вход и конфигурацию схемы. Этот способ аналогичен способу, показанному на фиг.2, но в данном случае пользователь для приема аналогового сигнала тока вместо переключателя 10 входов может отдельно присоединить к входу с внешней стороны резистор 20 для детектирования сигнала тока, что позволяет упростить вход и конфигурацию схемы. Однако в такой схеме могут возникнуть неудобства для пользователя, связанные с возможным затруднением управления из-за введения в структуру схемы резистора 20 для детектирования сигнала, и, кроме того, в данной схеме невозможно автоматизировать выбор входа.

Описание изобретения

Техническая проблема

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить многовходовую схему, позволяющую снизить расходы на изготовление и уменьшить размеры изделия благодаря тому, что один и тот же вход контрольно-измерительного прибора, например терморегулятора, щитового измерительного прибора или другого подобного прибора, может принимать сигнал датчика температуры, аналоговый сигнал напряжения и аналоговый сигнал тока, а выбор ввода сигналов разных типов могут осуществлять путем установки на блоке управления ключей для каждого входного сигнала.

Техническое решение

В соответствии с одним примером осуществления данного изобретения многовходовая схема содержит первый вход, на который подают измерительные сигналы источника тока, резистивного датчика температуры и термоэлектрического датчика температуры; второй вход, на который подают компенсационный сигнал резистивного датчика температуры и измерительный сигнал источника напряжения; третий заземленный вход, на который подают суммарный сигнал от источника тока, резистивного датчика температуры, термоэлектрического датчика температуры и источника напряжения; детектор измерительного сигнала источника тока, включенный между первым входом и третьим входом; мультиплексор, каждый из входных портов которого соединен с первым, вторым или третьим входом и выводом детектора измерительного сигнала источника тока; блок ввода ключей, выбирающий входные порты для приема измерительных сигналов от мультиплексора; блок питания, обеспечивающий питание для обнаружения изменения величины сопротивления резистивного датчика температуры; выключатель, включающий и выключающий питание, подаваемое из блока питания к резистивному датчику температуры при приеме соответствующего сигнала от блока управления; и блок управления, выдающий управляющий сигнал, который выбирает входные порты мультиплексора, и управляющий сигнал, управляющий включением и выключением выключателя в соответствии с выбором блока ввода ключей, чтобы принять измерительный сигнал, поданный на входы мультиплексора.

Детектор измерительного сигнала источника тока содержит переключающее устройство и резистор для детектирования, последовательно включенные между первым входом и третьим входом, а вывод измерительного сигнала резистора для детектирования соединяют с одним из входных портов мультиплексора.

В соответствии с одним из примеров осуществления изобретения переключающее устройство может содержать диод, и его могут конфигурировать так, чтобы резистор для детектирования мог детектировать сигнал тока только тогда, когда его подают при напряжении большем, чем пороговое напряжение диода.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения переключающее устройство может содержать транзистор, и его могут конфигурировать так, что управляющий сигнал, поступающий из блока управления к переключающему устройству, подается на базу транзистора, чтобы включить транзистор во время измерения измерительного сигнала источника тока.

Если один из следующих сигналов - сигнал резистивного датчика температуры, сигнал термоэлектрического датчика температуры, сигнал источника тока или сигнал источника напряжения - подают на первый вход, второй вход и третий вход, то блок управления могут сконфигурировать так, чтобы принимать сигнал по выбору посредством выбора мультиплексора.

Преимущества изобретения

Настоящее изобретение позволяет снизить расходы на изготовление и миниатюризировать изделия благодаря тому, что один и тот же вход контрольно-измерительного прибора, например терморегулятора, щитового измерительного прибора или другого подобного прибора, может принимать сигнал датчика температуры, аналоговый сигнал напряжения и аналоговый сигнал тока, причем типы указанных сигналов дифференцируют при помощи диода.

Кроме того, за счет устранения необходимости в переключателе входов могут повысить удобство управления и качество измерений, снизив погрешность измерения, связанную с контактным сопротивлением переключателя входов.

Описание чертежей

На фиг.1-3 показаны известные конфигурации контрольно-измерительных приборов.

На фиг.4 показана конфигурация многовходовой схемы, выполненной в соответствии с одним из примеров осуществления предложенного изобретения, с которой соединены источник тока, источник напряжения, резистивный датчик температуры и термоэлектрический датчик температуры.

