SU1377614A1 - Устройство дл измерени температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  температуры с контролем неисправности цепей термопреобразовател . Цель изобретени  повышение надежности устройства. При коротком замыкании термопреобразовател  2 потенциал точки А выше потенциала точки Бис выхода усилител  7 выдаетс  сигнал, равный -1, т.е. сигнал усилител  7 мен ет пол рность. Введение резистора 6 последовательно с термопреобразователем 2 и резистором 3. позвол ет обнаруживать короткое замыкание терморезистора. При на- личии обрыва соединительных линий термопреобразовател  2 с выхода усилител  7 в моменты времени t, и t выдаютс  сигналы одной пол рности, а при КЗ - другой ri блок 14 индикации отказа выдает сигнал аварии, по которому м.б. отключено напр жение питани . 2 ил. G

Description

ff№TWtM

yof ffftfff MtttpOtH

«

05

Изобретение относитс  к температурным измерени м, а именно, к устройствам дл  измерени  температуры с контролем неисправности цепей термо- преобразовател , и может быть использовано в устройствах термостатирова- ни  различных приборов и оборудовани  .

Цель изобретени  - повьппение на- дежности устройства путем обеспечени  регистрации короткого замыкани  цепей термопреобразовател .

На фиг.1 представлена электрическа  принципиальна  схема устройства; на фиг.2 - циклограмма контрол .

Устройство содержит мостовую схему 1, включающую в себ  термопреобразователь 2 сопротивлени , первый 3, второй 4, третий 5 и дополнительный 6 резисторы, усилитель 7, охваченный положительной обратной св зью посредством резистора 8, первый 9 и второй 10 ключи, первый 11 и второй 12 выключатели , резистор 13, блок 14 инди- кации неисправности и блок 15 управлени  . Блок управлени  содержит транзистор 16 с резисторами 17 и 18j в цепь коллектора которого включено электромагнитное реле 19, зашунтиро ванное диодом 20, элемент 21 времени например счетчик, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов (не показан.) , а вход разрешени  через инвертор 22 соединен с вторым неподвижным контактом второго выключател  и через резистор 23 подключен к плюсовой шине источника питани  (источник питани  не показан), ключи 24 - 26 и транзисторный ключ 27 с резисторами 28 и 29. Первый и второй ключи 9 и 10 могут быть выполнены на основе транзисторов 30 и 31 с резисторами 32-35.

В качестве выключателей 11 и 12 используютс  контакты электромагнитного реле 19 блока 15 управлени .

Блок 14 индикации отказа состоит из 1К-триггера 36, элемента НЕ 37 и элемента И 38.

Контроль работоспособности устройства осуществл етс  периодически по сигналу Контроль, подаваемому на базу транзистора 16 через резистор 17 блока 15 управлени .

В режиме измерени  температуры, т.е. при отсутствии сигнала Контроль на входе блока управлени , цепи контрол  отключены от термопреоб

5

0 5 0 5 Q

с

0

разовател  2 и от мостовой схемы 1 (выключатели 11 и 12 разомкнуты). Устройство осуществл ет измерение температуры, на которую настроена мостова  схема 1. Значение измер емой температуры можно регулировать подбором третьего резистора 5 мостовой схемы 1.

