Многоканальное измерительное устройство с блоком контроля обрывов термоэлектрических преобразователей

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике , в частности, к устройствам для измерения и контроля температур с помощью термоэлектрических преобразователей. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его быстродействия за счет контроля исправности термодатчиков не в процессе измерений, а на этапе подготовки устройства к измерениям, а также в промежутках между ними. В подготовительном цикле работы устройства конденсаторы 4.1 - 4. N фильтров нижних частот, подключенных к выводам термоэлектрических преобразователей 1.1-1.N, с помощью коммутатора 5 аналоговых сигналов поочередно заряжаются до уровня выходного напряжения (0,5В) источника 10 постоянного напряжения, превышающего амплитудный диапазон аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8. В основном цикле работы устройства конденсаторы 4.1-4.N поочередно подключаются через измерительный усилитель 7 к входу АЦП 8. Максимальный выходной сигнал АЦП 8 свидетельствует о том, что конденсатор 4.1-4.N не разрядился до рабочего напряжения термоэлектрического преобразователя 1.1-1.N, следовательно в последнем имеется обрыв. Упрощение устройства достигается за счет упрощения блока 6 контроля обрывов термоэлектрических преобразователей, а повышение быстродействия - за счет связанного с этим изменения циклограммы работы устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PEOlYEiËÈH

9 А1 (19) (И) (я) 4 G 01 R 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11

f.Z

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4283103/24-21 (22) 13.07.87 (46) 23.08 ° 89 Бюл. 1(" 31 (72) Е.Г.Зубов, А.И,Лебедева и И.А.Кодина (53) 621.317.79(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1в 1287051, кл. G 01 R 31/02, 1984.

Патент СИА Р 4307335, кл, G 01 R 31/02, 1981. (4) МНОГОКАНАЛЬНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО С БЛОКОМ КОНТРОЛЯ ОБР11ВОВ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВА ТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения и контроля температур с помощью термоэлектрических преобразователей. Цель изобретения — упрощение устройства и повьлпение его быстродействия за счет контроля исправности термодатчиков. не в процессе измерений, а на этапе подготовки устройства к измерениям, а также в промежутках междух ними.

В подготовительном цикле работы устройства конденсаторы 4.1-4.N фильтров нижних частот, подключенных к выводам термоэлектрических преобразова1503029

10 ства. телей 1.1-1,N, с помощью коммутатора 5 аналоговых сигналов поочередно заряж»ются до уровня выходного напряжения (0,5В) источника 10 постоянного напряжения, превышающего амплитудный диап»зон аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8, В основном цикле работы устроиства конденсаторы

4.1-4.N поочередно подключаются через измерительный усилитель 7 к входу АЦП S. Г1аксимальный выходной сигИзобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения и контроля чемператур с помощью термоэлектричес20 ких Преобразователей, и может быть использовано в научных исследованиях и технологических процессах, где требуется высокая надежность и достоверность результатов измерений.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение его быстродействия за счет того, что контроль исправности термодатчиков осуществляют не в процессе измерений, а на этапе подготовки устройства к измерениям, а т»кже в промежутках между ними.

На чертеже приведена схема устройустройство содержит термоэлектрические преобразователи 1,1-1 ° N, фильтры нижних ч»стот, состоящие из резисторов 2.1-?.N, 3.1-3.N и конденсаторов 4.1-4.N, коммутатор 5 аналоговых сигналов, блок 6 контроля обрывов 40 термоэлектрических преобразователей (БКОТП), измерительный усилитель 7, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8 и интерфейс 9, причем выводы термоэлектрических преобразовате- 45 лей 1.1 — 1.N через резисторы 2.1-2,N и 3.1-3.N соединены с выводами конденсаторов 4.1-4.N и через соответствующие контакты коммутатора 5 аналоговых сигналов с информационными входами БКОТП 6, два выхода которого соединены с соответствующими входами измерительного усилителя 7, выход которого соединен с информационным входом А !П 8, цидровои выход которо о соединен через интерфейс 9 с выходом устройс.тна, первый управляющий выход интер и йс» 9 :оeöè÷åí с управляющим входом А1,П 8, вт рой и третий — e coнал АЦП 8 свидетельствует о том, что конденсатор 4,1-4 ° N не разрядился до рабочего напряжения термоэлектрического преобразователя 1. 1-1.N,ñëåдовательно, в последнем имеется обрыв.

Упрощение устройства достигается за счет упрощения блока 6 контроля обрывов термоэлектрических преобразователей, а повышение быстродействия за счет связанного с этим изменения циклограммы работы устройства. 1 ил. ответствующими управляющими входами

БКОТП 6, а остальные Г! выходов — с соответствующими управляющими входами коммутатора 5 аналоговых сигналов.

БКОТП 6 содержит источник 10 постоянного напряжения, одновибратор 11, RS-триггер 12 и управляемый переключатель 13, причем два информационных входа БКОТП 6 соединены с его выходами через нормально замкнутые контакты управляемого переключателя 13, нормально разомкнутые контакты которого соединены с полюсами источника

10 постоянного напряжения, первый управляющий вход БКОТП 6 через одновибратор 11, а втОрой — непосредственно соединены соответственно с

S- и К-входами RS-триггера 12, выход которого соединен с управляющим входом управляемого переключателя 13.

