SU1332163A1 - Device for multipoint measurement of temperature in explosion hazard medium - Google Patents

Device for multipoint measurement of temperature in explosion hazard medium Download PDF

Info

Publication number
SU1332163A1
SU1332163A1 SU864033091A SU4033091A SU1332163A1 SU 1332163 A1 SU1332163 A1 SU 1332163A1 SU 864033091 A SU864033091 A SU 864033091A SU 4033091 A SU4033091 A SU 4033091A SU 1332163 A1 SU1332163 A1 SU 1332163A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
voltage
resistance
input
keys
Prior art date
Application number
SU864033091A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Алексеевич Кузнецов
Валерий Васильевич Ляпинский
Игорь Антонович Попазов
Михаил Борисович Федоров
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Научного Приборостроения Ленинградского Научно-Производственного Объединения "Буревестник"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Научного Приборостроения Ленинградского Научно-Производственного Объединения "Буревестник" filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Научного Приборостроения Ленинградского Научно-Производственного Объединения "Буревестник"
Priority to SU864033091A priority Critical patent/SU1332163A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1332163A1 publication Critical patent/SU1332163A1/en

Links

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерению температур с помощью термопреобразователей сопротивлени . Цель изобретени  - повьшение быстродействи  устройства. Через термопреобразователь сопротивлени  (ТС) протекает ток, пропорциональный напр жению на выходе корректора 14, а на вход измерительного усилител  (ИУ) 12 поступает напр жение с ТС 1. Напр жение с выхода ИУ 12 на сумматоре 13 сравниваетс  с напр жением источника 19 опорного напр жени , и их разница поступает на вход корректора 14. Напр жение на ТС 1 поддерживаетс  посто нным и пропорциональным опорному напр жению, а ток, протекающий через него, течет через эталонное сопротивление 15 и создает на нем падение напр жени , измер емое усилителем 16, Напр жение с выхода последнего через аналого-цифровой преобразователь 17 поступает в вычислительный блок с индикатором 18, а по его значению и значению опорного напр жени  определ етс  величина сопротивлени  ТС 1, котора  пропорциональна измер емой температуре. 3 ил. W с 00 со 1C О5 оо (ЙЯ/The invention relates to the measurement of temperature using resistance thermocouples. The purpose of the invention is to increase the speed of the device. Through a resistive temperature transducer (TC) a current flows proportional to the voltage at the output of the equalizer 14, and the input of the measuring amplifier (IC) 12 receives the voltage from the TC 1. The voltage from the output of the IC 12 at the adder 13 is compared with the source voltage 19 of the reference voltage and the difference is fed to the input of the offset 14. The voltage on the TC 1 is maintained constant and proportional to the reference voltage, and the current flowing through it flows through the reference resistance 15 and creates a voltage drop across it, the measured Lemma 16, the voltage output from the latter through an analog-digital converter 17 is supplied to the computing unit to the indicator 18, and by its value and the value of the reference voltage determined by the resistance value of TA 1 which is proportional to the measured temperature. 3 il. W from 00 to 1C O5 oo (ya /

Description

1one

Изобретение относитс  к измерению температур с помощью термопреобразователей сопротивлени , в частности к измерению температур во взрьшоопас- ной среде.The invention relates to the measurement of temperature using resistance thermocouples, in particular to the measurement of temperature in an explosion hazardous environment.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства.The aim of the invention is to improve the speed of the device.

На фиг.1 представлена схема устройства дл  многоточечного измерени  температуры во взрывоопасной среде; на фиг.2 - структурна  схема системы регулировани  напр жени  на измер емом термопреобразователе сопротивлени ; на фиг.З - эквивалентна  элек- трическа  схема объекта регулировани .FIG. 1 is a diagram of a device for multipoint temperature measurement in an explosive atmosphere; FIG. Fig. 2 is a block diagram of a voltage control system on a measured resistance thermocouple; in FIG. 3, the electrical circuit of the control object is equivalent.