При -температуре меньще заданной потенциал точки А выше потенциала точки Б. С выхода усилител  7 вьща- етс  сигнал , по которому включаетс  нагрев. При температуре равной или больше заданной разностный сигнал между точками А и Б уменьшаетс  до нул  и далее мен ет пол рность , и усилитель 7 благодар  положительной обратной св зи, переходит из одного устойчивого состо ни  в другое, т.е. на выходе усилител  7 по вл етс  сигнал +1, по которому нагрев выключаетс , По сигналу Контроль выключатели П и 12 замыкаютс , так как срабатывает реле 19 блока 15 управлени  (фиг.2). Элементы 9,13 и 10 контрол  подсоедин ютс  к термопреобразователю 2 сопротивлени , дополнительному резистору 6 мостовой схемы I и цеп м питани . Счетчик 21 времени блока f5 управлени  и 1К-триггер 36 блока 14 индикации отказа получают разрешение (О на входах R) с выхода элемента НЕ 22. В первый момент времени на врем  t( замыкаютс  ключи 24,25,27 и 9 и параллельно термопреобразователю 2 подключаетс  резистор 13 и замкнутый ключ 9. Тогда независимо . от температуры окружающей среды, в которой Находитс  термопреобразователь 2, потенциал точки А становитс  выше потенциала точки Бис выхода усилител  7 вьщаетс  сигнал -1, который поступает на вход устройства 14 индикации отказа, инвертирует элементы НЕ 37 и по приходу переднего фронта синхронизирующего импульса на вход С 1К-триггера запоминаетс , т.е. на выходе последнего по вл етс  сигнал +1,

Величина резистора 13 подбираетс  таким образом, чтобы при отсутствии обрыва соединительных линий термопреобразовател  2 потенциал точки А был выше потенциала точки Б, а при обрыве - потенциала точки А был ниже потенциала точки Б. Таким образом, при обрыве соединительных линий термопреобразовател  2 падение напр жени  на резисторе 13 и замкнутом ключе 9 больше падени  напр жени  на резисторе 5, и с выхода усилител  7 выдаетс  сигнал +1, т.е. сигнал с усилител  7 при обрыве соединительных линий термопреобразовател  1 мен ет пол рность . Введение резистора 13 в цепь контрол  позвол ет обнаруживать обрыв соединительных линий термопреобразовател  2. Через врем  t , которое определ етс  счетчиком 21 времени , на его выходе по вл етс  сигнал +1, ключи 24,25,27 и 9 размыкаютс  и замыкаютс  ключи 26 и 10, т..е. дополнительный резистор 6 шунтируетс  замкнутым ключом 10. Резисторы 3 и 6 подбираютс  таким образом, чтобы ток протекающий по термопреобразователю 2, не превышал допустимого значени  на данный тип термопреобразовател , следовательно, не приводил к дополнительной погрешности от самого термопреобразовател  и чтобы при шунтировании дополнительного резистора 6 ключом 10 потенциал точки А был ниже потенциала точки Б независимо от температуры окружающей среды, в которой находитс  термопреобразователь, тогда с выхода усилител  7 вьщаетс  сигнал +1, который поступает на элемент И 38 блока 14 индикации отказа.

При коротком замыкании термопреоб- .разовател  2 потенциал точки А выше потенциала точки Б, и с выхода усилител  7 вьщаетс  сигнал -, т.е. сигнал усилител  7 при коротком замыкании терморезистора 2 мен ет пол рность . Введение дополнительного резистора 6 последовательно с термопреобразователем 2 и резистором 3 позвол ет обнаруживать короткое замыкание терморезистора.

Таким образом, при отсутствии обрыва соединительных линий или короткого замыкани  термопреобразовател  2 на вход блока 14 индикации отказа с выхода усилител  7 поступают сигналы -1 и +1, при этом сигнал -1 во врем  t, запоминаетс  1К-тригге- ром 36, и на один из входов элемента И 38 поступает сигнал +, который не мен ет свою пол рность в течение всего времени контрол , а на второй вход элемента И во времени t поступает сигнал +1, и тогда с выхода блока 14 индикации вьщаетс  сигнал

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Годен равный О, так как на входе элемента И 38 имеютс  сигналы +1.

При наличии обрыва соединительlaix линий термопреобразовател  2 с выхода усилител  7 в моменты времени t и tj выдаютс  сигналы одной пол рности +1, а при коротком замыкании термопреобразовател  2 - сигналы -1, и блок 14 индикации отказа тогда выдает сигнал аварии равный +1, по которому может быть отключено напр жение питани .

При сн тии сигнала Контроль цепи контрол  отключаютс  от цепей питани  и измерительных цепей, так как реле 19 обесточиваетс  и выключатели II и 12 размыкаютс . На входы R элемента 21 времени и 1К-триггера 36 поступает сигнал Сброс (1) с выхода элемента НЕ 22, так как вход последний выключателем 12 подключаетс  к О.

