SU1278618A1 - Многоканальное устройство дл измерени температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет повысить надежность устройства. Сигнал подключени  очередного термопреобразовате- л  2 (Т) вырабатываетс  блоком 8 переключени  каналов и поступает на входы соответствующих ключей коммутатора и на вход блока управлени  9, который вырабатывает сигнал, соответjtr д/Г ствующий анализу обрыва цепей Т 2 и анализу типа подключенного Т 2, который поступает на ключи 14 и 15 и открывает их, а ключи 10, 11 и 18 закрывает . Если к коммутатору подключен термопреобразователь 1 сопротивлени  (тс), цепь тока источника питани  Е проходит через резисторы 12 и 13,ключи 14 и 15, ключ 3 коммутатора. ТС 1 и через резистор 6 сравнени  замыкаетс  на общую точку питани , то на выходе измерительного блока 7 по витс  напр жение, пропорциональное измер емой температуре. Если происходит обрыв цепей Т2, то сигнал с выходов дешифратора 16 поступает на входы блока 9 управлени  и устанавливает его в положение, соответствующее обрыву цепей термопреобразователей. 1 ил. ч с (Л го 00

Description

Изобретение относитс  к измерител ной технике и может быть использован в многоканальных устройствах дл  измерени  температуры с помощью термопреобраэователей сопротивлени  и тер моэлектрических термопреобразователей . Целью изобретени   вл етс  повыше ние надежности устройства путем полу чени  полной информации о характере обрыва цепей термопреобразователей. На чертеже представлена функциональна  схема трехканального устройства с одним термопреобразователем сопротивлени  и одним термозлектрическим преобразователем. Устройство содержит термопреобразователь 1 сопротивлени , термоэлект рический преобразователь 2, коммутатор , включающий в себ  токовые 3.1 и 3.2,потенциальные 3.3 и дополнительные 4 управл емые ключи, источник 5 тока, резистор 6 сравнени , измерительный блок 7, блок 8 переключени  каналов, блок 9 управлени , первый ключ 10, второй ключ 11, ограничител ные резисторы 12 и 13, третий и четвертый ключи 14 и 15, дешифратор 16, дополнительный резистор 17, п тый ключ 18 и компаратор 19. Устройство работает следующим образом„ Сигнал подключени  очередного тер мопреобразовател  вырабатываетс  бло ком 8 переключени  каналов и поступает на управл ющие входы соответствующих ключей коммутатора и на вход блока 9 управлени . Последний вырабатывает сигнал, соответствующий анализу обрыва цепей термопреобразователей и анализу типа подключенного термопреобразовател , который поступает на ключи 14 и 15 и открывает их а ключи 10, 11 и 18 закрывает. В зависимости от типа подключенного термо преобразовател  цепь токаот источника питани  устройства Е до общей точки замыкаетс  по-разному. В том случае, если к коммутатору подключен термопреобразователь 1 опротивлени  цепь тока источника питани  устройства Е проходит через ограничительные резисторы 12 и 13, ключи 14 и 15, потенциальные ключи 3.3 коммутатора, линию св зи, термопреобразователь 1 сопротивлени  ичерез резистор 6 сравнени  замыкаетс  на общую точку питани . В этом случае с второго и третьего выходов коммутатора на первые и вторые входы дешифратора 16 поступают сигналы, соответствующие уровню логического нул , так как отношение величины сопротивлений ограничительных резисторов к суммарному сопротивлению в токовых цеп х термопреобразовател  выбрано таким образом , что падение напр жени  на термопреобразователе не превышает уровн  логического нул  дл  дешифратора 16, 8этом случае ток через дополнительный резистор 17 отсутствует и на выходе компаратора 19 также имеетс  логический нуль. На вхОд-ах дешифратора 16 по вл етс  код 000, соответствуюш й подключению термопреобразовател  сопротивлени . Сигнал с выхода дешифратора 16, соответстбующий подключению термопреобразовател  сопротивлени , поступает на вход блока 9управлени  и по окончании сигнала анализа устанавливает его в положение , в котором включаетс  ключ 11, а ключи 14 и 15 выключаютс . В том случае ток от первого (положительного). вывода источника 5 тока протекает через ключ 11, токовый ключ 3.1 коммутатора , термопреобразователь 1 сопротивлени , обищй провод термопреобразователей сопротивлени  и через резистор 6 сравнени  замыкаетс  на общую точку питани  устройства. На выходе блока 9 управлени  по вл етс  сигнал, указывающий на подключение к входу устройства термопреобразовател  сопротивлени , а на входы измерительного блока 7 поступают напр жени  и, (1-o(,t)+R,; Uj l(,), где I - ток источника 5 тока; Кц - начальное сопротивление термопреобразовател ; ci - температурный коэффициент; t - измер ема  температура; R, - величина сопротивлени  резистора сравнени ; RJ величина сопротивлени  одного провода линии, соедин ющего термопреобразователь с входом ключей коммутатора. . На выходе измерительного блока 7 по вл етс  напр жение и, , пропорциональное разности напр жений U, к И, , которое при соответствующем подборе величины сопротивлени  R (R(.)

