SU877351A1 - Многоточечное устройство дл измерени температуры - Google Patents

Description

(54) МНОГОТОЧЕЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ

I

Изобретение относитс  к автомати ческому измерению неэлектрических . параметров, например температуры, освещенности.

Известно многоточечное устройств во дл  измерени  температуры, содержащее генератор, распределитель, формирователь импульсов, триггеры, ключи р 3.

Недостаток устройства - низка  точность измерени , обусловленна  наличием диодов, трансформаторов, используемых в схеме обработки сигнала датчиков.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  многоточечное устройство, содержащее измерительные схемы, подключенные через ключи к источникам питани , распределитель импульсов , вход которого подключен к элементу задержки и через делитель импульсов - к генератору опорных импульсов , а выходы подключены к управл ющим входам других ключей Г23.

Недостатком известного устройства  вл етс  наличие погрешности измерени , обусловленной нестабильностью источника питани .

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит преобразователь тока, подключенный к одному из входов элемента совпадений через

10 формирователь импульсов, и первый ктуч. управл емый через элемент задержки и подключенный ко второму входу элемента совпадений через инвертор, второй ключ и триггер, при этом вход

ts управлени  второго ключа подключен к выходу другого триггера, который подключен к выходу генератора опорных импульсов, а выход элемента совпадений подключен через последовательно

20 соединенные дифференцируи ций контур и другой формирователь импульсов к триггерам и к входу управлени  третьего ключа, который подключен к ключам в цеп х питани  и через фшть к ключам на выходе устройства. На чертеже приведена схема многоточечного устройства дл  измерени  температуры. Устройство содержит состо щие из термозависимых резисторов или фоторезисторов измерительные схемы 1,подключенные к преобразователю 2 Toxaj выход которого через формирователь 3 импульсов подключен к клю чу А, к входу управлени  которого через элемент 5 задержки подключен делитель 6 импульсов, распределител 7 и генератор 8 импульсов, инвертор 9, подключенный через ключ 10 к вхо ду триггера 11,.который подключен к триггеру 12, схему 13 совпадений, п ключенную через ключ 14 к фильтру 15, а также через дифференцирзтащий контур 16 к формирователю 17, клю-чи 18-20. Устройство работает следующим образом . Измерительные схемы поочередно по ключаютс  ко входу преобразовател  2 тока через ключи 18, управл емые рас пределителем 17 от генератора 8 импульсов . Рассмотрим работу устройства с одной измерительной схемой. Сигнал с измерительной схемы 1 первого канала поступает на вход пре образовател  2 тока, который осуществл ет преобразование.;входного тока в частоту и может включать в себ  частотный датчик, например, магнитометрический , обеспечивающий точность преобразовани  тока в частоту пор дка 0,005%. Частотный сигнал с выхода .преобразовател  2 тока, представл ющий собой синусоидальное напр жение, период которого с высокой точностью пр порционален величине измер емого сопротивлени , поступает на формирователь 3 импульсов, С выхода форми вател  -3 импульсов импульсы через ключ 4, управл емый генератором 8 .импульсов, через делитель- 6 и элемент 5 задерйаси подаютс  на вход интегратора 9, а также на один вход элемента 13 совпадени , В паузах меж ду импульсами, поступающими с выхода формировател  3 импульсов, формируЪтс  импульсы на вькоде инвертора 9 которые Т1ерез ключ 10 подаютс  на вход 24 триггера 11. Состо ние ключа 10 определ етс  триггером 12. При поступлении на вход 23 триггера 12 импульса с генератора 8 опорных им-, пульсов, следующих с опорной частотой , триггер 12 перебрпсьшаетс  и с его выхода подаетс  сигнал, который открывает ключ 10. В тот момент, когда с выхода инвертора 9 через от-. крытый ключ 10 на вход 21 триггера 11 подаетс  сигнал, триггер 11 перебрасываетс  и. с его выхода подаетс  сигнал на вход элемента J3 совпадени . При по влении импульса на выходе формировател  3 импульсов он подаетс  на, другой вход элемента 13 совпадени , на выходе цоторого образуетс  сигнал, открывающий ключ 14. Через открытые ключи 14 и 19 напр жение источника питани  измерительной схемы первого канала поступает на фильтр 15и далее через ключ 20 на выход устройства. После окончани  импульса ключ 14 запираетс , а от заднего фронта импульса через дифференцирующий контур 16и формирователь 17 импульсов поступает сигнал на входы 22 и 24 триггеров 11 и 12 U перебрасывает их в исходное состо ние. При этом ключ 10 закрываетс , отключа  вход 21 триггера: П от инвертора 9. При поступлении на вход 23 триг- гера 12 следующего импульса с генератора 8 опорных импульсов процесс формировани  импульса на выходе элемента 13 совпадени  повтор етс . Таким образом, в период меладу двум  импульсами, подаваемыми на вход 23 триггера 12 с генератора 8, на выходе элемента 13 образуетс  один импульс , сформированный формирователем 3 импульсов. Следовательно, врем , в течение которого ключ 14 находитс  в открытом состо нии, определ етс  длительностью импульса, поступающего от формировател  3 импульсов и пропорционально величине измер емого сопротивлени  измерительной схемы опрашиваемого канала. Период повторени  импульсов определ етс  периодом следовани  импульсов генератора 8 и  вл етс  величиной посто нной. Следовательно, на входе фильтра .15 образуетс  щиротно-импулвеный сигнал, причем амплитуда сигнала определ етс  напр жением источника питани  измерительной схемы данного канала. Длительно,сть импульсов, поступающих от формировател  3 импульсов,

