SU1068734A1 - Многоканальное устройство дл измерени температуры - Google Patents

Abstract

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее трехлроводный коммутатор, состо щий из токовых и потенциальных ключей, измерительный блок, первый вход которого через резистор сравнени  соединен с входом первого ключа, выход которого подключен к первоглу выводу источника тока, соединенному через второй ключ с первым выходом коммутатора, второй и третий выходы которого соответственно соединены с входами третьего и четвертого ключей, соединенными с вторым и третьим входами измерительного блока, термопреобразователй сопротивлени  первые токовые и потенциальные вьшоды подключены к соответствующим токовым и потенциальным ключам коммутатора, а вторые токовые выводы подключены к входу первого ключа, термозлектрические преобразователи , первые выходы которых соединены соответственно с токовыми ключами коммутатора, блок переключени  каналов , выходы которого соединены с управл ющими входами коммутатора и зходом блока управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам ключей, и ограничительный резистор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и быстродействи  устройства , в него введены дополнительный ограничительный резистор, дешифратор, а коммутатор снабжен дополнительными ключами, входы которых соединены с вторыми вьгеоi дами термозлекрических преобразователей, а выходы подключены к входу первого (О ключа, соединенному с дополнительным входом измерительного блока, первый вход которого соединен с земл ной шиной и вторым выводом источника тока, а второй и третий входы соответственно соединены с входами дешифратора, выход которого подключен к блоку управлени , при этом первые выводы ограничительных резисторюв подключены к источнику питани  устройста ва, а вторые выводь соответственно под члю00 . чены к выходам третьего и четЬертого клю чей. со 4

Description

11 Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано в многоканальных устройствах дл  измерени температуры с помощью термопреобразовател сопротивлени  и термоэлектрических нреобра зователей. Известно многоканальное устройство дл  измерени  температуры, содержащее термопреобразователи сопротивлени , коммутатор, источник тока, резистор сравнени  и усилитель 1. Недостатком устройства  вл етс  его невы сока  надежность и невозможность автоматизации процесса измерени  при работе устрой ства с различными типами термопреобразователей . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  многоканальное устройство дл  измерени  температуры, соде жащее трехпроводный коммутатор, состо ишй из токовых и потенциальных ключей, измери тельный блок, первый вход которого через резистор сравнени  соединен с йходрм перво го ключа, выход которого подключен к первому выводу источника тока, соединенному через второй ключ с первым выходом коммутатора, второй и третий выходы которого соответственно соединены с входами третьего и четвертого ключей, соединенными с вторым и третьим входами измерительного блока, термопреобразователи сопротивлени , первые токовые и потенциальные выводы которых подключены к соответствующим токовым и потенциальным ключам ком мутатора, а вторые токовые выводы подклю чены к входу первого ключа, термоэлектрические преобразователи, первые выходы которых соединены соответственно с токовыми ключами коммутатора, блок переключени  каналов, выходы которого соединены с управл ющими, входами коммутатора и входом блока управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам ключей, и ограничительный резистор 2, Недо(д-атком известного устройства  вл етс  его невысока  надежность в. аварийных режимах, а именно, если нарущаетс  изол ци  термопреобразовател  сопротивлени  и его чувствительный элемент касаетс  токопровод щего корпуса издели , температура которого измер етс  и на котором располагаютс  также термоэлектрические преобразователи , то цепь источника тока при анализе типа подключенного термопреобразовател  замыкаетс  через термоэлектрический преобразователь, корпус издели  и через общий провод термопреобразователей сопротивлени . В этом случае термоэлектрический преобразователь определ етс  как термопреоб 4 разователь сопротивлени  и результат измерени  оказываетс  недостоверным. Кроме Лэго, анализ целостности цепи термопреобразовател  и его типа проводитс  в два такта , что снижает быстродействие устройства. Цель изобретени  - повышение надежности и быстродействи  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многоканальное устройство дл  измерени  температуры, содержащее трехпроводный коммутатор , состо щий из токовых и потенциальных ключей, измерительный блок, первый вход которого через резистор сравнени  соединен с входом первого ключа, выход которого подключен к первому вьгеоду источника тока, свединенному через второй ключ с первым выходом коммутатора, второй и третий выходы которого соответственно соединены с входами третьего и четвертого ключей, соединенными с вторым и третьим входами измерительного блока, термопреобразователи сопротивлени , первые токовые и потенциальные выводы которых подключены к соответствующим токовым и потенциальным ключам коммутатора, а вторые токовые выводы подключены к входу первого ключа, термоэлектрические преобразователи , первые выходы которых соединены соответственно с токовыми ключами коммутатора , блок переключени  каналов, выходы которого соединены с управл ющими входами коммутатора и входом блока управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам ключей, и ограничительный резистор, введены дополнительный ограничительный резистор, деишфратор, а коммутатор снабжен дополнительными ключами , входы которых соединены с вторыми выводами термоэлектрических преобразователей , а выходы подключены к входу первого ключа, соединенному с дополнительным входом измерительного блока, первый вход которого соединен с земл ной шиной и вторым выводом источника тока, а второй и третий входы соответственно соединены с входами дешифратора, выход которого Подключен к блоку управлени , при этом первые выводы ограничительных резисторов подключены к источнику питани  устройства , а вторые выводь соответственно подключены к выхода м третьего и четвертого ключей . На чертеже представлена ф)шкциональна  схема предлагаемого устройства. Устройство может содержать неограниченное число термопреобразователей различного тапа. Дл  простоты на чертеже приведена схема трехканального устройства.

