RU2000558C1

RU2000558C1 - Device for temperature measurement

Info

Publication number: RU2000558C1
Authority: RU
Inventors: В чеслав Михайлович Крылов
Original assignee: Крылов В.М.
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1993-09-07

Abstract

Использование: устройство дл измерени температуры предназначено дл измерени температуры прот женных и удаленных энергосистем. Цель изобретени - повышение точности путем снижени уровн электрических помех. Сущность изобретени : устройство содержит соединенные через двупроводную линию св зи источник питани , регистратор, преобразователь амплитуды импульсов в посто нное напр жение и релаксационный датчик температуры . Преобразователь амплитуды импульсов в посто нное напр жение выполнен в виде четырех транзисторов и трех конденсаторов. Устройство может содержать р д релаксационных датчиков температуры , часть датчиков включена в двухпроводную линию св зи согласно, а часть - с противоположной пол рностью. В этом случае в устройстве размещены вторые регистратор и преобразователь амплитуды импульсов в посто нное напр жение. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.Usage: a temperature measuring device is designed to measure the temperature of extended and remote power systems. The purpose of the invention is to improve accuracy by reducing the level of electrical noise. SUMMARY OF THE INVENTION: a device comprises a power source, a recorder, a pulse-to-constant-voltage converter, and a relaxation temperature sensor connected via a two-wire communication line. The pulse amplitude to DC voltage converter is made in the form of four transistors and three capacitors. The device may comprise a number of relaxation temperature sensors, part of the sensors is included in the two-wire communication line according to, and part of the opposite polarity. In this case, a second recorder and a pulse amplitude to DC voltage converter are placed in the device. 1 C.p. f-ls, 3 ill.

Description

/О/ABOUT

сwith

Изобретение относитс к термометрии и предназначено дл измерени температуры прот женных и удаленных энергосистем .The invention relates to thermometry and is intended to measure the temperature of extended and remote power systems.

Известно устройство, позвол ющее производить такие измерени и содержащее термочувствительный датчик, выполненный в виде релаксационного генератора, линии св зи, источника питани и регистратора(см.а.с.СССР № 1264009, кл.С01 К 7/00, 1980).A device is known that allows such measurements and contains a temperature-sensitive sensor made in the form of a relaxation generator, a communication line, a power source, and a recorder (see A.C. USSR # 1264009, class C01 K 7/00, 1980).

Недостаток этого устройства заключаетс в том, что в нем происходит асимметричное считывание, что не позвол ет ликвидировать синфазные помехи.The disadvantage of this device is that it reads asymmetrically, which does not eliminate common mode interference.

Наиболее близким техническим решением к за вленному по достигаемому результату и совокупности признаков вл етс устройство дл измерени темпе ратуры, включающее двухпроводную линию св зи, на одном конце которой параллельноThe closest technical solution to the claimed result and a combination of features is a device for measuring temperature, including a two-wire communication line, at one end of which is parallel

ей подключены источник питани и регистратор , а на другом - релаксационный датчик температуры (см.а.с.СССР № 987411, кл. G 01 К 7/00. 1981) (прототип).a power source and a recorder are connected to it, and on the other a relaxation temperature sensor (see the USSR SSR No. 987411, class G 01 K 7/00. 1981) (prototype).

Его недостаток заключаетс в непосредственной св зи релаксационного датчика с источником питани и регистратором, что обуславливает наличие помех, возникающих в цеп х (источнике питани , двухпроводной линии св зи, регистрационном устройстве) и суммирующихс на входе регистратора , что Вносит большие погрешности в измерени .Its disadvantage lies in the direct connection of the relaxation sensor with the power source and the recorder, which leads to the presence of interference in the circuits (power source, two-wire communication line, registration device) and summed up at the input of the recorder, which introduces large measurement errors.

Техническим результатом изобретени вл етс повышение точности путем снижени уровн электрических помех, поступающих на вход регистратора.The technical result of the invention is to increase accuracy by reducing the level of electrical noise entering the recorder.