Устройство дл  многоточечного измерени  температуры во взрывоопасной среде (фиг.1) содержит п измерительных каналов (число каналов может быть любым), каждый из которых включает в себ  термопреобразователь 1 сопротивлени , соединенный с остальными элементами четырехпроводной линией св зи с двум  токовыми 2 и 3 и двум  потенциальными 4 и 5 проводами обладающими распределенной емкостью 6 (на чертеже емкость 6 условно показана пунктирной линией), сопротивлени  7.1-7.3 искрозащиты и ключи 8-10, управл ющие взсоды которых подключены к блоку 11 переключени  каналов , дополнительный измерительный усилитель 12, сумматор 13, корректор 14, эталонный резистор 15, измерительный усилитель 16j аналого-цифровой преобразователь 17, вычислительный блок 18 с цифровым выходом и индикатором , источник 19 опорного напр жени .A device for multipoint temperature measurement in an explosive environment (Fig. 1) contains n measuring channels (the number of channels can be any), each of which includes a resistance thermal converter 1 connected to the rest of the elements by a four-wire communication line with two current 2 and 3 and two potential 4 and 5 wires having a distributed capacitance 6 (capacity 6 in the drawing is conventionally shown by a dashed line), resistances 7.1–7.3 of spark protection and keys 8–10, the control inputs of which are connected to block 11 channels for prison, an additional measurement amplifier 12, an adder 13, an equalizer 14, a reference resistor 15, a measuring amplifier 16j analog-to-digital converter 17, the calculation unit 18 with a digital output and an indicator, a source of reference voltage 19.

Структурна  схема системы регулировани  напр жени  на измер емом термопреобразователе сопротивлени  (фиг.2) состоит из сумматора 13, корректора 14 с передаточной функцией Wb(P), объекта 20 регулировани  с передаточной функцией Wp(P) и измерительного усилител  12 с передаточной функцией W,(P) .The block diagram of the voltage regulation system on the measured resistance thermocouple (Fig. 2) consists of an adder 13, a corrector 14 with a transfer function Wb (P), an adjustment object 20 with a transfer function Wp (P) and a measuring amplifier 12 with a transfer function W, (P).

Корректор 14 может быть вьшолнен, например, в виде измерительного усилител  с передаточной характеристикой и(Р)Кц. Если система с таким корректором неустойчива, то могут быть использованы более сложные корректоры , например, в виде интегратора с передаточной функцией W((P) The corrector 14 may be implemented, for example, in the form of a measuring amplifier with a transfer characteristic and (P) Cc. If a system with such a corrector is unstable, then more complex correctors can be used, for example, in the form of an integrator with the transfer function W ((P)

5 five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

16321632

KK --, обеспечивающие необходимые, статистические свойства системы регулировани , заданное быстродействие и устойчивость системы.KK - providing the necessary statistical properties of the control system, given the speed and stability of the system.

Объект регулировани  (фиг.З) включает термопреобразователь 1 сопротивлени , емкости 6 проводов линии св зи, сопротивлени  7.1 и 7.2 искрозащиты , суммарное сопротивление 21 ключа 10 и сопротивлени  7.3 искрозащиты и эталонное сопротивление 15.The control object (Fig. 3) includes resistance thermocouple 1, capacitance 6 of the communication line wires, resistance 7.1 and 7.2 spark protection, total resistance 21 key 10 and resistance 7.3 spark protection and a reference resistance 15.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