3 10687344

Устройство содержит термопреобразовательтивлени  и через резистор сравнени  замы1 сопротивлени , термоэлектрические преоб-каетс  на обшую точку питани  устройства,

разователи 2, коммутатор, состо щий изНа выходе блока управлени  по вл етс 

токовых и потенциальных управл емых клю-сигнал, указывающий на подключение к вхочей 3 и дополнительных ключей 4, источник5 У устройства термопреобразовател  сопротив5 тока, резистор 6. сравнени , измерительныйлени ,- а на входы измерительного блока 7

блок 7, блок 8 переключени  каналов, блокпоступают напр жени  5 управлени , первый ключ 10, второй ключ

11, ограничительные резисторы 12 и 13, тре-Ui OLRoC -oltVCA

тий и. четвертый ключи 14 и 15 и дешифра-10

тор 16.игОС5с« 5 Л J Устройство работает следующим образом. Сигнал подключени  очередного термопреобразовател  вырабатываетс  блоком 8 переключени , каналов и поступает на управл ющие входы соответствующих ключей коммутатора и на вход блока 9 управлени . Блок 9управлени  вырабатывает сигнал, соответствующий анализу обрыва цепей термопреобразователей и анализу типа подключенного термопреобразовател , который поступает на ключи 14 и 15 и открывает их, а ключи 10и 11 закрывает. В зависимости от типа подключенного термопреобразовател  цепь тока от источника питани  устройства Е до общей точки замыкаетс  по-разному. В том случае, если к коммутатору подключен термопреобразователь -1 сопротивлени , цепь тока иетвчника питани  устройства Е проходит через ограничительные резисторы 12 и 13, ключи 14 и 15, потенциальные ключи 3 ком мутатора, линию св зи термопреобразователь 1 сопротивлени  и через резистор сравнени  11замыкаетс  на общую точку питани . В этом случае со второго и третьего выходов коммутатора на входы дещифратора 16 поступают сигналы, соответствующие по уров ню логическим нул м, так как отнощение н личины сопротивлений ограничительных резис торов к суммарному сопротивлению в токовых цеп х термопреобразовател  выбрано таким образом, что падение напр жени  на термопреобразователе не п евыщает уровн  логического нул  дл  дещифратора 16, на входах которого по вл етс  код О0 соответствующий подключению термопреобразовател  сопротивлени . Сигнал с выхода дешифратора 16, соответствзЬощий подключению термопреобразовател  сопротивлени , поступает на вход блока 9 управлени  и по окончании сигнала анализа устанавливают его в положение, в котором включаетс  ключ 11, а ключи 14 и 15 выключаютс . В этом случае ток от .первого (положительного ) вывода источника 5 тока протекает через ключ 11, токовый ключ 3 коммутатора , термопреобразователь 1 сопротивлени , общий провод термопреобразователей сопро-. где 3 - ток источника 5 тока; - начальное сопротивление термопреобразовател ; aL - температурный коэффициент; t - измер ема  температура; 2j,p - величина сопротивлени  резистора сравнени ; S - величина сопротивлени  одного провода линии, соедин ющего термопреобразователь с входом ключей коммутатора. На выходе измерительного блока 7 по вл етс  напр жение Uatty . пропорциональное р разности напр жений Ид и Uj , которое при соответствующем по боре величины сопротивлени  резистора .CSctrl o) пропорционально измер емой температуре L4bix U -Ui oteot Если же на вход коммутатора подключен термоэлектрический преобразователь 2, то цепь тока источника питани  устройства Е Проходит только через ограничительное сопротивление 12, ключ 14, потенциальный ключ 3 коммутатора, термоэлектрический преобразователь 2, дополнительный ключ 4 коммутатора и через резистор сравнени  замыкаетс  на общую точку питани . В этом случае с выходов потенциальных полюсов коммутатора 3 на входы дешифратора 16 поступает код 01, так как отсутствует провод, соедин ющий третий выход коммутатора с термопреобразователем, и на этом выходе по вл етс  сигнал, соответствующий по уровню логической единице. Сигнал с второго выхода дешифратора 16, соответствующий подключению термоэлектрического преобразовател  на вход блок 9 управлени , по окончании сигнала анализа устанавливает его в положение, в котором включаетс  ключ 10 и выключаютс  ключи 14 и 15. В этом ток от источника 5 тока протекает через ключ 10 и через резистор сравнени  замыкаетс  на общую точку питани  устройства. На выходе блока управлени  по вл етс  сигнал, соответствующий подключению термоэлектрического пре

Claims (1)

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее трехпроводный коммутатор, состоящий из токовых и потенциальных ключей, измерительный блок, первый вход которого через резистор сравнения соединен с входом первого ключа, выход которого подключен к первому выводу источника тока, соединенному через второй ключ с первым выходом коммутатора, второй и третий выходы которого соответственно соединены с входами третьего и четвертого ключей, соединенными с вторым и третьим входами измерительного блока, термопреобразователй сопротивления, первые токовые и потенциальные выводы подключены к соответствующим токовым и потенциальным ключам коммутатора, а вторые токовые выводы подключены, к входу первого ключа, термоэлектрические преобразователи, первые выходы которых соединены соответственно с токовыми ключами коммутатора, блок переключения каналов, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и входом блока управления, выходы которого подключены к управляющим входам ключей, и ограничительный резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия устройства, в него введены дополнительный ограничительный резистор, дешифратор, а коммутатор снабжен дополнительными ключами, входы которых' соединены с вторыми выводами термоэлекрических преобразователей, а выходы подключены к входу первого ключа, соединенному с дополнительным входом измерительного блока, первый вход которого соединен с земляной шиной и вторым выводом источника тока, а второй и третий входы соответственно соединены с входами дешифратора, выход которого подключен к блоку управления, при этом первые выводы ограничительных резисторов подключены к источнику питания устройства, а вторые вывода соответственно подключены к выходам третьего и четвертого ключей.

   106873.4