Устройство для измерения средней температуры

Изобретение относится к техникетемпературных измерений и может бытьприменено при измерении температурных полей,5Цель изобретения - повышение точности измерения путем усреднения результата измерения по множеству термопреобразователей и по времени.Следящий режим работы обеспечивает большую помехоустойчивость предлагаемого устройства.На чертеже приведена схема устройства.Устройство содержит термопреобраэователи 1, подключенные к информационным входам коммутатора 2, аналогоцифровой преобразователь 3, первыйэлемент И 4, реверсивный счетчик 5,преобразователь 6 код - последова Отельность импульсов, генератор 7,счетчик 8, мультиплексор 9 и второйэлемент И 10.Устройство работает следующим образом. 25Пусть в начальный момент времениразряды счетчика 5 обнулены, Под,воздействием импульсов с второго выходагенератора 7 счетчик 8 формируеткод, управляющий опросом сигналовразрешения, поступающих на информа-,ционные входы мультиплексора 9 сконтрольных блоков или пульта оператора и характеризующих аварийнуюситуацию в отдельных каналах измере 35ния. Одновременно код счетчика 8 инициирует последовательное подключениекоммутатором 2 к входу аналого-цифрового преобразователя 3 выходовтермопреобразователей 1. Причем количество кодовых комбинаций счетчика8 соответствует числу каналов измерения, Аналого-цифровой преобразователь 3 преобразует информативныйсигнал каждого термопреобразователя1 в сигналы с частотами Г ; (=1,п, где и - число включенныхтермопреобразователей), пропорциональные температуре и проходящиепри наличии сигналов Б разрешениявысокого уровня с выхода мультиплексора 9 на суммирующий вход реверсивного счетчика 5.Благодаря этому преобразователь6 код - последовательность импульсов,находящийся в пепи отрицательной обратной связи и выполненный в видедвоичного умвожителя частоты,начинает формировать пс следовательность импульсов, поступающих при наличии сигнала разрешения на вычитающий вход счетчика 5, средняя частота которых стремится к среднему значению частоты на его суммирующем входе, Блокирование сигналов прямой и обратной связи при обращении к неисправным термопреобразователям элементами И 4 и 10 исключает участие их сигналов в формировании среднего значения температуры на счетчике 5, производя, таким образом, усреднение по количеству исправных датчиков температуры, Изменение сигнала любого термопреобразователя 1, как и выход его из строя, приводит к изменению средней частоты последовательности импульсов на суммирующем входе счетчика 5 и благодаря отрицательной обратной связи формированию компенсирующей средней частоты последовательности импульсов на его вычитающем входе, что приводит к установлению на счетчике 5 в режиме динамического равновесия среднего кода как по множеству термопреобразователей, так и по времени.В основу работы устройства положен итерационный принцип усреднения импульсных последовательностей с использованием частотно-импульсной следящей системы. В качестве схемы сравнения, вырабатывающей сигнал рассогласования, используется реверсивный счетчик 5, с помощью которого осуществляется суммирование, вычитание частот и интегрирование полученной разности. Условием динамического равновесия устройства является равенство приращений в течение времени цикла опроса п термопреобразователей, т.е. равенство средних значений частот импульсных последовательностей, поступающих на суммирующий и вычитающий входы счетчика 5, формирующего код среднего сигналов термопреобразоватепей 11В течение промежутк времени Г опроса 1-го термопреобраэователя на выход аналого-цифрового преобразователя 3 поступает Р ,импульсов, По окончании времени Т цикла опроса термопреобразователей 1 на суммирующий вход счетчика 5 пр ходитл сс Р . ь . импульсов, цто соответ 61560985 иствует средней частоте , Р .С Б,/Т=х за это же время, где Б; = 1 при наличии сигнала разрешения на выходе мультиплексора 9 и Б, = 0 в противном случае; Г. - частота на выходеХаналого-цифрового преобразователя 3 при опросе 1-го термопреобразователя; Т = п 1,. При этом на вычитающий вход счетчика 5 поступает импульсная последовательность со средней частотой и8, - количество испран.ных датчик О В5 Формула изобретения Устройство для измерения среднейтемпературы, содержащее термопреобразователи, подключенные к информационным входам коммутатора, выходкоторого через аналого-цифровой преобразователь подключен к первомувходу первого элемента И, выход которого подключен к первому входупервого счетчика, преобразователькод-последовательность импульсов,частотный вход которого подключен кпервому выходу генератора, второй выход которого соединен с входом второго счетчика, выход которого подключен к управляющему входу мультиплексора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второйэлемент И и реверсивный счетчик,суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И,а выход подключен к кодовому входупреобразователя код - последовательность имПульсов, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И 35 и подключен к выходу мультиплексора,при этом управляющий вход коммутатора соединен с выходом счетчика,иЕ Р 118.оК где М и К - код и разрядность счетчика 5 соответственно,Ро - частота импульсов,поступающих с первоговыхода генератора 7.Условие динамического равновесия устройства записывается в виде Р = Р , где Г+ и Г средние частоты импульсных последовательностей на суммирующем и вычитающем входах счетчика 5 соответственноПри этом на выходе счетчика 5 имеется код где Р = 2 /п Р - коэффициент пропорциональности;Составитель В. КуликовРедактор Л. Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор С, Шекмар Заказ 973 Тираж 493 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101