RU2107269C1 - Device for measuring of average value of parameter, particular of temperature, of heterogeneous phase - Google Patents
Device for measuring of average value of parameter, particular of temperature, of heterogeneous phase Download PDFInfo
- Publication number
- RU2107269C1 RU2107269C1 RU95118054A RU95118054A RU2107269C1 RU 2107269 C1 RU2107269 C1 RU 2107269C1 RU 95118054 A RU95118054 A RU 95118054A RU 95118054 A RU95118054 A RU 95118054A RU 2107269 C1 RU2107269 C1 RU 2107269C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- output
- input
- voltage
- inputs
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам измерения среднего значения поля параметра, а именно к устройствам измерения определенного значения температуры участков среды с неоднородным температурным полем, и предназначено для использования в системах контроля окружающей среды и технологических процессов. The invention relates to a device for measuring the average value of a parameter field, and in particular to a device for measuring a specific value of the temperature of medium sections with an inhomogeneous temperature field, and is intended for use in environmental control systems and technological processes.
Известно устройство для измерения среднего значения температуры участков среды с неоднородным температурным полем (SU, авторское свидетельство N 1352246, G 01 K 3/02, 1987), содержащее распределительный термопреобразователь, выполненный в виде жгута из n=проводных термопреобразователей, первые выводы которых соединены с первыми выводами n генераторов тока, вторые выводы которых соединены соответственно с первыми выводами n резисторов, коммутатор, выход которого соединен с регистром, а входы подключены к выходам (n-1) развязывающих усилителей, первые входы которых соединены соответственно с вторыми выводами резисторов, за исключением последнего резистора, второй вывод которого соединен с входом (n-1)=го развязывающего усилителя и вторым выводом n= го проводного термопреобразователя. В устройство введены (n-1) дополнительных резисторов, каждый из которых включен между вторыми выводами соответствующих проводных термопреобразователей и резисторов, причем вторые входы развязывающих усилителей за исключением последнего усилителя соединены соответственно с вторыми выводами проводных преобразователей за исключением первого и последнего, при этом каждый проводной термопреобразователь состоит из прямого и возвратного проводов, а длина каждого K-го проводного термопреобразователя больше длины (K-1)=го проводного термопреобразователя на величину L, равную длине участка усреднения. A device for measuring the average temperature of sections of a medium with an inhomogeneous temperature field (SU, copyright certificate N 1352246, G 01 K 3/02, 1987) containing a distribution thermal converter made in the form of a bundle of n = wire thermal converters, the first conclusions of which are connected to the first conclusions of n current generators, the second conclusions of which are connected respectively to the first conclusions of n resistors, a switch whose output is connected to the register, and the inputs are connected to the outputs (n-1) of the decoupling amplifiers, the first the inputs of which are connected respectively to the second terminals of the resistors, with the exception of the last resistor, the second terminal of which is connected to the input of the (n-1) = th decoupling amplifier and the second terminal of the n = th wired thermal converter. (N-1) additional resistors are introduced into the device, each of which is connected between the second terminals of the corresponding wire thermocouples and resistors, and the second inputs of the decoupling amplifiers with the exception of the last amplifier are connected respectively to the second terminals of the wire converters with the exception of the first and last, each wire the thermal converter consists of direct and return wires, and the length of each K-wire thermal converter is longer than the length (K-1) = of the first thermal wire photoelectret by an amount L, equal to the length averaging portion.
При исследовании статистических характеристик, в том числе при измерении среднего значения неоднородного поля параметра, точность их результатов в существенной мере зависит от числа точек, в которых измеряются значения исследуемого параметра. Это число определяется как геометрическим объемом подлежащего исследованию поля, так и дискретностью по расстояниям между точками по координатным осям, в которых должен измеряться параметр. Очень часто желательное число датчиков, которое требуется ввести в измерительную схему, может исчисляться сотнями. Но именно в этих условиях затруднительно применение известного устройства из-за сложности выбора входящих в его состав элементов и особенно их настройки. In the study of statistical characteristics, including the measurement of the average value of the inhomogeneous field of a parameter, the accuracy of their results substantially depends on the number of points at which the values of the parameter under study are measured. This number is determined both by the geometric volume of the field to be studied, and by the discreteness in the distances between points along the coordinate axes at which the parameter should be measured. Very often, the desired number of sensors that you want to enter into the measuring circuit can be in the hundreds. But it is in these conditions that it is difficult to use the known device because of the difficulty in choosing the elements included in its composition and especially their settings.
