PL178795B3

PL178795B3 - Układ wejściowy rejestratora elektronicznego

Info

Publication number: PL178795B3
Application number: PL96314345A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Wieluński
Original assignee: Lubuskie Zaklady Aparatow Elek
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 2000-06-30
Also published as: PL314345A3

Abstract

Układ wejściowy rejestratora elektronicznego według opisupatentowegonr. 176475 zawierającyrezystor pomiarowy oraz dolnoprzepustowy filtr aktywny z wyjściem włączonym w obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego wzmacniacza i źródło prądowe połączone poprzez pierwszy klucz połowy z rezystorem pomiarowym przyłączonym drugim końcem do pierwszego wejścia układu oraz ze stykiem rozwiemym drugiego klucza polowego, którego styk przełącznyjest połączony z wejściem filtru aktywnego a styk zwiemy z wejściem n.ieodwracającym wzmacniacza, znamienny tym, że styk zwiemy drugiego kluczapolowego (KB) połączony jest ze stykiem przełącznym trzeciego klucza polowego (KC), którego styk rozwiemy jest połączony z drugim wejściem (B) układu a styk zwiemy jest połączony z trzecim wejściem (C) układu i z masąukładu, przy czym pierwsze wejście (A) i trzecie wejście (C) układu są połączone odpowiednio poprzez przełączające kanały pomiarowe (Z1,..., Zn) elementy (K1,...,Kn) z pierwszymi zaciskami wejściowymi (a) i trzecimi zaciskami wejściowymi (c) poszczególnych kanałów pomiarowych (Z1,...,Zn) rejestratora, natomiast drugie wejście (B) układujest połączone bezpośrednio z drugimi zaciskami wejściowymi (b) poszczególnych kanałów (Z1,...,Zn) rejestratora.

Description

Przedmiotem wynalazku jest ulepszony układ wejściowego rejestratora elektronicznego według opisu patentowego nr. 176 475 przeznaczony zwłaszcza do stosowania w wielokanałowych rejestratorach sterowanych mikrokomputerem, stosowany do trój przewodowego przyłączenia czujników termometrycznych, współpracy z termoelementami i innymi źródłami napięcia.

Układ wejściowy rejestratora według opisu patentowego nr. 176 475 zawiera rezystor pomiarowy, zasilany ze źródła prądowego oraz dolnoprzepustowy filtr aktywny z wyjściem włączonym w obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego wzmacniacza. W układzie zastosowano elektroniczne klucze zbudowane na tranzystorach polowych, których końcówki stanowią odpowiedniki styków rozwiemych, zwiemych i przełącznychprzekaźników stosowanych w znanych układach wejściowych rejestratorów elektronicznych. Źródło prądowe jest połączone poprzez pierwszy klucz połowy ze stykiem rozwiemym drugiego klucza polowego i rezystorem pomiarowym, którego drugi koniec jest przyłączony do pierwszego wej ścia układu. Styk przełączny drugiego klucza polowego jest połączony z wejściem filtru aktywnego a styk zwiemy z wejściem nieodwracaj ącym wzmacniacza, z drugim wej ściem układu i poprzez trzeci klucz połowy z masą.

Niedogodnością opisanego układu jest powstające w niektórych rejestratorach z czujnikami rezystancyjnymi niedopuszczalne zwiększenie się błędu pomiaru na niskich zakresach pomiarowych, wynikające ze znacznego wzrostu rezystancji zestyków stosowanych w układzie wejściowym elementów przełączających kanały pomiarowe oraz konieczność rozwierania styków tych elementów przy procedurze autozerowania układu.

Opisane niedogodności wyeliminowane zostały w ulepszonym układzie według wynalazku. W układzie tym źródło prądowe jest połączone poprzez pierwszy klucz połowy ze stykiem rozwiemym drugiego klucza polowego i z jednym końcem rezystora pomiarowego, którego drugi koniec jest przyłączony do pierwszego wejścia układu. Styk przełączny drugiego klucza polowego jest połączony z wejściem filtru aktywnego a styk zwiemy tego klucza polowego jest połączony z wejściem nieodwracającym wzmacniacza i ze stykiem przełącznym trzeciego