На фиг.5 показан пример осуществления детектирования измерительного сигнала источника тока по фиг.4, при котором применяют диод и резистор для детектирования.

На фиг.6 показан пример осуществления детектирования измерительного сигнала источника тока по фиг.4, при котором применяют транзистор и резистор для детектирования.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Ниже подробно и со ссылками на прилагаемые чертежи описана конфигурация и принцип действия многовходовой схемы, выполненной в соответствии с примером осуществления изобретения.

Как показано на фиг.4, многовходовая схема 100 содержит первый вход 110, второй вход 120, третий вход 130, детектор 140 измерительного сигнала источника тока, мультиплексор 150, блок 160 питания, выключатель 170, блок 180 управления и блок 190 ввода ключей. Кроме того, как описано ниже, с выходом блока 180 управления может быть соединен дисплей 200, выполненный с возможностью принимать и отображать измерительные сигналы резистивного датчика 300 температуры, термоэлектрического датчика 400 температуры, источника 500 тока и источника 600 напряжения, которые могут быть соединены с входами многовходовой схемы 100 - от первого входа 110 до третьего входа 130.

Первый вход 110 представляет собой вход, принимающий сигналы, резистивного датчика 300 температуры, термоэлектрического датчика 400 температуры или источника 500 тока. Каждый сигнал температуры и сигнал тока, обнаруженный и переданный резистивным датчиком 300 температуры, термоэлектрическим датчиком 400 температуры или источником 500 тока, подают в описанный ниже мультиплексор 150.

Второй вход 120 представляет собой вход, принимающий компенсационный сигнал резистивного датчика 300 температуры и измерительный сигнал источника 600 напряжения. Компенсационный сигнал и сигнал напряжения, переданный резистивным датчиком 300 температуры и источником 600 напряжения, также подают в описанный ниже мультиплексор 150.

Третий вход 130 представляет собой вход, с которым соединен общий зажим резистивного датчика 300 температуры, термоэлектрического датчика 400 температуры, источника 500 тока, источника 600 напряжения и мультиплексора 150.

Детектор 140 измерительного сигнала источника тока представляет собой устройство, которое преобразует сигнал тока, обнаруженный источником 500 тока, в сигнал напряжения, который может быть распознан блоком 180 управления, и подает преобразованный сигнал напряжения на входной порт мультиплексора 150; он может содержать переключающее устройство 141 и резистор 142 для детектирования.

Переключающее устройство 140 включают только тогда, когда предполагается прием мультиплексором 150 измерительного сигнала источника 500 тока, так что сигнал тока, обнаруженный источником 500 тока, преобразуется резистором 142 для детектирования в сигнал напряжения, а затем подается в блок 180 управления.

Мультиплексор 150 соединен с первым входом 110, вторым входом 120, третьим входом 130 и выходом детектора 140 измерительного сигнала источника тока; он содержит вход А 151, вход В 152, вход С 153 и вход D 154.

В данной конфигурации вход А 151, вход В 152, вход С 153 и вход D 154 представляют собой входные порты, через которые в мультиплексор 150 подают внешние сигналы, причем вход А 151 соединен с первым входом 110, вход В 152 соединен с выходом детектора 140 измерительного сигнала источника тока, то есть с одним выводом резистора 142 для детектирования, вход С 153 соединен со вторым входом 120, а вход D 154 соединен с третьим входом 130.

Как описано выше, мультиплексор 150 передает внешние сигналы, поданные на вход А151, вход В 152, вход С 153 и вход D 154, в блок 180 управления.

Блок 160 питания предназначен для подачи питания для преобразования изменения величины сопротивления, соответствующего изменению температуры резистивного датчика 300 температуры, в напряжение; он соединен с первым входом 110 и входом А 151 мультиплексора 150 и принимает сигнал из блока 180 управления только тогда, когда предполагается прием измерительного сигнала резистивного датчика 300 температуры, чтобы включить выключатель 170 и подать питание на резистивный датчик 300 температуры.

Блок 180 управления управляет мультиплексором 150, чтобы вывести один из внешних сигналов, принятых с входа А 151, входа В 152, входа С 153 или входа D 154, и преобразовать сигнал, переданный из мультиплексора 150, в цифровой сигнал, и передает этот цифровой сигнал на дисплей 200, чтобы отобразить его в виде цифрового значения. Блок 190 ввода ключей, соединенный с блоком 180 управления, позволяет пользователю устанавливать в блоке 180 управления, какое из устройств - датчик, источник тока или источник напряжения - должно быть подключено к входному порту мультиплексора 150, то есть к каждому из входов со 110 по 130, а блок 180 управления управляет мультиплексором 150 и выключателем 170, чтобы определить соответствующий вход.