В устройство введены группа компараторов, группа формирователей, элемент ИЛИ, задатчик, генератор, элемент памяти, элемент И, первый и второй счетчики, цифроаналоговый преобразователь, группа усилителей считывания, вычислительный блок, первый и второй индикаторы и блок контроля, группа входов которого соединена с группой выходов первого счетчика и группами входов цифроаналогового преобразователя и группы усилителей считывания, первые и вторые входы и выход компараторов группы соединены с выходом соответствующего датчика, выходом цифроаналогового преобразователя и входом соответствующего формирователя соответственно, входы элемента ИЛИ соединены с выходами соответствующих формирователей, а его выход подключен к суммирующему входу второго счетчика, входу группы усилителей считывания и первому входу вычислительного блока, первый вход элемента памяти соединен с выходом задатчика и обнуляющими входами первого и второго счетчиков, его второй вход подключен к выходу блока контроля и второму входу вычислительного блока, а выход соединен с первым входом элемента И, выходы генератора и элемента И соединены с вторым входом элемента И и суммирующим входом первого счетчика соответственно, группа входов и группа выходов вычислительного блока и группа входов второго индикатора подключены к группе выходов группы усилителей считывания, группе входов первого индикатора и группе выходов второго счетчика соответственно. A group of comparators, a group of formers, an OR element, a setter, a generator, a memory element, an And element, the first and second counters, a digital-to-analog converter, a group of reading amplifiers, a computing unit, the first and second indicators and a control unit, the input group of which is connected to the group of outputs of the first counter and the groups of inputs of the digital-to-analog converter and the group of read amplifiers, the first and second inputs and the output of the comparators of the group are connected to the output of the corresponding sensor, the output of numbers analog converter and the input of the corresponding shaper, respectively, the inputs of the OR element are connected to the outputs of the corresponding shapers, and its output is connected to the summing input of the second counter, the input of the group of read amplifiers and the first input of the computing unit, the first input of the memory element is connected to the output of the setter and zeroing inputs of the first and the second counters, its second input is connected to the output of the control unit and the second input of the computing unit, and the output is connected to the first input of the element And, exit s generator and AND gate connected to the second input of AND gate and input of summing the first counter, respectively, a group of inputs and outputs of the computing unit group and the second group of inputs connected to a group indicator group of sense amplifiers outputs, the group of inputs of the first indicator and the second group of counter outputs, respectively.
Наличие в предлагаемом устройстве группы новых элементов и новых связей по сравнению с прототипом позволяет утверждать, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна" изобретения. Поскольку признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях данной области техники и в смежных областях, то, следовательно, они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия". The presence in the proposed device of a group of new elements and new connections in comparison with the prototype allows us to argue that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty" of the invention. Since the features that distinguish the claimed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions of this technical field and in related fields, then, therefore, they provide the claimed technical solution with the criterion of "significant differences".
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства. The invention is illustrated by the drawing, which shows a diagram of the device.