обратно пропорциональна напр жению питани  измерительной схемы. Поскольку амплитуда этих импульсов пр мо пропорциональна указанному напр жению , то сигнал на вькоде фильтра 15 пропорционален величине сопротивлени  измерительной схемы с учетом изменени  напр жени  источника питани , что повышает точность измерени . Это следует из того, что площадь импульса, т.е. среднее значение сигнала , пропорциональна величине сопротивлени  измерительной схемы с исключением погрешности, св занной с изменением напр жени  источника питани .

Действительно, среднее значение напр жени  сигнала

V СР ьп Y

где К . Е - амплитуда импульса,

пропорциональна  напр жению источника питани  Е; t - длительность импульсов

сигнала; Т , - период следовани  имаульсов;

К - посто нный коэффициент. Величина Т посто нна, величина t., как указывалось, пр мо пропорциональна величине сопротивлени  измерительной схемы и обратно пропорциональна напр жению источника питани  Е, т.е.

t-K

где К - посто нный коэффициент. Таким «бразом, напр жение на входе фильтра 15 равно

V К..К„.: . Е-т 1 I т

не зависит от изменени  напр жени  итани .

Переключение каналов в устройст- не производитс  импульсами генератора 8 опорных импульсов через делитель импульсов и распределитель 7 импульсов. Дл  устранени  вда ни  а работу переходных процессов уведен элемент 5 задержки.

Устройство позвол ет получить выокую точность измерени  входного игнала независимо от изменени  нар жени  источника питани  при, дотаточно высоком быстродействии. Независимость выходного сигнала от напр жени  питани  измер емой схемы позвол ет дл  питани  разных датчиков примен ть различные напр жени  источников питани . Поскольку частота сигнала на выходе преобразовател  тока пр мо пропррциональна входному току, то при измерении сопротивлений больших величин врем 

измерени  может быть значительным. Повышение напр жени  |1итани  при этом позвол ет повысить быстродействие устройства.

IS

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 162341, кл. G ОГК 7/20, 1962.

2.Авторское свнцетельстйо СССР № 402758, кл. G 01 К 7/10, 1972

(прототип).