На фиг.5 показан пример осуществления детектора 140 измерительного сигнала источника тока, который выполнен в соответствии с примером осуществления по фиг.4 и содержит диод и резистор для детектирования. Компоненты, показанные на фиг.5 и фиг.4, выполняющие одни и те же функции, обозначены одними и теми же номерами позиций. Во избежание повторения, описание компонентов фиг.5, описанных при рассмотрении фиг.4, далее опущено.

Между первым входом 110 и третьим входом 130-включен один или несколько диодов 143, применяемых в качестве переключающего устройства 141 детектора 140 измерительного сигнала источника тока (как показано на фиг.5). В качестве диода 143 могут использовать плоскостной диод с p-n-переходом, диод Шоттки, полупроводниковый стабилитрон и другие подобные устройства.

По существу пороговое напряжение этого диода определено формулой 1

V F = n V T ln ( I I S )

Здесь VF - пороговое напряжение диода, n - коэффициент отклонения, I - ток диода, IS - ток насыщения диода, VT - Kt/q. Кроме того, в VT, то есть kT/q, q=1,602176487×10-19 [С], k=1,3806504×10-23 [J/K], а Т=300 К.

По существу, если применяют плоскостной диод с p-n-переходом, то в проводящем состоянии напряжение диода 143 составляет приблизительно от 0,5 до 1,0 В, и он имеет температурную характеристику - 2 мВ/°С. По существу напряжение в проводящем состоянии и температурная характеристика диода 143 проявляются при постоянном токе.

Резистор 142 для детектирования и диод 143 соединены последовательно между первым входом 110 и третьим входом 130. Резистор 142 для детектирования предназначен для детектирования напряжения тока, текущего через проводящий диод 143. Кроме того, резистор 142 для детектирования соединяют с входом В 152 мультиплексора 150, который описан ниже, чтобы передать на вход В 152 сигнал тока с учетом падения напряжения, созданного в результате протекания через резистор 142 тока, текущего через диод 143.

Таким образом, диод 143 передает входной сигнал тока только в том случае, если напряжение относительно резистора 142 для детектирования больше порогового напряжения диода, так что на двух концах резистора 142 для детектирования детектируют ток. В результате возможно измерение измерительного тока источника 500 тока, без влияния на него остаточного напряжения диода.

На фиг.6 показана схема, иллюстрирующая пример осуществления детектирования измерительного сигнала источника тока, в соответствии с примером осуществления изобретения, показанным на фиг.4, с применением транзистора и резистора для детектирования. Как и в случае примера, показанного на фиг.5, те компоненты, которые изображены на фиг.6 и выполняют те же функции, что и компоненты, показанные на фиг.4, обозначены теми же номерами позиций, что и компоненты, изображенные на фиг.4. Во избежание повторения описание соответствующих компонентов далее опущено.

В конфигурации, показанной на фиг.6, когда транзистор, применяемый в качестве переключающего устройства 141 детектора 140 измерительного сигнала источника тока, представляет собой, например, транзистор с p-n-p переходом, его коллектор соединен с первым входом 110 и входом А 151 мультиплексора 150, эмиттер соединен с резистором 142 для детектирования и входом В 152 мультиплексора 150, а база соединена с блоком 180 управления для включения транзистора 144 управляющим сигналом блока 180 управления только в том-случае, если на вход подан измерительный сигнал источника 500 тока, тем самым передавая сигнал тока, переданный через резистор 142 для детектирования на третий вход 130. В данном случае транзистор 144 выполнен таким образом, чтобы передавать напряжение, генерируемое на обоих концах резистора 142 для детектирования, на вход В 152 мультиплексора 150.

Ниже более подробно описан пример осуществления детектора 140 измерительного сигнала источника тока, содержащего диод и резистор для детектирования, процесс ввода сигнала температуры, сигнала тока и сигнала напряжения, поданных от резистивного датчика 300 температуры, термоэлектрического датчика 400 температуры, источника 500 тока и источника напряжения 600 в многовходовую схему 100, а также процесс вывода сигнала, поданного в многовходовую схему 100, при помощи блока 180 управления.