В состав устройства входят: группа датчиков 1, преобразующих текущие значения параметров, в частности, в пропорциональное напряжение, группа компараторов 2, определяющих момент равенства выходного напряжения соединенного с компаратором 2 датчика 1 и формируемого изменяющегося напряжения; группа формирователей 3, выдающих импульс напряжения допустимо малой длительности в момент равенства напряжений на входах соответствующего компаратора 2; элемент ИЛИ 4, объединяющий выходные цепи формирователей 3 группы; задатчик 5 времени начала очередного измерения среднего значения параметра; генератор 6 импульсов времени, выдающий импульсы напряжения обусловленной формы и стабильной частоты; элемент памяти 7 (например, триггер), управляющий режимом работы элемента И 8; элемент И 8, пропускающий на собственный выход импульсы генератора 6 при разрешающем напряжении на выходе элемента памяти 7; первый счетчик 9, увеличивающий на единицу хранящийся в нем код при поступлении на его счетный вход каждого очередного импульса; второй счетчик 10, увеличивающий на единицу хранящийся в нем код на единицу при поступлении на его счетный вход каждого очередного импульса; цифроаналоговый преобразователь 11, формирующий на выходе аналоговое напряжение, пропорциональное значению кода в первом счетчике 9; группа усилителей считывания 12, по команде импульса напряжения на входе формирующая импульсный кодовый сигнал, код которого равен коду первого счетчика 9, и выдающая его на группу входов вычислительного блока 13; вычислительный блок 13, суммирующий значения кодов поступающих на группу его входов сигналов, рассчитывающий измеряемое среднее значение параметра в исследуемом поле и управляющий режимом работы первого индикатора 14; первый индикатор 14 и второй индикатор 15, высвечивающие (выдающие) результаты измерения, соответственно, среднего значения параметра в исследуемом поле и число датчиков 1, с которых поступили обусловленные сигналы; блок контроля 16, выдающий командный импульс на прекращение напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11 в конце очередного цикла измерения. The device includes: a group of sensors 1 that convert the current values of the parameters, in particular, to a proportional voltage, a group of comparators 2, which determine the moment of equality of the output voltage of the sensor 1 connected to the comparator 2 and the generated changing voltage; group of shapers 3, issuing a voltage pulse of permissible short duration at the moment of equal voltage at the inputs of the corresponding comparator 2; element OR 4, combining the output circuit of the shapers 3 groups; a setter 5 of the start time of the next measurement of the average value of the parameter; a generator of 6 time pulses, issuing voltage pulses of a predetermined shape and a stable frequency; a memory element 7 (for example, a trigger) that controls the operating mode of the And 8 element; element And 8, transmitting to its own output pulses of the generator 6 with a resolution voltage at the output of the memory element 7; the first counter 9, increasing by one the code stored in it when each next pulse arrives at its counting input; the second counter 10, increasing by one the code stored in it by one upon receipt of each next pulse at its counting input; a digital-to-analog converter 11, which generates an analog voltage proportional to the code value in the first counter 9; a group of read amplifiers 12, at the command of a voltage pulse at the input, forming a pulse code signal, the code of which is equal to the code of the first counter 9, and issuing it to the group of inputs of the computing unit 13; a computing unit 13, summing the values of the codes of the signals arriving at the group of its inputs, calculating the measured average value of the parameter in the field under study and controlling the operation mode of the first indicator 14; the first indicator 14 and the second indicator 15, displaying (issuing) the measurement results, respectively, of the average value of the parameter in the field under study and the number of sensors 1 from which the conditioned signals were received; control unit 16, issuing a command pulse to terminate the voltage at the output of the digital-to-analog converter 11 at the end of the next measurement cycle.
Устройство работает следующим образом (фиг.1). The device operates as follows (figure 1).
В исходном состоянии перед очередным измерением устройство оказывается после окончания очередного замера или после переходного процесса, связанного с его включением. При этом в обнуленном состоянии оказывается элемент памяти 7, а в первом и во втором счетчиках 9 и 10, и вычислительном блоке 13 хранятся результаты предшествующего измерения. Запрещающим потенциалом с выхода элемента памяти 7 заперт по первому входу элемент И 8, на второй вход которого при включенном устройстве постоянно поступают импульсы напряжения с выхода генератора 6. Выходные потенциалы первого счетчика 9 управляют режимом работы цифроаналогового преобразователя 11, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное коду первого счетчика 9. Кроме того, выходные потенциалы первого счетчика 9 подаются на группы входов группы усилителей считывания 12, которые в рассматриваемом режиме сигналов на собственную группу выходов не выдают, и блок контроля 16, на выходе которого формируется разрешающий потенциал, которым удерживается в обнаруженном состоянии элемент памяти 7. Запрещающим потенциалом с выхода этого элемента запирается по первому входу элемент И 8. Первый и второй индикаторы 14 и 15 высвечивают значения кодов, хранящихся а памяти вычислительного блока 13 и второго счетчика 10. На выходах датчиков 1 группы формируются напряжения, величины которых, в частности, пропорциональны текущим значениям контролируемого параметра в соответствующих точках исследуемого поля. In the initial state, before the next measurement, the device appears after the end of the next measurement or after the transition process associated with its inclusion. In this case, the memory element 7 is in the zero state, and the results of the previous measurement are stored in the first and second counters 9 and 10, and in the computing unit 13. The inhibiting potential from the output of the memory element 7 is locked at the first input of the element And 8, the second input of which, when the device is turned on, constantly receives voltage pulses from the output of the generator 6. The output potentials of the first counter 9 control the operation of the digital-to-analog converter 11, the output of which produces a voltage proportional to the code of the first counter 9. In addition, the output potentials of the first counter 9 are fed to the input groups of the group of read amplifiers 12, which in the considered mode of signals on A natural group of outputs is not given out, and the control unit 16, at the output of which a resolving potential is formed, which holds the memory element 7. The element I 8 is blocked by the inhibiting potential from the output of this element. The first and second indicators 14 and 15 highlight the values codes stored in the memory of the computing unit 13 and the second counter 10. At the outputs of the sensors of group 1, voltages are generated, the values of which, in particular, are proportional to the current values of the monitored parameter, respectively points of the investigated field.
