Устройство для дистанционного измерения температуры

(19) ИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к температурным измерениям и Йозволяет повысить быстродействие и упростить устройство. Стабилизатор тока 4, подключенный к конденсатору 2, формирует в процессе разряда конденсатора 2, заряженного от источника тока 8, стабильный ток через термопреобразователь сопротивления (ТС) 1, Диод 3 препятствует разряду конденсатора 2 через ТС 1. Блок измерения 9 измеряет падение напряжения на ТС 1 в момент формирования стабилизатором тока 4 стабильного тока. 2 ил.1425471 1Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано при дистанционном контроле тем пер атур ы в скваж и не.Цель изобретения - повышение быстродействия и у прощение устройства путем исключения из его состава вычислительного блока.На фиг. 1 приведена блок-схема уст)ойства; на фиг, 2 - схема стабилизатора тока.Устройство содержит термопреобразователь 1 сопротивления, конденсатор 2, диод 3, стабилизатор 4 тока, двухпроводную линию связи, представленную эквивалентными сопротивлениями 5 и 6, коммутатор 7, источник 8 тока, блок 9 измерения, состоящий, например, из стабилизатора 10 тока, образцового резистора 11, потенцио метра 12 и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 13, блок 14 индикации и блок 15 управления, состоящий, например, из генератора 16 импульсов, делителя 17 частоты и коммутатора 18. В качестве АЦП 13 может быть использован стандартный АЦП двойного интегрирования, опорное напряжение для которого снимается с потенциометра 12 при прохождении через него тока от стабилизатора 10 тока.Стабилизатор 4 тока может быть собран по стандартной схеме и содержит Стабилитроны 19 - 21, резисторы 22 - 26, переменный резистор 27 и транзисторы 28 - 31. Резисторами 26 и 27 задается выходной ток. Стабильное напряжение снимается со стабилитрона 21. Генератор тока, состоящий из транзистора 28, стабилитройов 19 и 20 и резисторов 24 и 25, вырабатывает номинальный для стабили 1 рона 21 ток, не зависящий в рабочих 1 тределах от изменения входного напряжения.По команде с блока управления с помощью коммутатора 7 к двухпроводной линии связи подключается источник 8 тока, ток которого, проходя через диод 3, включенный в прямом направлении, заряжает конденсатор 2 до определенного напряжения. После заряда конденсатора 2 к двухпроводной линии связи подключается блок измерения. Происходит разряд конденсатора 2 на стабилизатор 4 тока, который в течение определенного интервала времени формирует стабильный по величине ток, поступающий на термопреобразователь 1 сопротивления. Блок измерения по команде с блока управления . осуществляет измерение напряжения на термопреобразователе сопротивления в момент прохождения от него стабильногго тока от стабилизатора 4 тока.Для того, чтобы блок измерения не влиял на результат измерения, его входное сопротивление должно быть много больше сопротивления проводов линии связи. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2Диод 3 должен иметь малый обратный ток, В этом случае он практически не пропускает ток на термопреобразователь 1 сопротивления от конденсатора 2 после отключения источника 8 тока.Устройство работает следующим образом.В начальный момент времени включены АЦП 13, стабилизатор 10 тока и блок 14 индикации. Однако импульсы, вырабатываемые генератором (в данном случае используется внешняя цепь генератора интегратора АЦП 13) на счетный вход АЦП 13 не подаются, и на блоке 14 индикации высвечивается результат предыдущего измерения, При включении блок управления (цепи коммутации не показаны) счетные импульсы от генератора 16 поступают на делитель 17 частоты и одновременно срабатывает коммутатор 7, в результате чего к линии 5, 6 связи подключается источник 8 тока, Через диод 3 происходит заряд конденсатора 2. После прохождения через делитель 17 определенного числа импульсов (количество импульсов выбирается таким, что время их прохождения т)ЗКС, где С - емкость конденсатора 2; К - сопротивление проводов линии 5, 6 связи) с помощью коммутатора 7 линия связи отключается от источника 8 тока и подключается к аналоговому входу АЦП 13. Одновременно замыкается контакт коммутатора 18, и счетные импульсы начинают поступать на АЦП 13. Происходит разряд конденсатора 2 на стабилизатор 4 тока, нагрузкой которого является термопреобразователь 1. Напряжение на термопреобразователе 1 сопротивления при прохождении через него стабильноготока 1 т11, =1 Ко (1+а 1),где Ктт - сопротивление термопреобразователя при 0 С;а - температурный коэффициент;1 - температура,Ток 1 стабилизатора 1 О и сопротивление Кт образцового резистора 11 выбираются такими, чтобы обеспечивалось ра- венство 1 т КО=12 К т.Тогда на вход АЦП 13 поступает разность падений напряжения на термопреобразователе 1 и резисторе 11 1.1 =1 тйтта 1.Напряжение 11 в и опорное, снимаемое с потенциометра 12, интегрируются, сравниваются, результат преобразуется в цифровой код, пропорциональный по значению измеряемой температуре, который поступает в блок 14 индикации. Контакт коммутатора 18 остается во включенном состоянии в течение примерно 2,5 циклов работы АЦП 13, размыкается по команде, следующей из делителя 17, и интегрирование напряжения в АЦП 13 прекращается. Цифровой код, пропорциональный температуре, измеряемой при последнем пол1425471 Формула изобретения 3ном цикле работы АЦП, запоминается в регистре АЦП и продолжает поступать в блок индикации, Длительность измерения напряжения на термопреобразователе 1 сопротивления выбирается такой, чтобы временная характеристика стабилизатора 4 тока в это время была линейной, но не ыенее длительности двух циклов работы АЦП. Устройство для дистанционного измерения температуры, содержащее источник тока, первый вывод которого соединен с первым входом блока измерения и через первый провод двухпроводной линии связи подключен к первому выводу термопреобразователя сопротивления, второй вывод которого соединен с первым выводом конденсатора и вторым проводом линии связи, блок индикации, подключенный к блоку измерения, соединенному с блоком управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, в него введены коммутатор, диод и стабилизатор тока, вход которого подключен к первому и второму выводам конденсатора, а выход соединен с первым и вторым выводами термопреобразователя сопротивления, при этом диод включен между вторым выводом конденсатора и первым выводом термопреобразователя сопротивления, а второй провод линии связи соединен с подвижным контактом коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления, а два неподвижных контакта соединены соответственно с вторым выводом источника тока и вторым входом блока измерения.Составитель В. КуликовРедактор В. Петраш Техред И. Берес Корректор М, ВасильеваЗаказ 4758/37 Тираж 607 Подп исноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаы изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4