Во-первых, при соединении резистивного датчика 300 температуры с многовходовой схемой 100, резистивный датчик 300 температуры соединяют с первым входом 110, вторым входом 120 и третьим входом 130. В этом случае резистивный датчик 300 температуры соединяют с первым входом 110, вторым входом 120 и третьим входом 130 по той причине, что резистивный датчик 300 температуры имеет три вывода, включая вывод компенсационного сигнала.

По существу выключатель 170 включается в результате управления блоком 180 управления, чтобы подать питание, поступающее из блока 160 питания, от первого входа 110 к резистивному датчику 300 температуры, соединенному с первым входом 110, вторым входом 120 и третьим входом 130. По существу питание, подаваемое на первый вход 110, подается на резистивный датчик 300 температуры, а затем на третий вход 130.

При этом создается и подается на вход А 151 мультиплексора 150 напряжение сигнала, пропорциональное сумме сопротивления провода резистивного датчика 300 температуры, соединенного с первым входом 110, сопротивления провода резистивного датчика 300 температуры, соединенного с третьим входом 130, и сопротивления резистивного датчика 300 температуры, а напряжение на проводе, генерированное на сопротивлении провода от резистивного датчика 300 температуры до третьего входа 130, через второй вход 120 подается на вход С 153 мультиплексора 150. В этом случае третий вход 130 и вход D 154 мультиплексора находится под потенциалом общего заземления, и из-за высокого входного импеданса ток через вход А 151, вход В 152 и вход С 153 мультиплексора 150 не течет, следовательно, на сигнал они не влияют.

В общем, длина верхнего и нижнего провода резистивного датчика 300 температуры одинакова, поэтому, если из напряжения сигнала, поданного на вход А 151 мультиплексора 150, вычитают удвоенное значение падения напряжения на проводе, поданного на вход С 153 мультиплексора 150, то могут получить чистый сигнал, созданный благодаря резистивному датчику 300 температуры. Этот процесс называют компенсацией сопротивления соединительных проводов. Следовательно, сопротивление проводов резистивного датчика 300 температуры, расположенного на удалении от точки измерения температуры, составляет от нескольких Ом до нескольких десятков Ом, поэтому необходима компенсация сопротивления провода.

Кроме того, резистивный датчик 300 температуры, в котором применяют чувствительный элемент, имеющий сопротивление 100 Ом при температуре 0°С, что, в общем, лежит в диапазоне выходных напряжений сигнала 200 мВ и менее, то есть ниже порогового напряжения диода 143 между первым входом 110 и третьим входом 130 мультиплексора 150, не может проводить ток, так что потери сигнала отсутствуют.

При соединении источника 500 тока с многовходовой схемой 100, источник 500 тока соединяют с первым входом 110 и третьим входом 130, а блок 180 управления управляет выключателем 170 так, чтобы он был в выключенном состоянии, тем самым блокируя подачу питания из блока 160 питания. При этом аналоговый сигнал тока снимают с выхода источника 500 тока и подают на первый вход 110.

В этом случае аналоговый сигнал тока обычно представляет собой сигнал от 4 до 20 мА или от 0 до 20 мА при напряжении от 10 до 30 В, следовательно, он больше порогового напряжения диода 143, необходимого для того, чтобы через диод 143 проходил ток. По существу образуют замкнутую цепь, в которой через третий вход 130 и резистор 142 для детектирования подают напряжение, вызывающее протекание тока. В этом случае из-за диода 143 имеет место падение напряжения, соответствующее пороговому напряжению, но потери сигнала тока не происходит, следовательно, учитывая падение напряжения вследствие протекания сигнала тока на обоих концах резистора 142 для детектирования, сигнал тока подают на вход В 152 мультиплексора 150.

Как описано выше, хотя сигнал температуры резистивного датчика 300 температуры и сигнал тока источника 500 тока, подаваемый в многовходовую схему 100, вводят через один и тот же первый вход 110 и третий вход 130, потери каждого из этих сигналов не происходит. Следовательно, если входной сигнал представляет собой сигнал температуры резистивного - датчика 300 температуры, в качестве выходного сигнала для измерения сигнала температуры блок 180 управления выбирает сигнал температуры, поданный через вход А 151 мультиплексора, а если входной сигнал является сигналом тока источника 500 тока, чтобы измерить сигнал тока, в качестве выходного сигнала блок 180 управления выбирает сигнал тока, подаваемый через вход В 152 мультиплексора 150.