178 795 klucza polowego, którego styk rozwiemy jest połączony z drugim wejściem układu a styk zwierny jest połączony z trzecim wejściem układu i z masą układu. Pierwsze i trzecie wejście układu połączone są odpowiednio poprzez elementy przełączające kanały pomiarowe z pierwszymi i trzecimi zaciskami wejściowymi poszczególnych kanałów pomiarowych rejestratora, natomiast drugie wejście układu jest połączone bezpośrednio z drugimi zaciskami wejściowymi poszczególnych kanałów rejestratora. Termoelement lub źródło napięcia sąprzyłączane do pierwszego i trzeciego zacisku wejściowego w dowolnym kanale pomiarowym rejestratora. Czujnik termometryczny jest przyłączany w znanej konfiguracji jednym końcem do trzeciego zacisku wejściowego rejestratora a drugim końcem osobnymi przewodami odpowiednio do pierwszego i drugiego zacisku wejściowego dowolnego kanału pomiarowego rejestratora.

W ulepszonym układzie według wynalazku zmieniono konfigurację układu zachowując jego dotychczasowe korzystne właściwości. Przełączanie układu w konfigurację autozerowania nie wymaga odłączania czujników od wejść układu, przez co zmniejsza się zużycie elementów przełączających kanały pomiarowe. Przez oba styki tego samego elementu przełączającego przepływa ten sam prąd pomiarowy Ip przy pomiarach czujnikiem termometrycznym Rt, dzięki czemu stworzone są warunki do jednakowego zużywania się tych styków i pełnej kompensacji wpływu zmian ich rezystancji przez układ.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat ideowy układu wejściowego rejestratora elektronicznego. Źródło prądowe ZP jest połączone poprzez pierwszy klucz połowy KA ze stykiem rozwiemym drugiego klucza polowego KB i z jednym końcem rezystora pomiarowego Rp, którego drugi koniec jest przyłączony do pierwszego wejścia A układu. Styk przełączny drugiego klucza polowego jest połączony z wejściem filtru aktywnego FA, którego wyjście jest włączone w obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego wzmacniacza W. Styk zwiemy drugiego klucza polowego KB jest połączony z wejściem nieodwracającyum wzmacniacza W i ze stykiem przełącznym trzeciego klucza polowego KC, którego styk rozwiemy jest połączony z drugim wejściem B układu a styk zwiemy jest połączony z trzecim wejściem C układu i z masą układu. Pierwsze wejście A i trzecie wejście C układu są połączone odpowiednio poprzez elementy K1,..., Kn przełączające kanały pomiarowe Z1,...Zn z pierwszymi wejściowymi zaciskami a i trzecimi wejściowymi zaciskami c poszczególnych kanałów pomiarowych Z1,...Zn rejestratora. Drugie wejście B układu jest połączone bezpośrednio z drugimi wejściowymi zaciskami b poszczególnych kanałów Z1,...Zn rejestratora.

Działanie układu jest następujące. Przy pomiarze temperatury termoelementem Tc styk przełączny drugiego klucza polowego KB łączy wejście filtru aktywnego FA poprzez rezystor pomiarowy Rp z pierwszym wejściem A układu a styk przełączny trzeciego klucza polowego KC łączy z masą wejście nieodwracające wzmacniacza W. Termoelement Tc włączony w pierwszym kanale pomiarowym Z1 jest przyłączony do wejść A, C układu przez pierwszy element przełączający K1 z podwójnymi stykami zwiemymi. Za pomocą pierwszego klucza polowego KA łączy się na chwilę źródło prądowe ZP z rezystorem Rp. W przypadku przerwy w obwodzie termoelementu Tc prąd Ip nie popłynie przez rezystor pomiarowy Rp i termoelement Tc, lecz naładuje kondensatory filtru aktywnego FA do wartości napięcia bliskiej napięciu zasilania źródła ZP, co stwierdza się przez pomiar napięcia wyjściowego U układu. Jeśli nie ma przerwy w obwodzie termoelementu Tc, to prąd pomiarowy Ip przepływa przez rezystor pomiarowy Rp oraz obwód z termoelementem Tc i naładuje kondensatory filtru FA do niewielkiego napięcia. Po zaniku prądu pomiarowego Ip kondensatory filtru FA szybko rozładuj ą się przez małe rezystancje obwodu termoelementu Tc i rezystora pomiarowego Rp do napięcia termoelementu Tc odpowiadającego mierzonej temperaturze. Napięcie to przechodzi na wyjście układu jako napięcie U ze współczynnikiem wzmocnienia dolnoprzepustowego filtru aktywnego FA i wzmacniacza W.