В момент времени, определенный настройкой или программой работы задатчика 5, на выходе этого задатчика появляется импульс напряжения, являющийся командой на начало выполнения очередного замера. Этот импульс поступает на первый вход элемента памяти 7 и переводит его в единичное состояние. При этом на выходе элемента памяти блока 7 появляется разрешающий потенциал, которым открывается по первому входу элемент И 8. Импульсы генератора 6 начинают проходить через элемент И 8 на суммирующий вход первого счетчика 9. Импульс с выхода задатчика 5 передается и на обнуляющие входы первого и второго счетчика 9 и 10, подготавливая их к накоплению очередных сумм. At the moment of time determined by the setting or program of operation of the setpoint 5, a voltage pulse appears at the output of this setter, which is a command to start the next measurement. This pulse is supplied to the first input of the memory element 7 and translates it into a single state. At the same time, at the output of the memory element of block 7, a resolving potential appears, which opens the element And 8. The pulses of the generator 6 begin to pass through the element And 8 to the summing input of the first counter 9. The pulse from the output of the setter 5 is transmitted to the zeroing inputs of the first and second counter 9 and 10, preparing them for the accumulation of regular amounts.
В процессе измерения первый счетчик 9 увеличивает на единицу хранящийся в нем код при поступлении на его суммирующий вход каждого очередного импульса с генератора 6. При этом на перепад ΔU возрастает и выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 11, которое в любой текущий момент времени остается пропорциональным хранящемуся в первом счетчике 9 коду. During the measurement process, the first counter 9 increases by one the code stored in it when each next pulse from the generator 6 arrives at its summing input. At the same time, the output voltage of the digital-to-analog converter 11 also increases by the ΔU differential, which at any current time remains proportional to that stored in the first counter 9 code.
Выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 11 подается на вторые входы компараторов 2, на первые входы которых подведены выходные напряжения соответствующих датчиков 1 группы. По мере нарастания напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11, в какие-то моменты времени оно становится равным выходному напряжению какого-либо из датчиков 1. Это приводит к срабатыванию компаратора 2 группы, к первому входу которого подведено выходное напряжение соответствующего датчика 1. На выходе компаратора 2 появляется перепад напряжения, который поступает на вход формирователя 3 группы, к входу которого подключен выход сработавшего компаратора 2. При поступлении перепада напряжения на вход формирователя 3 на его выходе появляется импульс напряжения обусловленной формы и допустимо малой длительности, который следует далее на соответствующий вход элемента ИЛИ 4 и через него на вход этого элемента. С выхода элемента ИЛИ 4, объединяющего выходы всех формирователей 3 группы, по общему каналу связи импульсы напряжения следуют на вход группы усилителей считывания 12, первый вход вычислительного блока 13 и суммирующий вход второго счетчика 10. На группу входов группы усилителей считывания 12 подведены потенциалы группы выходов первого счетчика 9, характеризующие текущее значения кода этого счетчика. По команде импульса входа группой усилителей считывания 12 осуществляется перезапись кода первого счетчика 12 в память вычислительного блока 13. Импульс, поданный на первый вход этого блока с выхода элемента ИЛИ 4, является командой на суммирование значения кода сигнала, принятого из группы усилителей считывания 12, с накапливаемой суммой текущих значений напряжений на выходе цифроаналогового преобразователя 11 в момент времени появления импульса на выходе элемента ИЛИ 4. При поступлении очередного импульса с выхода элемента ИЛИ 4 на суммирующий вход второго счетчика 10 код этого счетчика возрастает на единицу. The output voltage of the digital-to-analog converter 11 is supplied to the second inputs of the comparators 2, the first inputs of which the output voltages of the corresponding sensors of group 1 are supplied. As the voltage increases at the output of the digital-to-analog converter 11, at some points in time it becomes equal to the output voltage of any of the sensors 1. This leads to the operation of the comparator of group 2, the first input