При соединении термоэлектрического датчика 400 температуры с многовходовой схемой 100, термоэлектрический датчик 400 температуры могут соединить с первым входом 110 и третьим входом 130. В этом случае напряжение создает сам термоэлектрический датчик 400 температуры, следовательно, в питании он не нуждается, поэтому блок 180 управления выключает выключатель 170, чтобы блокировать подачу питания из блока 160 питания.

Как описано выше, если термоэлектрический датчик 400 температуры соединяют с первым входом 110 и третьим входом 130, то сигнал температуры подают на вход А 151 мультиплексора 150 через первый вход 110 благодаря тому, что земля соединена с третьим входом 130 и входом D 154 мультиплексора 150, поэтому в качестве выходного сигнала для измерения сигнала температуры блок 180 управления выбирает сигнал температуры, подаваемый через вход А 151. В этом случае сигнал термоэлектрического датчика температуры, поданный через первый вход 110, составляет не более 100 мВ, следовательно, через диод 143 он не замыкается, а передается на вход А151 мультиплексора 150.

При соединении источника 600 напряжения с многовходовой схемой 100, источник 600 напряжения соединяют со вторым входом 120 и третьим входом 130 мультиплексора 150, и если применяют источник 600 напряжения, то подача питания не требуется, поэтому блок 180 управления выключает выключатель 170, чтобы заблокировать подачу питания из блока 160 питания.

По существу, если применяют источник 600 напряжения, так как благодаря тому, что земля соединена с третьим входом 130 и входом D 154 мультиплексора 150, сигнал напряжения подают на вход С 153 мультиплексора; чтобы измерить сигнал напряжения, в качестве выходного сигнала блок 180 управления выбирает сигнал напряжения, поданный через вход С 153 мультиплексора 150.

Ниже более подробно описан пример осуществления детектора 140 измерительного сигнала источника тока, содержащего транзистор и резистор для детектирования, процесс ввода сигнала температуры, сигнала тока и сигнала напряжения, поданных от резистивного датчика 300 температуры, термоэлектрического датчика 400 температуры, источника 500 тока и источника напряжения 600 в многовходовую схему 100, а также процесс вывода сигнала, поданного в многовходовую схему 100, при помощи блока 180 управления.

Блок 180 управления управляет транзистором 144, который должен быть в выключенном состоянии, исключая случай, когда измеряют сигнал тока источника 500 тока.

В этом состоянии, аналогично вышеприведенному описанию, резистивный датчик 300 температуры соединяют с первым входом 110, вторым входом 120 и третьим входом 130, и он получает питание из блока 160 питания через включенный выключатель 170, так что измерительный сигнал резистивного датчика 300 температуры подают от первого входа 110, второго входа 120 и третьего входа 130 на вход А 151, вход С 153 и вход D 154 мультиплексора 150 без потери сигнала.

Кроме того, если источник 600 напряжения соединяют со вторым входом 120 и третьим входом 130, то в качестве выходного сигнала для осуществления измерения блок 180 управления выбирает сигнал напряжения, подаваемый через вход С 153. С другой стороны, если термоэлектрический датчик 400 температуры соединяют с первым входом 110 и третьим входом 130, транзистор 144 находится в выключенном состоянии, следовательно, сигнал температуры термоэлектрического датчика 400 температуры подают на вход А 151, а в качестве выходного сигнала для осуществления измерения блок 18Р управления выбирает сигнал температуры, подаваемый через вход А 151.

Далее, при соединении источника 500 тока с многовходовой схемой 100, источник 500 тока соединяют с первым входом 110 и третьим входом 130, а блок 180 управления управляет выключателем 170 так, чтобы он был в выключенном положении, и управляет транзистором 144 так, чтобы он был включен, в то же время блокируя подачу питания из блока 160 питания.

Следовательно, аналоговый выходной сигнал тока, снимаемый с источника 500 тока, подают на первый вход 110. Образуется замкнутая цепь, в которой входной аналоговый сигнал тока, поданный на первый вход 110, через включенный транзистор 144 и резистор 142 для детектирования течет через третий вход 130. В этом случае благодаря включенному транзистору 144 в соответствии с напряжением насыщения имеет место падение напряжения, но потеря сигнала тока не происходит, следовательно, учитывая падение напряжения вследствие протекания сигнала тока на обоих концах резистора 142 для детектирования, сигнал тока подают на вход В 152 мультиплексора 150, а в качестве выходного сигнала для осуществления измерения блок 180 управления выбирает сигнала тока, подаваемый через вход В 152.