Przy pomiarze temperatury czujnikiem termometrycznym Rt styk przełączny drugiego klucza polowego KB łączy wejście filtru aktywnego FA poprzez rezystor pomiarowy Rp z pierwszym wej ściem A układu a styk przełączny trzeciego klucza polowego KC łączy wejście nieodwracające wzmacniacza W z drugim wejściem B układu. Pierwszy klucz połowy KA łączy

178 795 źródło prądowe ZP z rezystorem pomiarowym Rp, co powoduje doprowadzenie prądu pomiarowego Ip do rezystora pomiarowego Rp i obwodu czujnika termometrycznego Rt. Czujnik termometryczny Rt w kanale Zn jest połączony z wejściami A, C układu za pośrednictwem elementów przełączających Kn z podwójnymi stykami zwiemymi, najkorzystniej stykami przekaźników o małej rezystancji styku. W przypadku przerwy w obwodzie czujnika termometrycznego Rt prąd Ip nie popłynie przez rezystor pomiarowy Rp i czujnik termometry czny Rt, lecz naładuje kondensatory filtru aktywnego FA do wartości napięcia bliskiej napięciu zasilania źródła ZP, co stwierdza się przez pomiar napięcia wyj ściowego U układu. Jeśli nie ma przerwy w obwodzie czujnika termometrycznego Rt, to prąd pomiarowy Ip przepływa przez rezystor pomiarowy Rp i obwód z czujnikiem termometrycznym Rt.

Przy jednakowej rezystancji podwójnych styków elementu przełączającego Kn i jednakowej rezystancji doprowadzeń do zacisków wejściowych a, c czujnika termometrycznego Rt, przez które przepływa prąd pomiarowy Ip, napięcie wyjściowe U układu nie zależy od wartości tych rezystancji przy spełnieniu warunku k_w(2 kf 1) = 1 gdzie:

k_w- współczynnik wzmocnienia wzmacniacza W kf - współczynnik wzmocnienia fitru aktywnego FA

Dla przykładowych współczynników wzmocnień k_w = kf = 1 napięcie wyjściowe U wyraża się zależnością:

U = Ip(Rt - Rp) i zgodnie z nią, przy znanych wartościach prądu pomiarowego Ip i rezystancji rezystora pomiarowego Rp, zależy jedynie od zmiany rezystancji czujnika termometrycznego Rt. Przy procedurze autozerowania układu styk przełączny drugiego klucza polowego KB łączy wejście filtru aktywnego FA z wejściem nieodwracającym wzmacniacza W, a styk przełączny trzeciego klucza polowego KC łączy wejście nieodwracające W z masą układu.

178 795

Departament Wydawnictw UP RP. Nakiad 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ wejściowy rejestratora elektronicznego według opisu patentowego nr. 176 475 zawierający rezystor pomiarowy oraz dolnoprzepustowy filtr aktywny z wyjściem włączonym w obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego wzmacniacza i źródło prądowe połączone poprzez pierwszy klucz połowy z rezystorem pomiarowym przyłączonym drugim końcem do pierwszego wej ścia układu oraz ze stykiem rozwiemym drugiego klucza polowego, którego styk przełączny jest połączony z wejściem filtru aktywnego a styk zwiemy z wej ściem nieodwracającym wzmacniacza, znamienny tym, że styk zwiemy drugiego klucza polowego (KB) połączony jest ze stykiem przełącznym trzeciego klucza polowego (KC), którego styk rozwiemy jest połączony z drugim wejściem (B) układu a styk zwiemy jest połączony z trzecim wejściem (C) układu i z masą układu, przy czym pierwsze wejście (A) i trzecie wejście (C) układu sąpołączone odpowiednio poprzez przełączające kanały pomiarowe (Zl,..., Zn) elementy (Kl,...,Kn) z pierwszymi zaciskami wejściowymi (a) i trzecimi zaciskami wejściowymi (c) poszczególnych kanałów pomiarowych (Zl,...,Zn) rejestratora, natomiast drugie wejście (B) układu jest połączone bezpośrednio z drugimi zaciskami wej ściowymi (b) poszczególnych kanałów (Zl,... ,Zn) rejestratora.
2. Układ wejściowy rejestratora według zastrz. 1, znamienny tym, że termoelement (Tc) lub źródło napięcia przyłączony jest do pierwszego wejściowego zacisku (a) i trzeciego wejściowego zacisku (c) w dowolnym kanale pomiarowym rejestratora.

* * *