312786

пропорционально измер емой температуре

и, - и, .

и

Вых

Если на вход коммутатора подключен термоэлектрический преобразователь 2, то цепь источника питани  устройства Е проходит только через ограничительный резистор 12, ключ 14, потенциапьный ключ 3.3 -коммутатора, термоэлектрический преобразователь 2, ключ А, коммутатора, дополнительный резистор 17 и через резистор 6 сравнени  замыкаетс  на общую точку пита-ни .Величина сопротивлени  дополнительного резистора 17 выбираетс  таким образом, что суммарное падение напр жени  на термоэлектрическом преобразователе, резисторе 17 и на резисторе сравнени  не превышает уровн  логического нул  на первом входе дешифратора 16. А в то же врем  падение напр жени  на резисторе 17  вл етс  достаточным дл  срабатывани  компаратора 19. Дл , этого величину резистора 17 выбирают одного пор дка с величиной сопротивлени  термопреобразовател  1.

В этом случае с выходов потенциальных полюсов коммутатора на первые и вторые 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, а на третий вход дешифратора с выхода компаратора поступает сигнал 1.

Таким образом, на входах дешифратора устанавливаетс  код 011. Сигнал с выхода дешифратора 16, соответствующий подключению термоэлектрического преобразовател  на вход блока 9 управлени , по окончании сигнала анализаустанавливает его в положение, в котором включаютс  ключи 10 и 18 и выключаютс  ключи 14 и 15, В этом случае ток от источника 5 тока протекает через ключ 10 и через резистор 6 сравнени  замыкаетс  на общую точку питани  устройства. На выходе блока управлени  по вл етс  сигнал, соответствуюш 1й подключению термоэлектрического преобразовател . При этом сигнал с первого выхода термоэлектрического преобразовател  2 поступает через ключ 3.2 на второй вход измерительного блока 7, а с второго

18.4

выхода - через ключ 4 коммутатора на замкнутый п тый ключ 18 к второму входу измерительного блока 7.

Таким образом, на входы измерительного блока поступают следующие напр жени :

и Ul 1-R

и E(t)

ср

где Е - ЭДС термоэлектрического преобразовател  .

На выходе измерительного блока 7 по вл етс  напр жение Ugj|,xj пропорциональное разности напр жений и,и Uj и, соЬтветственно, измер емой температуре

и,-- и E(t)-I. Rfp-t.

и

ср

ВЫХ

Если происходит обрыв цепей термопреобразователей , цепи источника питани  устройства Е оказываютс  разомкнутыми , и с выходов коммутатора на первый и второй входы дешифратора 16 поступает уровень логической единицы , а с выхода компаратора 19 на третий вход дешифратора - уровень логического нул . При обрыве второго соединительного провода термопресбразовател  1 сопротивлени  на входе дешифратораiустанавливаетс  код 010.

При этом возможны следующие варианты кодовых комбинаций на входе дешифратора 16: обрыв первого соединительного провода термопреобразовате- л  1 - 100 сопротивлени ; обрыв второго соединительного провода термопреобразовател  - 010; обрыв третьего соединительного провода термопреобразовател  1 сопротивлени  или обрыв термоэлектрического преобразовател  2 - 110.

Сигнал с выходов дешифратора 16 поступает на входы блока 9 управлени  и устанавливает его в положение, соответствующее обрыву цепей термопреобразователей .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Многоканальное устройство дл  измерени  температуры, содержащее четьфехпроводный коммутатор, включающий в себ  токовые, потенциальные и дополнительные ключи, термоэлектрические преобразователи, первые выводы которых подключены соответственно к токовым, а вторые выводы - к дополнительным ключам коммутатора,термопреобразователи сопротивлени , первые выводы Которых соединены с токовыми ключами,а вторые выводы соединены двум  проводами соответственно с потенциальньргми ключами и входом первого ключа, выход которого подключен к пер вому выводу источника тока, соединенному через второй ключ с первым выходом коммутатора, второй и третий выходы которого соответственно подключе ны к первому и второму входам дешифратора , соединенным соответственно с входами третьего и четвертого ключей , йыходы которых через ограничительные резисторы соединены с источни ком питани , а управл ющие входы подключены к первому выходу блока управлени , второй и третий выходы Которого соединены с управл ющими входами первого и второго ключей, а входы подключены к выходам дешифратора и блока переключени  каналов, выходы которого соединены с управл ющими входами коммутатора, измерительный блок, первый вход которого подключен к общей шине устройства, соединенной с вторым выводом источника тока, и через резистор сравнени  соединен с входом первого ключа и вторым входом измерительного блока, третий и четвертый входы которого соответственно соединены с вторым и третьим выходами коммутатора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности устройства путем получени  полной информации о характере обрыва цепей термопреобразователей, в него введены дополнительный резистор, п тый ключ и компаратор, первый вход которого соединен с первым выводом дополнительного резистора, с входом п того ключа и выходами дополнительных ключей коммутатора, второй вход соединен с вторым выводом дополнительного резистора , с выходом п того ключа и с входом первого ключа, выход соединен с дополнительным входом дешифратора, а управл ющий вход п того ключа подключен к управл ющему входу первого ключа.