of which is connected to the output voltage of the corresponding sensor 1. At the output of the comparator 2 there is a voltage drop, which is fed to the input of the shaper 3 groups, the input of which is connected to the output of the triggered comparator 2. When a voltage drop arrives at the input of the shaper 3 at its output e a pulse voltage due to the shape and permissible short duration which follows the corresponding input of the OR element 4 and through it to the input of the element. From the output of the OR element 4, combining the outputs of all the shapers of group 3, voltage pulses follow the common communication channel to the input of the group of read amplifiers 12, the first input of the computing unit 13 and the summing input of the second counter 10. The potentials of the group of outputs are summed to the group of inputs of the group of read amplifiers 12 the first counter 9, characterizing the current code value of this counter. At the command of the input pulse by the group of read amplifiers 12, the code of the first counter 12 is overwritten into the memory of the computing unit 13. The pulse applied to the first input of this block from the output of the OR element 4 is a command to sum the value of the signal code received from the group of read amplifiers 12, s cumulative sum of the current voltage values at the output of the digital-to-analog converter 11 at the time of the appearance of the pulse at the output of the element OR 4. When a next pulse arrives from the output of the element OR 4 to the total The input of the second counter 10, the code of this counter increases by one.
По мере нарастания напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11 оно становится заведомо большим возможных напряжений на выходах любого из датчиков 1-й группы, и наступает момент времени, когда код первого счетчика 9, определяющий величину напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11, достигает значения, при котором появляется разрешающий потенциал на входе блока контроля 16. Этот потенциал передается на обнуляющий вход элемента памяти 7 и второй вход вычислительного блока 13. As the voltage at the output of the digital-to-analog converter 11 increases, it becomes obviously larger than the possible voltages at the outputs of any of the sensors of the 1st group, and there comes a point in time when the code of the first counter 9, which determines the voltage at the output of the digital-to-analog converter 11, reaches a value at which a resolving potential appears at the input of the control unit 16. This potential is transmitted to the nulling input of the memory element 7 and the second input of the computing unit 13.
При поступлении разрешающего потенциала на обнуляющий вход элемента памяти 7 формируется запрещающий потенциал, которым запирается по первому входу элемент И 8. Импульсы генератора 6 перестают поступать на счетный вход первого счетчика 9. Импульс на втором входе вычислительного блока 13 является командой на выполнение заключительных расчетов по результатам замеров, связанных с оценкой среднего значения параметра исследуемого поля. С этой целью накопленная сумма измеренных значений напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11 делится на число датчиков 1 в группе. После этого потенциал группы выходов вычислительного блока 13 характеризует измеренное среднее значение параметра исследуемого поля. When the enabling potential arrives at the nulling input of the memory element 7, a inhibitory potential is formed, which is locked by the first input of the element And 8. The pulses of the generator 6 stop coming to the counting input of the first counter 9. The pulse at the second input of the computing unit 13 is a command to perform final calculations based on the results measurements associated with the assessment of the average value of the parameter of the investigated field. To this end, the accumulated sum of the measured voltage values at the output of the digital-to-analog converter 11 is divided by the number of sensors 1 in the group. After that, the potential of the group of outputs of the computing unit 13 characterizes the measured average value of the parameter of the investigated field.
Поскольку эти потенциалы передаются на группу входов первого индикатора 14, этим индикатором высвечивается результат измерения. Since these potentials are transmitted to the group of inputs of the first indicator 14, this indicator displays the measurement result.