В настоящем описании рассмотрены некоторые варианты осуществления предлагаемой многовходовой схемы, однако настоящее изобретение не ограничивается указанными вариантами. Возможны различные модификации изобретения, не выходящие за его объем, ограниченный нижеследующей формулой или проиллюстрированный на приложенных чертежах.

Перечень номеров позиций

10 - переключатель входов

20 - резистор для детектирования

100 - многовходовая схема

110 - первый вход

120 - второй вход

130-третий вход

140 - детектор измерительного сигнала источника тока

141 - переключающее устройство

142 - резистор для детектирования

143 - диод

144 - транзистор

150 - мультиплексор

160 - блок питания

170 - выключатель

180 - блок управления

190 - блок ввода ключей

200 - дисплей

300 - резистивный датчик температуры

400 - термоэлектрический датчик температуры

500 - источник тока

600 - источник напряжения

1. Многовходовая схема, обеспечивающая возможность приема контрольно-измерительным прибором сигналов разного типа, содержащая первый вход, на который подают измерительные сигналы источника тока, резистивного датчика температуры и термоэлектрического датчика температуры;
второй вход, на который подают компенсационный сигнал резистивного датчика температуры и измерительный сигнал источника напряжения; третий заземленный вход, на который подают суммарный сигнал от источника тока, резистивного датчика температуры, термоэлектрического датчика температуры и источника напряжения;
детектор измерительного сигнала источника тока, включенный между первым входом и третьим входом;
мультиплексор, каждый из входных портов которого соединен с первым, вторым и третьим входом и выводом детектора измерительного сигнала источника тока;
блок ввода ключей, выбирающий входные порты для приема измерительных сигналов от мультиплексора;
блок питания, обеспечивающий питание для обнаружения изменения величины сопротивления резистивного датчика температуры; выключатель, включающий и отключающий питание, подаваемое из блока питания к резистивному датчику температуры; и
блок управления, выдающий управляющий сигнал, выбирающий входные порты мультиплексора, и управляющий сигнал, управляющий включением и выключением выключателя в соответствии с выбором блока ввода ключей,
чтобы принять измерительный сигнал, поданный на входной порт мультиплексора.

2. Многовходовая схема по п.1, в которой детектор измерительного сигнала источника тока содержит переключающее устройство и резистор для детектирования, последовательно включенные между первым входом и третьим входом, а вывод измерительного сигнала резистора для детектирования соединен с одним из входных портов мультиплексора.

3. Многовходовая схема по п.2, в которой переключающее устройство содержит диод и выполнено таким образом, что резистор для детектирования детектирует сигнал тока, только если он подан при напряжении большем, чем пороговое напряжение диода.

4. Многовходовая схема по п.2, в которой переключающее устройство содержит транзистор, и выполнено таким образом, что оно подает управляющий сигнал, поступающий из блока управления к переключающему устройству, на базу транзистора, чтобы включить транзистор во время измерения измерительного сигнала источника тока.

5. Многовходовая схема по любому из пп.1-4, в которой, если на первый вход, второй вход и третий вход подают любой из следующих сигналов: сигнал резистивного датчика температуры, сигнал термоэлектрического датчика температуры, сигнал источника тока или сигнал источника напряжения, блок управления выполнен с возможностью избирательного приема сигнала посредством выбора мультиплексора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к организации памяти и соответствующих путей доступа в интегральной микросхеме. .

Изобретение относится к синхронной динамической памяти с произвольным доступом. .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах для исследованийоднократных сигналов в широком диапазоне длительностей . .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах контроля и измерения аналоговых сигналов. .

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в устройствах автоматики , электросвязи, в системах 27 сбора и передачи информации.

Изобретение относится к области электронной коммутационной технике. .

Изобретение относится к электронной коммутационной технике, может быть использовано в устройствах и системах автоматики, электросвязи, измерений и контроля . .

Изобретение относится к области электронной коммутационной техники и может быть использовано в системах автоматики, контроля и измерений. .
Наверх