По сигналу блока 11 переключени  каналов термопреобразователь 1 сопротивлени  выбранного канала под- .ключаетс  к выходу корректора 14 через эталонное сопротивление 5 ключ 10, сопротивление 7.3 искрозащиты и провода 3 и 2 четьфехпро- вр дной линии св зи, а также к входу измерительного усилител  12 через потенциальные провода 4 и 5, сопротивлени  7.1 и 7.2 искрозащиты и ключи 8 и 9. При этом через термопреобразователь 1 сопротивлени  протекает ток, пропорциональный напр жению на выходе корректора 14, а на вход измерительного усилител  12 поступает напр жение с термопреобразовател  1 сопротивлени .According to the signal of the channel switching unit 11, the thermal converter 1 of the resistance of the selected channel is connected to the output of the corrector 14 through the reference resistance 5 switch 10, the resistance 7.3 of the spark protection and wires 3 and 2 through the test circuit, as well as to the input of the measuring amplifier 12 through potential wires 4 and 5, resistances 7.1 and 7.2 of spark protection and switches 8 and 9. At the same time, a current proportional to the voltage at the output of the equalizer 14 flows through the resistance thermal converter 1, and a voltage goes to the input of the measuring amplifier 12 Thermal transducer 1 resistance.

Напр жение с выхода измерительного усилител  12 на сумматоре 13 сравниваетс  с напр жением источника 19 опорного напр жени  и их разница поступает на вход корректора 14. Таким образом, образуетс  замкнута  система автоматического регулировани  напр жени  на термосопротивлении 1, структурна  схема которой представлена на фиг.2, а принципиальна  электрическа  схема объекта регулировани  на фиг.З. Напр жение на термопреобразователе сопротивлени  поддерживаетс  посто нным и пропорциональным опорному напр жению, а ток, протекающий через него, течет через эталонное сопротивление 15 и создает на нем падение напр жени , которое измер етс  измерительным усилителем 16, т.е. напр жение на выходе измерительного усилител  16 пропорционально току, протекающему через термосопротивление 1. Напр жение с выхода первого измерительного усилител  16 через аналого-цифровой преобразователь 17 поступает в вычислительный блок 18 с индикатором и по его значению и значению опорного напр жени  определ етс  величина сопротивлени  термопреобразовател  1 R, котора  пропорциональна измер емой температуре .The voltage from the output of the measuring amplifier 12 on the adder 13 is compared with the voltage of the source 19 of the reference voltage and their difference is fed to the input of the equalizer 14. Thus, a closed system of automatic voltage regulation on the thermal resistance 1, whose structural diagram is shown in Fig. 2, is formed. , and the basic electrical circuit of the object of regulation in FIG. The voltage on the thermocouple resistance is kept constant and proportional to the reference voltage, and the current flowing through it flows through the reference resistance 15 and creates a voltage drop across it, which is measured by the measuring amplifier 16, i.e. the voltage at the output of the measuring amplifier 16 is proportional to the current flowing through the thermal resistance 1. The voltage from the output of the first measuring amplifier 16 through the analog-to-digital converter 17 enters the computing unit 18 with the indicator and the value of the resistance of the thermal converter is determined by its value and the value of the reference voltage 1 R, which is proportional to the measured temperature.

Передаточн а  функци  замкнутой системы регулировани  имеет вид The transfer function of the closed-loop control system is

W (р) H KlPl iWfiP) (,.W (p) H KlPl iWfiP) (,.

l-bWK(P)-We(P)-W,(P) Передаточна  функци  объекта регулировани  (фиг.З) имеет вид l-bWK (P) -We (P) -W, (P) The transfer function of the control object (Fig. 3) has the form

« т/ТГ (2) где Кв -f-V-;-R;;"T / TG (2) where Kf -f-V -; - R ;;

т 2 Сл1К2±К 1К9 .t 2 Сл1К2 ± К 1К9.

в Re + R, + RU in Re + R, + RU

RJ- сопротивление эталонного сопротивлени  15; R,- сопротивление сопротивлени RJ is the resistance of the reference resistance 15; R, - resistance resistance

7 искрозащиты;7 spark protection;

С,- емкость проводов линии св зи. Если операционные усилители, вход щие во второй измерительный усилитель и корректор, считать идеальными, то передаточную функцию измеритель- ного усилител  можно записать в видеC is the capacitance of the wires of the communication line. If the operational amplifiers entering the second measuring amplifier and the equalizer are considered ideal, then the transfer function of the measuring amplifier can be written as