После прекращения нарастания напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11 во втором счетчике 10 оказывается накопленным код, характеризующий число датчиков 1 группы, с которых приняты сигналы, возникающие в моменты равенства напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11 и напряжений на выходах какого-либо из датчиков 1 группы. Потенциальный код, характеризующий код второго счетчика 10, через группу его выходов и группу входов второго индикатора 15 передается в этот индикатор и высвечивается им. After the termination of the increase in voltage at the output of the digital-to-analog converter 11 in the second counter 10, a code is generated that characterizes the number of sensors of the 1st group from which signals are received that arise at the moments of equal voltage at the output of the digital-analog converter 11 and the voltage at the outputs of any of the sensors of the 1st group. A potential code characterizing the code of the second counter 10, through the group of its outputs and the group of inputs of the second indicator 15 is transmitted to this indicator and is highlighted by it.
Если высвеченное вторым индикатором 10 число равно числу датчиков 1 группы, то результат измерения может быть признан достоверным. Если же высвечиваемое вторым индикатором 15 число окажется меньшим, чем число датчиков в группе, то это будет означать, что в какие-то моменты времени при передаче выходного импульса напряжения с выхода какого-либо формирователя 3 группы одновременно проявлялись импульсы напряжения на выходах и других формирователей 3 группы. Поскольку импульсы всех формирователей 3 группы передаются по общему каналу связи, то они сливаются в один общий импульс, который, возможно, имеет большую длительность, поскольку импульсы разных формирователей 3 наиболее вероятно несколько сдвинуты во времени. В результате наложения импульсов на выходах формирователей 3 во времени, вместо последовательности из нескольких импульсов на суммирующий вход второго счетчика 10 вместо нескольких поступит лишь один импульс, и результирующая сумма второго счетчика 210 окажется меньше на число недопоступивших из-за наложения импульсов. Аналогично недопоступят импульсы и на вход группы усилителей считывания 12, и на первый вход вычислительного блока 13, что вызовет уменьшение накапливаемой в вычислительном блоке 13 суммы значений напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11 в моменты поступления единственного импульса, соответствующего наложению нескольких. Таким образом, искаженной оказывается и накопленная сумма значений напряжений в вычислительном блоке 13. Поэтому, если число, высвечиваемое вторым индикатором 15,оказывается меньшим числа датчиков 1 в группе, то и результат измерения также оказывается искаженным. Возможность его использования оценивается соотношением общего числа датчиков 1 в группе и числом датчиков 1, с которых не поступили сигналы. В том случае, когда это соотношение оказывается неудовлетворительным, результат очередного замера среднего значения параметра должен быть признан недостоверным. Измерение должно быть повторено при меньшей скорости нарастания напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11. If the number highlighted by the second indicator 10 is equal to the number of sensors of group 1, then the measurement result can be considered reliable. If the number displayed by the second indicator 15 turns out to be less than the number of sensors in the group, this will mean that at some points in time when transmitting the output voltage pulse from the output of any shaper of group 3, voltage pulses at the outputs and other shapers simultaneously appeared 3 groups. Since the pulses of all the shapers of group 3 are transmitted through a common communication channel, they merge into one common pulse, which, possibly, has a longer duration, since the pulses of different shapers 3 are most likely somewhat shifted in time. As a result of the superposition of pulses at the outputs of the shapers 3 in time, instead of a sequence of several pulses, only one pulse will arrive at the summing input of the second counter 10, and the resulting sum of the second counter 210 will be less by the number of unreachable pulses. Similarly, pulses will not be available both at the input of the group of read amplifiers 12 and at the first input of the computing unit 13, which will cause a decrease in the sum of the voltage values accumulated in the computing unit 13 at the output of the digital-to-analog converter 11 at the moment of arrival of a single pulse corresponding to a superposition of several. Thus, the accumulated sum of the voltage values in the computing unit 13 is also distorted. Therefore, if the number displayed by the second indicator 15 turns out to be less than the number of sensors 1 in the group, then the measurement result also becomes distorted. The possibility of its use is estimated by the ratio of the total number of sensors 1 in the group and the number of sensors 1 from which no signals were received. In the event that this ratio is unsatisfactory, the result of the next measurement of the average value of the parameter should be recognized as unreliable. The measurement should be repeated at a lower slew rate at the output of the digital-to-analog converter 11.