Врем  контрол  выбираетс  небольшим , чтобы контроль не влгшл на измерение , температзфы.

Фо. рмула изобретени 

Устройство дл  измерени  температуры , содержащее мостовую схему, - включающую в себ  три резистора и термопреобразователь сопротивлени , первый ВЫВОД которого соединен с первым выводом первого резистора мостовой схемы и подключен к инвертирующему входу усилител  с положительной обратной св зью, неинвертнрующий вход которого соединен с точкой соединени  первых выводов второго и третьего резисторов мостовой схемы, а выход подключен к блоку индикации неисправности, первый выключатель, последовательно соединенные резистор и первый ключ, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности устройства, в него введены второй ключ, второй выключатель , дополнительный резистор и блок управлени , а блок индикации состоит из элемента И, элемента НЕ и 1К-триг- гера, S- и К-входы которого подключены к нулевой шине устройства, соединенной с вторыми выводами термопреобразовател  сопротивле1 и  и второго резистора, R-вход подключен к перво- му выходу блока управлени , выход - к первому входу элемента И, а вход соединен с выходом элемента НЕ, вход

5137761

которого подключен к второму входу элемента И и выходу усилител  с положительной обратной св зью, неинвер- .тирующий вход которого через последовательно включенные резистор и первый ключ подключен к первому неподвижному контакту второго выключател , второй неподвижный контакт которого соединен с управл ющим входом блока tO управлени , а неподвижный контакт подключен к нулевой шине устройства, соединенной с блоком управлени , второй выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа, а третий выход подключен к управл ющему входу второго ключа, первый вывод которого через первый выключатель соединен с минусовой шиной источника питани , а второй вывод соединен с вторым выводом первого резистора и через дополнительный резистор подключен к минусовой шине источника питани , соединенной с вторым вьшодом третьего резистора мостовой схемы, при этом первый и второй выключатели св заньд с блоком управлени .

Сигнал „Контроль

бы ключ. 11

выклюи г

лнзцэ

tr

+ 1 6Ш,1/С

-;

Фиг. г

/(Л/€1 W

Claims (1)

1. Ф о. р м у л а изобретения

   Устройство для измерения температуры, содержащее мостовую схему, ' включающую в себя три резистора и термопреобразователь сопротивления, первый вывод' которого соединен с первым выводом первого резистора мостовой схемы и подключен к инвертирующему входу усилителя с положительной обратной связью, неинвертирующий вход которого соединен с точкой соединения первых выводов второго и третьего резисторов мостовой схемы, а выход подключен к блоку индикации неисправности, первый выключатель, последовательно соединенные резистор и первый ключ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены второй ключ, второй выключатель, дополнительный резистор и блок управления, а блок индикации состоит из элемента И, элемента НЕ и 1К-триггера, S- и К-входы которого подключены к нулевой шине устройства, соединенной с вторыми выводами термопреобразователя сопротивления и второго резистора, R-вход подключен к перво- му выходу блока управления, выход к первому входу элемента И, а вход соединен с выходом элемента НЕ, вход

   5 137761 которого подключен к второму входу элемента И и выходу усилителя с положительной обратной связью, неинвер. тирующий вход которого через последо- $ вательно включенные резистор и первый ключ подключен к первому неподвижному контакту второго выключателя, второй неподвижный контакт которого соединен с управляющим входом блока ю управления, а неподвижный контакт подключен к нулевой шине устройства, соединенной с блоком управления, второй выход которого соединен с управ

   4 6 ляющим входом первого ключа, а третий выход подключен к управляющему входу второго ключа, первый вывод которого через первый выключатель соединен с минусовой шиной источника питания, а второй вывод соединен с вторым выводом первого резистора и через дополнительный резистор подключен к минусовой шине источника питания, соединенной с вторым выводом третьего резистора мостовой схемы, при этом первый и второй выключатели связаны с блоком управления.