Устройство работает следующим образом.

Контроль обрывов термоэлектрических преобразователей и измерение их термоЭДС производятся за два цикла работы, Первый цикл является предварительным, второй основным.Измерение термоЭДО термоэлектрических преобразователей производят в заданные моменты времени. Программа работы устройства составляется таким образом, что перед каждым циклом измерения температуры производят предварительный цикл опроса с целью контроля обрывов термоэлектрических преобразователей. Для этого интерфейс 9 устройства со своего третьего управляющего выхода выдает команду установки в исходное состояние триггера 12 .

Вслед эа этим интерфейс 9 выдает команды управления поочередно на управляющие входы коммутатора 5 аналоговых сигналов, контакты которого подклю1503<)29

Таким náðàзом, г<яч«ое устройство проще известного зя счет того, что контроль исправности термодатчнкон осуществляется не н процессе измерений, а на этапе подготовки устройства к измерениям, л также н промежутках между замерлми.

Г1ног оканальное измерительное устройство с блоком контроля обрывов тер:.<оэ.-i«êòpè÷å:.êèõ преобразователей, содержащее N термоэлектрических иреобразонате leA, N низкочастотньгх R(;—

<Ьильтрон, коммутатор аняг<оговьгх сигнллон, измерительный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, интерфейс и блок контроля обрывов термоэлектрических преобразователей,причем выводы каждого термоэлектрического преобразователя через резисторы подсоединены к выводам конденсатора, который вместе с резисторами образует соответствующий низкочастотный

RC-фильтр, вь<воды конденсатора через ключевь<е элементы коммутатора анало-,, говых сигналон соединены с информационными входами блока контроля обрывов термоэлектрическггх преобразователей, выход измерительного усилителя соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, управляющий нход и информационный нь<ход которого соединены соответственно с первым управляющим выходо.". и информационным входом интерфейса, другие управляющие выходы которого соединены соответственно с управляющими входами коммутатора аналоговых сигналов и блока контроля обрывов термоэлектрических преобразователей, а инф<.рмяционный ньгход интерфейса соединен с выходом устройства,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения быстродействия устройства, блок контроля обрывов термоэлектрических преобразователей содержит источник постоянного напряжения, однонибратор, триггер и управляемый переключатель, причем информационные вхогы блока контроля обрывов термоэлектрических преобразователей соединены с его выходами и с входямн измерительного усилителя через соответствующие нормально замкнутые контакты управляемого переключателя, нормально замкнутые чают последовательно термоэлектрические преобразователи 1. 1 — 1.Г с их фильтрами на общие информационные выходы коммутатора 5 аналоговых сигналов.

При этом информациог<нь< выходы комму— татора 5 аналогонь.х сиг валов соединены контактами управляем<>го переключателя 13 с источником 1О пост< явного напряжения БКОТП 6. Происх. дит ron- 1О Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я чередный заряд конденсаторов 4.1-4.Г1 фильтров от источника 16 постоянного напряжения до уровня 0„5 В, После окончания Ilp piln г<) цик и» опроса T < рмо электрических преобразователей 1. -1„N 1 начинается вт. р«<< цикл с г.го

В что ня вход с днс.в сбратора 11 с B Toрого упранляюшег< вых, дл интер<Ьейся

9 поступает сигн"ë "Конец опроса", i!n

KGTopoHy однонибрятор 11 формирует 20 импульс для установки триггера 12 н едивичное состояние. Вь<х:дной сигнал с триггера 12 поступает на управляющий вход управляемого переключателя 13, который срабатывает и переклю 25 чает контакты таким образом, что они подсоединяют информационные выходы коммутатора 5 аналоговых сигналов к входам измерительного усилителя 7,.

Команды управления с других выходов интерфейса 9 поступают поочередно ча управляющие нхо,-<ы коммутатора 5 аналогоньгх сигналов, подключая поочередно выводы кон,сенсаторов 4.1-4.N к измерительному усилителю 7, Напря35 жение заряда конденсаторов 4.1-4.N усиливается, преобразуется в АПП 8 в цифроную форму и через интерфейс 9 поступает на выход устройства для обработки с помощью ЭВГ1. При этом по 40 величине напряжения ня конденсаторах

4.1-4.N ЭВГ1 ог<ределяют, имеется или нет обрыв н термоэлектрических преобразователях 1.1-1.N. Если в термоэлектрическом преобразователе 1.1

5 имеется обрыв, то но время первого цикла опроса каналов коммутатором 5 конденсатор 4.i останется заряженным до уровня выходного напряжения источника 10 постоянного напряжения, превышающего шкалу ЛЦП 8, Если же обыва в цепи термоэлектрического преобразователя 1.l н<.т, то за время первого цикла опроса канал< в коммутатором э ко<<де«сят р 4.i успевает разрядиться черс < тсрмоэзектрический преобразователь и резисторы фильтров до ве.псчинь1, ряв«ой измеряемой термос t<;, 1503029

Составитель В.Быков

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Редактор С.Пекарь

Заказ 5081/55 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. ° д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 контакты которого соединены с полюсами источника постоянного напряжения, первый управляющий вход блока контроля обрывов термоэлектрических пре5 образователей через одновибратор,а второй — непосредственно соединены соответственно с S- u R-входами триггера, выход которого соединен с управляющим входом управляемого переключателя.