Допустимая длительность импульсов напряжения, выдаваемых формирователями 3, определяется параметрами линий связи, по которой они передаются, и их длиной. Можно показать (см. Грузнов Л.П. Способы автоматического сбора информации с двухпозиционных датчиков в журнале "Механизация и автоматизация управления" N 6, 1974), что по линии связи из пары медных проводов длиной до 100 м можно уверенно передавать импульсы длительностью 10 мкс. Для передачи импульсов меньшей длительности следует применять коаксиальные кабели. The permissible duration of the voltage pulses issued by the shapers 3 is determined by the parameters of the communication lines through which they are transmitted, and their length. It can be shown (see Gruznov L.P. Ways of automatically collecting information from on-off sensors in the journal "Mechanization and Automation of Control" N 6, 1974) that pulses with a duration of 10 μs can be confidently transmitted through a communication line from a pair of copper wires up to 100 m long . To transmit pulses of shorter duration, coaxial cables should be used.
Скорость нарастания напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11 задается при учете интервала напряжений, в котором изменяются выходные напряжения датчиков 1 группы, и промежутком времени, за который должен быть закончен цикл полного изменения напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11 для достоверного измерения среднего значения параметра. Величина промежутка времени определяется динамикой изменения параметров поля. The rate of voltage rise at the output of the digital-to-analog converter 11 is specified by taking into account the voltage interval in which the output voltages of the sensors of group 1 change, and the period of time for which the cycle of a complete change in the voltage at the output of the digital-to-analog converter 11 must be completed to reliably measure the average value of the parameter. The value of the time interval is determined by the dynamics of changes in the field parameters.
При прочих равных условиях наименьшая вероятность наложения сигналов имеет место при равномерной плотности распределения выходных напряжений датчиков 1 группы. Если длительность передаваемых импульсов равна 10 мкс, скорость нарастания напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11-10 В/с, в состав устройства включены 100 датчиков 1, а распределение подчиняется закону равномерной плотности распределения в диапазоне 0-10 B, то справедливы следующие соотношения. Ceteris paribus, the least probability of signal overlap occurs with a uniform distribution density of the output voltages of the sensors of group 1. If the duration of the transmitted pulses is 10 μs, the voltage rise rate at the output of the digital-to-analog converter is 11-10 V / s, the device includes 100 sensors 1, and the distribution obeys the law of uniform distribution density in the range 0-10 V, then the following relations are true.
За время передачи одного импульса напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 11 изменяется на величину 10 B/c • 10-5 c = 10-4 B. При равномерной плотности распределения напряжения могут находиться в диапазонах величиной 10 B/100 датчиков = 0,1 B/датчик. Следовательно, вероятность того, что за промежуток времени в 10 мкс появится сигнал о равенстве напряжений на выходе цифроаналогового преобразователя 11 и выходе какого-то датчика 1 группы, равна 10-4/0,1 = 0,001. Для наложения сигналов двух датчиков 1 группы вероятность равна 0,001•0,001 = 0,000001. Вероятность наложения трех сигналов составит 0,0013 = 10-9. Из приведенных прикидочных расчетов следует, что в рассматриваемых условиях предлагаемое устройство работоспособно. В более сложных условиях необходимо снижать скорость нарастания напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11. Важным достоинством предлагаемого устройства является то, что при его применении по показаниям второго индикатора всегда можно выделить те измерения, которые имеют достоверные результаты, поскольку приняты сигналы со всех датчиков.During the transmission of one pulse, the voltage at the output of the digital-to-analog converter 11 changes by 10 B / s • 10 -5 c = 10 -4 B. With a uniform distribution density, the voltage can be in the ranges of 10 B / 100 sensors = 0.1 V / sensor. Therefore, the probability that a signal appears about the equality of voltages at the output of the digital-to-analog converter 11 and the output of some group 1 sensor is equal to 10 -4 / 0.1 = 0.001 over a period of time of 10 μs. For overlapping signals of two sensors of the 1st group, the probability is 0.001 • 0.001 = 0.000001. The probability of overlapping three signals is 0.001 3 = 10 -9 . From the above estimates, it follows that in the conditions under consideration, the proposed device is operational. In more difficult conditions, it is necessary to reduce the voltage rise rate at the output of the digital-to-analog converter 11. An important advantage of the proposed device is that when it is used according to the readings of the second indicator, it is always possible to distinguish those measurements that have reliable results, since signals from all sensors are received.