W,(P) KV (3) а передаточную функцию корректора 14W, (P) KV (3) and the transfer function of the corrector 14

W,(P) KK,(4)W, (P) KK, (4)

Пусть К | 1, тогда подстановка .(2). (3), (4) и (2) даетLet K | 1, then the substitution. (2). (3), (4) and (2) gives

W,(P)W, (P)

КкКеKkk

(TeP-0((TeP-0 (

Кк КеKk ke

(KK.iy ((KK.iy (

ТоThats

Р+1)P + 1)

Сравнение (2) с (5) показывает, что выбором коэффициента передачи корректора 14 К посто нную времени в замкнутой системе регулировани  можно сделать сколь угодно малой, а значит быстродействие системы сколь угодно большим.A comparison of (2) with (5) shows that the choice of the transfer coefficient of the 14 K corrector can make the time constant in the closed control system as small as desired, which means that the speed of the system is as large as desired.

Статическа  точность системы регулировани  определ етс  величиной статической ошибки, котора  равнаThe static accuracy of the control system is determined by the magnitude of the static error, which is equal to

ХX

UonUon

l+Wp(P)l + Wp (P)

UU

р-0p-0

I+K К,I + K K,

(6)(6)

где UD - опорное напр жение источника 19 опорного напр жени . Таким образом, увеличением коэффициента Кц можно добитьс  необходимойwhere UD is the reference voltage of the source 19 of the reference voltage. Thus, by increasing the coefficient Kc, we can achieve the necessary

с 10from 10

2020

2525

.  , 30 . , thirty

35 35

4040

4545

5050

5555

. .

статической точности системы и ее быстродействи , а значит и необходимой статической точности и быстродействи  всего устройства дл  многоточечного измерени  температуры во взрывоопасной среде.static accuracy of the system and its speed, and hence the necessary static accuracy and speed of the entire device for multipoint temperature measurement in an explosive environment.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дп  многоточечного измерени  температуры во взрьшоопасной среде, содержащее п измерительных каналов , каждый из которых состоит из термопреобразовател  сопротивлени , соединенного с четырехпроводной линией св зи, и трех ключей на полевых транзисторах, блок переключени  каналов , соединенный с управл ющими входами ключей, эталонный резистор, первый вывод которого соединен с выходами третьих ключей всех измерительных каналов, измерительный усилитель , вход которого соединен с пер- вь1м и вторым выводами эталонного резистора , а выход подключен к входу аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с входом вычислительного блока с цифровым выходом и индикатором, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, в него введены корректор, источник опорного напр жени , сумматор, три канальных сопротивлени , искрозащиты и дополнительный измерительный усилитель, входы которого соединены, соответственно , с выходами первых и вторых ключей всех измерительных каналов, а выход подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени , а выход через корректор подключен к второму выводу эталонного резистора, при этом Б каждом измерительном канале первый токовьй вывод термопреобразовател  сопротивлени  через первый провод линии св зи соединен с общей шиной устройства, второй токовый вывод через второй провод линии св зи и третье сопротивление искрозащиты подключен к входу третьего ключа, а потенциальные вьшоды термопреобразовател  сопротивлени  через третий и четвертый провода линии св зи и первое и второе сопротивлени  искрозащиты подключены соответственно к входам первого и второго ключей.The device dp multipoint temperature measurement in an explosion-hazardous environment, containing n measuring channels, each of which consists of a resistance thermal converter connected to a four-wire communication line, and three keys on field-effect transistors, a switching unit connected to the keys, a reference resistor, the first terminal of which is connected to the outputs of the third switches of all measuring channels, the measuring amplifier, whose input is connected to the first and the second terminals of the reference resistor a, and the output is connected to the input of an analog-digital converter, the output of which is connected to the input of the computing unit with a digital output and an indicator, characterized in that, in order to increase the speed of the device, a corrector, a source of reference voltage, an adder, three channel resistance, spark protection and an additional measuring amplifier, whose inputs are connected, respectively, to the outputs of the first and second keys of all measuring channels, and the output is connected to the first input of the adder, the second input of which o is connected to the output of the reference voltage source, and the output is connected via a corrector to the second output of the reference resistor, with B of each measuring channel the first current output of the resistance thermal converter through the first wire of the communication line to the common bus of the device connection and the third spark protection resistance is connected to the input of the third key, and potential outputs of the thermal converter through the third and fourth wires of the communication line and the first and second terminals resistivity iskrozashchity connected respectively to the inputs of the first and second keys. и.and. 1313 onon 7575 Редактор Г.ВолковаEditor G. Volkova Составитель В.КуликовCompiled by V.Kulikov Техред М.Ходанич Корректор И.МускаTehred M. Khodanich Proofreader I. Muska Заказ 3823/37 Тираж 776ПодписноеOrder 3823/37 Circulation 776 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 - - -- - --- - -------- - - -- ------- --- - «----- -- -.-. - .- .. ... ..„ - - - - --- - -------- - - - ------- --- - “----- - --.-. - .- .. ... .. „ Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4 Фиг. 2FIG. 2 2121 1.21.2 -0-0 .-.е.-. e Фиг.ЗFig.Z
SU864033091A 1986-03-04 1986-03-04 Device for multipoint measurement of temperature in explosion hazard medium SU1332163A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864033091A SU1332163A1 (en) 1986-03-04 1986-03-04 Device for multipoint measurement of temperature in explosion hazard medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864033091A SU1332163A1 (en) 1986-03-04 1986-03-04 Device for multipoint measurement of temperature in explosion hazard medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1332163A1 true SU1332163A1 (en) 1987-08-23