Предлагаетс совокупность существенных признаков, выражающих сущность изобретени , вл юща с достаточной дл достижени указанного технического рею о о оA set of essential features expressing the essence of the invention is proposed, which is sufficient to achieve the specified technical level

СП СПJoint venture joint venture

0000

оabout

зультата и представл юща собой устройство дл измерени температуры, включающее двухпроводную линию св зи, на одном конце которой параллельно ей подключены источник питани и регистратор, а на дру- гом - релаксационный датчик температуры, к двухпроводной линии св зи параллельно ей присоединен преобразователь со стороны источника питани и регистратора, св занный с ними и выполненный в виде блока транзисторов и конденсаторов, один из которых установлен параллельно двухпроводной линии св зи, второй конденсатор - параллельно источнику питани , третий - параллельно регистратору, причем коллек- тор или эмиттер одного из транзисторов подключен к одному из проводов линии св зи ,, а эмиттер или коллектор этого транзистора и его база - к одному из выводов источника питани , коллектор или эмиттер другого транзистора соединен с одним из выводов регистратора, его эмиттер или коллектор и база подключены к тому же выводу источника питани , что и в первому транзисторе , коллектор или эмиттер третьего тран- зистора подключен к другому из проводов линии св зи, а эмиттер или коллектор и база его - к другому выводу источника питани , причем,коллектор или эмиттер четвертого транзистора соединен с другим выводом ре- гистратора, эмиттер или коллектор и база этого транзистора подключены к тому же выводу источника питани .the result and which is a device for measuring temperature, including a two-wire communication line, at one end of which a power supply and a recorder are connected in parallel to it, and at the other end - a temperature relaxation sensor, a converter from the source side is connected to the two-wire communication line in parallel power supply and recorder associated with them and made in the form of a block of transistors and capacitors, one of which is installed parallel to the two-wire communication line, the second capacitor is parallel to the source power supply, the third parallel to the registrar, and the collector or emitter of one of the transistors is connected to one of the wires of the communication line, and the emitter or collector of this transistor and its base is connected to one of the terminals of the power source, the collector or emitter of the other transistor is connected with one of the terminals of the recorder, its emitter or collector and base are connected to the same output of the power source as in the first transistor, the collector or emitter of the third transistor is connected to another of the wires of the communication line, and the emitter or collector and its base - the other end to a power source, the collector or the emitter of the fourth transistor is connected to the other terminal PE recorder of emitter or collector and the base of the transistor connected to the same terminal of the power supply.

Отличительными от прототипа конструктивными признаками в указанной сово- купности существенных признаков вл етс размещение в устройстве дл измерени температуры преобразовател амплитуды импульсов в посто нное напр жение, присоединенного к двухпро- водной линии св зи, параллельно ей со стороны регистратора и источника напр жени и выполненного в виде блока транзистора и конденсаторов, один из которых установлен параллельно двухпроводной линии св зи, второй конденсатор - параллельно источнику питани , третий - параллельно регистратору , причем коллектор или эмиттер одного из транзисторов подключен к одному из проводов линии св зи, а эмиттер или кол- лектор этого транзистора и его база - к одному из выводов источника питани , коллектор или эмиттер второго транзистора соединен с одним из выводов регистратора. его эмиттер или коллектор и база подключе- ны к тому же выводу источника питани , что и в первом транзисторе, коллектор или эмиттер третьего транзистора подключен к другому из проводов линии св зи, а эмиттер или коллектор и база его - к другому выводуDistinctive design features in the indicated set of essential features are the placement in the device for measuring the temperature of the pulse amplitude to DC voltage transducer connected to a two-wire communication line parallel to it from the recorder and the voltage source and made in in the form of a block of transistor and capacitors, one of which is installed parallel to the two-wire communication line, the second capacitor is parallel to the power source, the third is parallel to the reg a stator, wherein the collector or emitter of one of the transistors is connected to one of the wires of the communication line, and the emitter or collector of this transistor and its base to one of the terminals of the power supply, the collector or emitter of the second transistor is connected to one of the terminals of the recorder. its emitter or collector and base are connected to the same output of the power source as in the first transistor, the collector or emitter of the third transistor is connected to another of the wires of the communication line, and the emitter or collector and its base are connected to another output

источника питани , причем коллектор или эмиттер «етвертого транзистора соединен с другим выводом регистратора, его же эмиттер или коллектор и база подключены к тому же выводу источника питани .power supply, the collector or emitter of the fourth transistor connected to another terminal of the recorder, its emitter or collector and base connected to the same output of the power source.

Устройство может также состо ть из параллельно включенных двухпроводной линии св зи нескольких релаксационных датчиков температуры согласно и с противоположной пол рностью с образованием двух групп, причем к обоим концам линии св зи параллельно и согласно подключены источник питани , два преобразовател , к которым встречно-параллельно линии св зи присоединен этот же источник питани , а к выходам преобразователей присоединены соответствующие регистраторы.The device may also consist of parallel-connected two-wire communication lines of several relaxation temperature sensors in accordance with and with opposite polarity with the formation of two groups, moreover, at both ends of the communication line in parallel and in accordance with which a power supply is connected, two converters to which are in parallel to the line the same power supply is connected, and corresponding recorders are connected to the outputs of the converters.