Не вызывает сомнения работоспособность предлагаемого устройства, поскольку в него входят только серийно выпускаемые элементы, имеющие между собой унифицированные связи. There is no doubt the operability of the proposed device, since it includes only commercially available elements having unified communications between themselves.
В устройстве для некоторых элементов приведены специфические наименования, которыми учитывается, что эти элементы в различных вариантах выполнения имеют специфические наименования. В частности, блок контроля 16 может быть выполнен в виде дешифратора, которым требуемый управляющий потенциал будет выдан на выход при достижении кодом первого счетчика 9 обусловленного значения. Элемент памяти 7 может представлять собою RS - триггер, но может быть выполнен и в виде триггера другой элементной базы. Изменение скорости нарастания напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11 может изменяться изменением частоты генератора 6. In the device for certain elements specific names are given, which take into account that these elements in various embodiments have specific names. In particular, the control unit 16 can be made in the form of a decoder, by which the required control potential will be output when the code reaches the first counter 9 of the specified value. The memory element 7 can be an RS - trigger, but can also be performed as a trigger of another element base. The change in the slew rate of the voltage at the output of the digital-to-analog converter 11 can be changed by changing the frequency of the generator 6.
Таким образом, предлагаемым техническим решением полностью реализуется задача измерения среднего значения параметра, в частности температуры, неоднородной среды, причем в широкой области применения с существенным упрощением технических средств и повышением надежности их работы. Thus, the proposed technical solution fully realizes the task of measuring the average value of the parameter, in particular temperature, heterogeneous medium, and in a wide field of application with a significant simplification of technical means and increase the reliability of their work.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118054A RU2107269C1 (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Device for measuring of average value of parameter, particular of temperature, of heterogeneous phase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118054A RU2107269C1 (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Device for measuring of average value of parameter, particular of temperature, of heterogeneous phase |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95118054A RU95118054A (en) | 1997-10-20 |
| RU2107269C1 true RU2107269C1 (en) | 1998-03-20 |
Family
ID=20173140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95118054A RU2107269C1 (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Device for measuring of average value of parameter, particular of temperature, of heterogeneous phase |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2107269C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495390C1 (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-10 | Артур Игоревич Гулин | Measuring temperature of average temperature of non-homogeneous medium, and device for its implementation |
-
1995
- 1995-10-24 RU RU95118054A patent/RU2107269C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495390C1 (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-10 | Артур Игоревич Гулин | Measuring temperature of average temperature of non-homogeneous medium, and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3525044A (en) | Digital speed and control system | |
| US5054315A (en) | Coding of the value of several quantities measured in a tire | |
| US5103413A (en) | Travel detecting apparatus | |
| RU2107269C1 (en) | Device for measuring of average value of parameter, particular of temperature, of heterogeneous phase | |
| US10809151B2 (en) | System and method for remotely interrogating machine monitoring sensors | |
| CN104236743B (en) | One-point calibration temperature measuring system | |
| EP0575979A1 (en) | Remote addressable transducer with automatic calibration and digital compensation | |
| US3796993A (en) | Analog input device for data transmission systems | |
| RU2115098C1 (en) | Method measuring mean value of parameter, specifically temperature, of heterogeneous medium | |
| RU2107900C1 (en) | Device for measuring of parameter average value, in particular, of heterogeneous medium temperature | |
| RU1788429C (en) | Device for measuring the length of rolled stock and determining theoretical mass | |
| SU1111038A1 (en) | Digital temperature meter | |
| SU970661A1 (en) | Video pulse train shaping device | |
| SU943786A1 (en) | Device for counting products | |
| SU1232962A1 (en) | Digital thermometer | |
| SU756186A1 (en) | Rolled-stock length meter | |
| SU834927A1 (en) | Counter testing de | |
| RU2644U1 (en) | ULTRASONIC ECHO-PULSE THICKNESS | |
| SU599222A1 (en) | Frequency meter | |
| SU920740A2 (en) | Multichannel device for selecting average quantity minimum value | |
| SU1088032A1 (en) | Device for reading graphic information | |
| SU1211676A1 (en) | Apparatus for testing characteristics of electric signals | |
| SU940193A1 (en) | Device for monitoring installation output ,particularly, furnaces | |
| SU781826A1 (en) | Device for processing metrological information | |
| SU901937A2 (en) | Digital autocompensating phase-meter |