Family

ID=21224954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864033091A SU1332163A1 (en) 1986-03-04 1986-03-04 Device for multipoint measurement of temperature in explosion hazard medium

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1332163A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5211099A (en) * 1991-03-20 1993-05-18 Fichtel & Sachs Ag Slave cylinder for a hydraulic actuating system of a motor vehicle friction clutch
CN106482842A (en) * 2016-08-28 2017-03-08 姜俊 A kind of power distribution cabinet explosion protection system and its control method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1121590, кл. G 01 К 7/16, 1983. Патент GB № 1204151, кл. G 01 М, 1976. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5211099A (en) * 1991-03-20 1993-05-18 Fichtel & Sachs Ag Slave cylinder for a hydraulic actuating system of a motor vehicle friction clutch
CN106482842A (en) * 2016-08-28 2017-03-08 姜俊 A kind of power distribution cabinet explosion protection system and its control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3880006A (en) Electronic temperature sensing system
SU1332163A1 (en) Device for multipoint measurement of temperature in explosion hazard medium
GB1291827A (en) Improvements in or relating to temperature measuring apparatus
GB1179337A (en) Improvements in Measuring Bridge Circuits
US3307402A (en) Compensated tapped thermocouple system
US2024275A (en) Potentiometer device
US3065418A (en) Vernier potentiometer
US2083408A (en) Potentiometer
JPH0330918B2 (en)
US2854643A (en) Attenuators
US858335A (en) Apparatus for measuring electrical resistances.
SU1352249A1 (en) Multichannel temperature measuring device
US3297939A (en) Direct reading potentiometer
US606171A (en) Mary w
US1245956A (en) Electrical measuring apparatus.
US3940686A (en) Linear output bridge circuit
SU1128125A1 (en) Device for measuring temperature difference
JPH076850B2 (en) Temperature measurement circuit
US1245609A (en) Electrical measuring apparatus.
SU1428942A1 (en) Device for multipoint measurement of temperature
SU1525894A1 (en) Multichannel switching device
RU2233453C2 (en) Multichannel resistance meter
SU1728678A1 (en) Digital temperature meter
SU1352246A1 (en) Device for measuring mean temperature value of medium sections with heterogeneous temperature pattern
SU1427306A1 (en) Voltage calibrating resistance box