На фиг. 1 показан общий вид устройства дл измерени температуры; на фиг.2 - структурно-электрическа схема преобразовател ; на фиг.З - структурно-электрическа схема включени двух групп датчиков температуры дл измерени наиболее нагретой точки.In FIG. 1 shows a general view of a temperature measuring device; figure 2 is a structural electrical diagram of the Converter; Fig. 3 is a structural electrical circuit for connecting two groups of temperature sensors for measuring the warmest point.

Устройство включает двухпроводную линию 1 св зи, источник 2 питани , регистратор 3, релаксационный датчик 4 температуры , преобразователь 5 амплитуды импульсов в посто нное напр жение. Все .указанные элементы подключены параллельно линии 1, причем датчик 4 присоединен к одному концу этой линии, а источник 2 питани , регистратор 3 - через преобразователь к другому концу линии 1. Преобразователь 5 в шестиполюсном исполнении содержит транзисторы 6-9 в диодном включении и конденсаторы 10-12.The device includes a two-wire communication line 1, a power supply 2, a recorder 3, a relaxation temperature sensor 4, a pulse amplitude to voltage converter 5. All of these elements are connected in parallel to line 1, with the sensor 4 connected to one end of this line, and the power supply 2, recorder 3 through the converter to the other end of line 1. The six-pole converter 5 contains diode-connected transistors 6-9 and capacitors 10-12.

Устройство работает следующим обра- эгом.The device operates as follows.

Напр жение от источника 2 питани подаетс на преобразователь 5 и через двухпроводную линию 1 св зи на релаксационный датчик 4 температуры. При возрастании напр жени на входе преобразовател 5 и конденсаторе 11 через транзисторы 6, 8 и 7, 9 происходит зар д конденсаторов 10 и 12 соответственно. Поскольку конденсатор 10 включен параллельно линии 1 св зи, а через нее и параллельно датчику 4 температуры, то при достижении напр жени срабатывани этот датчик переходит в открытое состо ние. Посто нное напр жение на конденсаторе 12 равно амплитудному значению импульсного напр жени на конденсаторе 10 и фиксируетс регистратором 3, что соответствует основному значению температуры.The voltage from the power supply 2 is supplied to the converter 5 and through the two-wire communication line 1 to the relaxation temperature sensor 4. As the voltage increases at the input of the converter 5 and the capacitor 11 through the transistors 6, 8 and 7, 9, the capacitors 10 and 12 are charged, respectively. Since the capacitor 10 is connected parallel to the communication line 1, and through it parallel to the temperature sensor 4, this sensor switches to the open state when the operating voltage is reached. The constant voltage on the capacitor 12 is equal to the amplitude value of the pulse voltage on the capacitor 10 and is fixed by the recorder 3, which corresponds to the main temperature value.

Далее этот процесс повтор етс с заданной частотой.Further, this process is repeated at a predetermined frequency.

В результате синфазные помехи, поступающие на оыводы конденсаторов 10-12, подавл ютс на симметричных входах регистратора 3. Транзисторы б, 7 конденсатор 10 и транзисторы 7, 9, конденсатор 12 преобразуют импульсный сигнал датчика 4 в посто нное напр жение, поступающее на вход регистратора 3, и одновременно сглаживают электрические помехи.As a result, common-mode noise coming to the outputs of the capacitors 10-12 is suppressed at the symmetric inputs of the recorder 3. Transistors b, 7, the capacitor 10 and transistors 7, 9, the capacitor 12 convert the pulse signal of the sensor 4 to a constant voltage supplied to the input of the registrar 3, and at the same time smooth out electrical interference.

Синфазна помеха, поступающа на симметричный вход регистратора 3, дополнительно подавл етс за счет дифференциального включени , т.е. происходит вычитание синфазных помех при регистрации сигнала, чем и достигаетс точность измерени и достоверность информации.The common mode input to the balanced input of recorder 3 is further suppressed by differential switching, i.e. the common-mode interference is subtracted during the registration of the signal, which ensures the measurement accuracy and the reliability of the information.

