PL211587B1 - Wielokanałowy układ pomiaru temperatury - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ pomiaru temperatury.

Znane są wielokanałowe systemy pomiaru temperatury zbudowane z dużej liczby czujników i przetworników temperatury oraz komputerowego systemu przetwarzania i zbierania informacji. Nie zapewniają one jednak dużej dokładności pomiarów ze względu na duży rozrzut parametrów czujników produkowanych seryjnie.

Ze skrótu japońskiego opisu patentowego nr JP 57194325 jest znany układ pomiarowy temperatury zawierający selektywnie przełączane czujniki temperatury. W układzie tym, karta pomiarowa jest łączona do karty wzmacniacza poprzez kolejne kluczowanie rezystorów pomiarowych i wzorcowych. Wyjście wzmacniacza jest połączone z układem pamięci, z którego pomierzone wartości są analizowane przez mikroprocesorowy układ arytmetyczny. W ten sposób kompensowane są zmiany prądu płynącego przez rezystor pomiarowy, zmiany rezystancji przewodów doprowadzających i przełączników oraz zmiany parametrów wzmacniaczy.

Ze skrótu japońskiego opisu patentowego nr JP 1216224 A jest znany układ, w którym klucz jest zwierany aby zewrzeć oporność elementu czujnikowego, a wartość sygnału jest w tym czasie zapisywana jako wartość korekty od rezystancji doprowadzeń. Ta operacja jest powtarzana kolejno w odniesieniu do wszystkich punktów pomiaru i przez to tryb kompensowania błędu od rezystancji przewodów doprowadzających jest zakończony. Wtedy klucz jest rozwarty w każdym punkcie pomiaru i wartoś ci sygnał u jako zmierzona wartość jest przetwarzana przez wielopunktowy konwerter A/D i przekazywana do mikrokomputera.

Celem wynalazku jest zbudowanie układu o bardzo dużej dokładności pomiaru temperatury przy umiarkowanym koszcie elementów i całego systemu.

W wielokanałowym układzie pomiaru temperatury, zawierającym zwłaszcza platynowe czujniki temperatury, każdy platynowy czujnik temperatury ma dołączony element pamięci ROM połączony z interfejsem systemu mikroprocesorowego połączonego z przełącznikiem CMOS, który jest połączony z czteroprzewodowym układem wyprowadzania sygnałów sprzężonym z multiplekserem połączonym z interfejsem do łączenia pamięci ROM z systemem mikroprocesorowym, z którym jest sprzężony dwukanałowy przetwornik analogowo - cyfrowy, z którym jest połączony rezystor wzorcowy.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie na rysunku, który przedstawia schemat blokowy układu.

W wielokanałowym układzie pomiaru temperatury, zawierającym czujniki temperatury 1 zwłaszcza platynowe czujniki temperatury, każdy platynowy czujnik temperatury 1 ma dołączony element pamięci ROM 2. Element pamięci ROM 2 jest połączony z interfejsem systemu mikroprocesorowego 3 połączonego z przełącznikiem CMOS 4. Przełącznik CMOS 4 jest połączony z czteroprzewodowym układem wyprowadzania sygnałów 5 sprzężonym z multiplekserem 6. Multiplekser 6 jest połączony z interfejsem 7 do łączenia pamię ci ROM z systemem mikroprocesorowym 8, z którym jest sprzężony dwukanałowy przetwornik analogowo - cyfrowy 9, z którym jest połączony rezystor wzorcowy 10.

W procesie wzorcowania czujnika platynowego 1 do elementu pamięci trwałej 2 umieszczonej w głowicy 13 zostają zapisane parametry Ro, A i B - wyznaczone zgodnie z normą. Czujnik zawiera w swojej głowicy 13 interfejs systemu mikroprocesorowego 3 i przełącznik CMOS 4, który dołącza naprzemian element pamięci trwałej 2 lub czujnik platynowy 1 do cztero-przewodowego systemu wyprowadzenia sygnałów 5. Następnie w czasie wykonywania pomiarów przez system dołącza się za pomocą przełącznika wielopozycyjnego - 4 punktowego multipleksera 6 kolejno wiele czujników według wynalazku. Przy każdym połączeniu z kolejnym czujnikiem system wykonuje dwie fazy pomiarowe, po pierwsze odczytuje parametry Ro, A i B zapisane w pamięci trwałej umieszczonej w głowicy 13 danego czujnika 2 przez system mikroprocesorowy 8 za pomocą interfejsu 7, następnie dokonuje się pomiaru rezystancji czujnika platynowego 1 przez dwukanałowy przetwornik analogowo-cyfrowego 9, którego przetwornik a/c przetwarza na wartości cyfrowe 16 bitowe. Wartościami tymi są wartość napięcia na rezystorze wzorcowym 10 proporcjonalna do prądu wytwarzanego przez źródło prądu stałego 11 i wartość napięcia na platynowym rezystorze R100 czujnika temperatury 1. System mikroprocesorowy 8 zasilany z zasilacza 12 z zainstalowanym oprogramowaniem obliczeniowym odczytuje wartości z dwu kanałów przetwornika a/c 9 oraz wartości parametrów Ro, A i B dołączonego aktualnie czujnika temperatury 1 i oblicza wartość temperatury zgodnie ze wzorem określonym w normie. Czujniki 1 mogą być w czasie pracy systemu dodawane lub wymieniane na nowe lub inne bez konieczności zatrzymywania ani programowania układu. Układ zapewnia bardzo dużą dokładność pomiaru i dużą

PL 211 587 B1 elastyczność przy stosunkowo niskim koszcie, gdyż nie wymaga stosowania wzorcowych czujników temperatury w samym układzie, a jedynie wzorcowanie tanich czujników produkowanych seryjnie.

Claims (1)

1. Wielokanałowy układ pomiaru temperatury, zawierający zwłaszcza platynowe czujniki temperatury, znamienny tym, że każdy platynowy czujnik temperatury (1) ma dołączony element pamięci ROM (2) połączony z interfejsem systemu mikroprocesorowego (3) połączonego z przełącznikiem CMOS (4), który jest połączony z czteroprzewodowym układem wyprowadzania sygnałów (5) sprzężonym z multiplekserem (6) połączonym z interfejsem (7) do łączenia pamięci ROM z systemem mikroprocesorowym (8), z którym jest sprzężony dwukanałowy przetwornik analogowo - cyfrowy (9), z którym jest połączony rezystor wzorcowy (10).