SU934252A1 - Устройство дл многоточечного измерени температуры - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в устройствах дл  многоточечного измерени  температуры с помощью термометров сопротивлени  и термопар.

Известно устройство дл  измерени  температуры с помощью термометров сопротивлени  и термопар, содержащее датчики температуры (термометры сопротивлени  или термопары ), подсоединенные через коммутатор к измерительной цепи, выполненной в виде усилител  или мостовой схемы 1.

Недостатком этого устройства  вл етс  узкий диапазон измер емых температур .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее термометры сопротивлени , ключи коммутатора, источник тока, эталонное сопротивление сравнени  и измерительную цепь, выполненную в виде усилител . Наличие в устройстве

эталонного сопротивлени  позвол ет использовать его дл  измерени  температуры в широком диапазоне, так как при этом на вход измерительной цепи поступает на весь сигнал от датчика температуры, а разность сигналов датчика и сопротивлени  сравнени  tZ.

Недостатком этого устройства  вл етс  его невысока  надежность, а также невозможность автоматизации процесса измерени  при работе устройства с различными типами датчиков, термометрами сопротивлени  и термопарами , поскольку при измерени х посредством термопар необходимо отключить источник хода от термопары и подклю-. чить его к эталонному сопротивлению.

Цель изобретени  - повышение надежности устройства и автоматизации процесса измерени  температуры.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  многоточечного .. измерени  температуры, сддержащее датчики температуры - термометры сопротивлени  и термопары, подключенные через токовые ключи коммутатора к иточнику тока и через потенциальные ключи коммутатора к одному из входо суммируилцего усилител , к другому входу которого подключено эталонное сопротивление, и блок переключени  каналов, подключенный к управл ющим входам ключей коммутатора, введены восемь ключей, при этом первый ключ подключен к выходам токовых ключей коммутатора и к одному из полюсов источника тока, второй, третий и четвертый ключи подключены к ограничитрльному сопротивлению и к выхода ключей коммутатора, п тый и шестой ключи подключены к тому же полюсу источника тока и к о&чей точке суммирующего усилител  соответственно и к общей точке термометров сопротивлени , седьмой и восьмой ключи подключены к общей точке суммирующего усилител  и эталонного сопрор1влени  соответственно и к второму полюсу источника тока, и блок управлени , соединенный с управл ющими входами всех Bocbf i ключей, с вторым полюсом источника тока и с блоком управлени  переключени  каналов

На чертеже представлена схема устройства дл  многоточечного измерени  температуры.

Устройство дл  многоточечного измерени  температуры содержит датчики температуры - термометры 1 сопротивлени  и термопары 2, токовые 3 и потенциальные ключи коммутатора, блок 5 переключени  каналов, эталонное сопротивление 6 сравнени , ключи 7-13 анализа, суммирующий усилитель 1, ограничительное сопротивление 15, источник 16 тока и блок 17 управлени .

Устройство работает следующим образом .

Изменение температуры воздействует на датчики 1 и 2 температуры, вызыва  изменение сопротивлени  термометров сопротивлени  или ЭДС термопары (E-f).

Сигнал на подключение очередного датчика к измерительной цепи вырабатываетс  блоком 5 переключени  каналов , который одновременно вырабатывает два последовательных импульса , поступающих на блок 1 управлени  и устанавливающих его поочередно в положени , соответствующие анализу обрыва датчиковых цепей и анализу типа подключенного датчика..

С блока 17 управлени  сигнал, соответствуюи ий анализу обрыва датчи5 ковых цепей, поступает на ключи 9 и 10 анализа и открывает их, а ключи 7, 8 и 11-13 закрывает.

Ток источника 16 тока протекает по цепи положительный полюс - ключ

0 9 - ключ 3 - датчик температуры ключ Ц - ключ 10 - отрицательный полюс. В случае обрыва датчика между полюсами источника 1б тока напр жение возрастает до уровн , соответ5 . стеующего поступлению на вход блока 17 управлени  логической 1.

На выходе блока 17 управлени  по витс  сигнал, соответствующий обрыву датчиковой цепи, открывающий

0 ключи 7 и 8, через которые вместо датчика к входу усилител  1 и к источнику 16 тока подключаетс  ограничительное сопротивление 15, и ключ 13, через который замыкаетс  цепь тока источника 1б тока, и закрывающий ключ 10. Величина ограничительного сопротиалени  15 выбираетс , исход  из максимально допустимого входного напр жени  суммирукщего усилител  Н.

- Если же обрыва датчика нет, то напр жение на полюсах источника 16 тока, поступакмцее на блок 17 управлени , соответствует уровню логического О и ключи 7, 8 и 13 останутс  закрытыми. После проведени  анализа

целостности датчиковых цепей блок 17 управлени  закрывает ключ 10 и открывает ключ 13. В случае подключени  к измерительной цепи термопары цепь тока окажетс  разомкнутой вследствие отсутстви  провода, соедин ющего датчик с общей точкой тер юметров сопротивлени , и на полюсах источника

16тока шэ витс  высокий уровень напр жени , который поступает на вход блока 17 управлени . На выходе блока

17управлени  по витс  сигнал, соответствующий подключению термопары на вход измерительного канала (.ТП) , который закроет ключ 9 и откроет ключи

° 11 и 12. Таким образом, на вход сум .мирующего усилител  поступают напр жени 

U,-3Rcpi

где и - напр жение на первом входе усилител  при подключении термопары;

Un напр жение на втором входе усилител  при подключении термопары-,

- ток источника тока; RCP сопротивление сравнени . Выходное напр жение усилител  определ етс 

В случае подключени  к данному каналу термометра сопротивлени  цеп тока оказываетс  замкнутой, изменени  состо ни  ключей не происходит, а на выходе блока 17 управлени  сигнал , соответствующий подключению термометра сопротивлени . На входы суммирующего усилител  1 при этом поступают напр жени  U и У, равные , соответственно

u,3(RAHU);

(),

где uL - напр жение на первом входе

усилител  при подключении термометра сопротивлени ) Un - напр жение на втором входе

усилител  при подключении термометра сопротивлени ) О -, ток источника тока) RA - величина сопротивлени  датчика ,

RCP сопротивление сравнени ; RA - величина сопротивлени  одного провода линии, соедин ющей датчик с входами ключей коммутатора и общей точкой термометра сопротивлени . Выходное напр жение усилител  определ етс  выражением

,

Таким образом, введение новых элементов - ключей анализа, блока управлени  и ограничительного сопротивлени  повышает надежность устройсва , особенно в аварийных ситуаци х (в случае обрыва термометров сопротивлени  или термопар), и обеспечивает автоматизацию процесса измерени  температуры различными типами дачиков , как термометрами сопротивлени , так и термопарами, что делает устройство более универсальным и приводит к снижению габаритно-весовы

характеристик систем измерени  температуры . Предлагаемое устройство надежнее известных и позвол ет снизить объем и вес систем измерени  feмпepaтypы примерно в два раза.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР ff , кл. G 01 К 7/02, 1971.

2.Патент Великобритании , кл. G 1 N,1976 (прототип ) . 7

Offjob/