Устройство дл измерени температуры может состо ть из параллельно включенных двухпроводной линии св зи нескольких релаксационных датчиков температуры, согласно и с противоположной пол рностью. с образованием двух групп.The temperature measuring device may consist of parallel two-wire communication lines of several relaxation temperature sensors, in accordance with the opposite polarity. with the formation of two groups.

Две группы релаксационных датчиков 4 температуры согласно и с противоположной пол рностью (фиг.З) присоединены к двухпроводной линии св зи параллельно ей. к обоим концам этой линии параллельно ей подключены два преобразовател 5, к которым встречно-параллельно присоединен один источника 2 питани , к выходам преобразователей присоединены регистраторы 3.Two groups of relaxation temperature sensors 4, according to and with opposite polarity (Fig. 3), are connected to a two-wire communication line parallel to it. two transducers 5 are connected to both ends of this line parallel to it, to which one power supply 2 is connected counter-parallel, and recorders 3 are connected to the outputs of the transducers.

Такое включение обеспечивает срабатывание наиболее нагретого датчика 4 температуры при одной и при другой пол рности.This inclusion provides the operation of the most heated temperature sensor 4 at one and the other polarity.

От источника 2 питани напр жение через преобразователи 5 и линию 1 св зи подаетс на группы датчиков 4, при этом срабатывает наиболее нагретый датчик той группы, котора соответствует пол рности включени . Соответственно при другой пол рности срабатывает наиболее нагретый датчик группы с противоположной пол рностью .From the power supply 2, the voltage through the converters 5 and the communication line 1 is supplied to the groups of sensors 4, and the most heated sensor of the group that corresponds to the switching polarity is triggered. Accordingly, at a different polarity, the most heated sensor of the group with the opposite polarity is triggered.

Срабатывание происходит следующим образом. Напр жение от источника 2 питани через преобразователи 5 и линию 1 св зи поступает на группы элементов 4 и на регистраторы 3, фиксирующие амплитуды импульсного напр жени преобразователей 5 противоположных пол рностей. Амплитуда соответствует температуре наиболее нагретого датчика и указывает, с какой группы датчиков считываетс информаци .The operation is as follows. The voltage from the power supply 2 through the converters 5 and the communication line 1 is supplied to the groups of elements 4 and to the registrars 3, which fix the amplitude of the pulse voltage of the converters 5 of opposite polarities. The amplitude corresponds to the temperature of the most heated sensor and indicates which group of sensors the information is read from.

Каждый преобразователь проводит на регистратор и на линию св зи только свою пол рность. Сравнение показаний регистраторов 3 дает возможность определить наиболее нагретую группу из групп релаксзци- онных датчиков температуры разной пол рности; разность температур наиболее 5 нагретых групп датчиков.Each converter conducts only its polarity to the recorder and to the communication line. Comparison of the readings of recorders 3 makes it possible to determine the most heated group from the groups of relaxation temperature sensors of different polarity; temperature difference of the most 5 heated sensor groups.

Claims

Claims 1, A temperature measuring device, comprising a first relaxation temperature sensor connected to a first end of a two-wire communication line, a recorder and a power source connected to a second end of a two-wire communication line, characterized in that that the otso is equipped with a constant-current pulse voltage converter, made in the form of four transistors and three capacitors and connected to the second end of the two-wire communication line between the first relaxation sensor and the recorder with a power source, while the transistors and capacitors of the converter are connected in parallel to two-wire communication line, and the second capacitor is connected

5 parallel to the power source, and the third parallel to the registrar, the first of the pn junctions of the first transistor is connected to the first of the wires of the communication line, and the second of the pn junctions of the first transistor

0 and its base to the first output of the power supply, the first of the pn junctions of the third transistor is connected to the first output of the recorder, and the second of the pn junctions and the base of the second transistor are connected to the output of the power supply, the first of the pn the transitions of the third transistor is connected to the second of the wires of the communication line, and the second of the pn junctions and the base of the third transistor are connected to the second output of the source

0 power, and the first of the pn junctions of the fourth transistor is connected to the second output of the recorder, and the second of the pn junctions and the base of the fourth transistor are connected to the second output of the source

5 meals.

2. Device pop. 1, characterized in that it has additional relaxation sensors included in the communication line parallel to the first sensor, the second pulse voltage amplitude converter to DC, connected to the two-wire communication line connected to it the input was introduced by the second registrar, and a power source was connected to its input, moreover, one group of relaxation sensors is included in the link: according to the communication, and the other with the opposite polarity.

FIG. /

G

Yu

P

|

Fig 2

At

g t

I

x

10