Многоточечное устройство для измерения температуры

(54) ИНОГОТОЧЕЧНО Изобретение к автомати рических . ературы,устройстуры, со- ,си в держ . форм ключ ческому измерению неэлектпараметров, например темпосвещенности.Известно многоточечноео для измерения температащее генератор, распределитель, ирователь импульсов, триггеры, и И.Недостаток устройства - низкая точность измерения, обусловленная наличием .диодов, трансформаторов, используемых в схеме обработки сигнала датчиков.Наиболее близким к предлагаемому является многоточечное устройство, содержащее измерительные схемы, подключенные через ключи к источникам питания, распределитель импульсов, вход которого подключен к элементу задержки и через делитель импульсов - к генератору опорных импульсов, а выходы подключены к управляющим входам других ключей Г 21. СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯТЕМПЕРАТУРЫ Недостатком известного устройства является наличие погрешности измерения, обусловленной нестабильностью источника питания.Цель изобретения - повышение точности измерений.Укаэанная цель достигается тем, что устройство содержит преобразова" тель тока, подключенный к одному иэ входов элемента совпадений через формирователь импульсов, и первый клця управляемый через элемент задержки и подключенный ко второму входу.элемента совпадений через инвертор, второй ключ и триггер, при этом вход управления второго ключа подключен к выходу другого триггера, который подключен к выходу генератора опорных импульсов, а выход элемента совпадений подключен через последовательно соединенные дифференцирующий контур и другой формирователь импульсов к триггерам и к входу управления третьего ключа, который подключен кключам в цепях питания и через филътрк ключам на выходе устройства.На чертеже приведена схема многоточечного устройства для измерениятемпературы. 5Устройство содержит состоящиеиз термозависимых резисторов илифоторезисторов измерительньпе схемы1, подключенные к преобразователю2 тока, выход которого через форми орователь 3 импульсов подключен к ключу 4, к входу управления которогочерез элемент 5 задержки подключенделитель 6 импульсов, распределитель7 и генератор 8 импульсов, инвертор9, подключенный через ключ 10 к вхо-ду триггера 11,.который подключен ктриггеру 12, схему 13 совпадений, подЪ е ъключенную через ключ 14 к фильтру15, а также через дифференцирующийконтур 16 к формирователю 17, ключи 18-20.Устройство работает следующим образом,Измерительные схемы поочередно подключаются ко входу преобразователя 2тока через ключи 18, управляемые распределителем 17 от генератора 8 импульсов.Рассмотрим работу устройства содной измерительной схемой.Сигнал с измерительной схемы 1первого канала поступает на вход преобразователя 2 тока, который осуществляет преобразование;,входного тока в частоту и может включать в себячастотный датчик. например, магнитоиегрический, обеспечивающий точность преобразования тока в частотупорядка 0,005%,Частотный сигнал с выхода,преобразователя 2 тока, представляющийсобой синусоидальное напряжение, период которого с высокой точностью пропорционален величине измеряемогосопротивления, поступает на форми- "5рователь 3 импульсов. С выхода формирователя.3 импульсов импульсы черезключ 4, управляемый генератором 8,импульсов, через делитель 6 и элемент 5 задержки подаются на вход . 50интегратора 9, а также на один входэлемента 13 совпадения. В паузах между импульсами, поступающими с выходаформирователя 3 импульсов, формируются импульсы на выходе инвертора 9, 55которые через ключ 10 подаются навход 21 триггера 11 . Состояние ключа10 определяется триггером 12. При 877351фпоступлении на вход 23 триггера 12импульса с генератора 8 опорных им пульсов, следующих с опорной частотой, триггер ) 2 перебр".сывается и сего выхода подается сигнал, которыйоткрывает ключ 10. В тот момент,когда с выхода инвертора 9 через от-.крытый ключ 10 на вход 2) триггера11 подается сигнал, триггер 11 перебрасывается и. с его выхода подаетсясигнал на вход элемента )3 совпадения.При появлении импульса на выходе формирователя 3 импульсов он подаетсяна, другой вход элемента )3 совпадения, на выходе которого образуетсясигнал, открывающий ключ 14. Черезоткрытые ключи )4 и. )9 напряжение источника питания измерительной схемыпервого канала поступает на фильтр15 и. далее через ключ 20 на выходустройства.После окончания импульса ключ 14запирается, а от заднего фронта импульса через дифференцирующий контур16 и формирователь 17 импульсов поступает сигнал на входы 22 и 24 триггеров 11 и 12 и перебрасывает их висходное состояние. При этом ключ1 О закрывается, отключая вход 21триггера.11 от инвертора 9.При поступлении на вход 23 триггера 12 следующего импульса с генератора 8 опорных импульсов процессформирования импульса на выходе элемента 13 совпадения повторяется.Таким образом, в период между двумяимпульсами, подаваемыми на вход 23триггера 12 с генератора 8, на выходе элемента 13 образуется один импульс, сформированный формирователем .3 импульсов.Следовательно, время, в течениекоторого ключ 14 находится в открытом1состоянии, определяется длительностью импульса, поступающего от формирователя 3 импульсов и пропорционально величине измеряемого сопротивления измерительной схемы опрашиваемого канала.Период повторения импульсов определяется периодом следования импульсов генератора 8 и является величинойпостоянной. Следовательно, на входефильтра )5 образуется широтно-импулвеный сигнал, причем амплитуда сигналаопределяется напряжением источникапитания измерительнои схемы данногоканала. Длительность импульсов, поступающих от формирователя 3 импульсов,обратно пропорциональна напряжению питания измерительной схемы. Поскольку амплитуда этих импульсов прямо пропорциональна указанному напряжению, то сигнал на выходе фильтра 15 пропорционален величине сопротивления измерительной схемы с учетом изменения напряжения источника питания, что.повышает точность измерения. Это следует из того, что площадь импульса, т.е. среднее значение сигнала, пропорциональна величине сопротивления измерительной схемы с исключением погрешности, связанной с изменением напряжения источника пита.ния.Действительно, среднее значение напряжения сигнала=ч,.Ср тгде=КЕ - амплитуда импульса,-йпропорциональная напря"жению источника питания Е;- длительность импульсовсигнала;Т - период следования импульсов;К - постоянный коэффициент.1Величина Т постоянна, величинакак указывалось, прямо пропорциою Энальна величине сопротивления измерительной схемы и обратно пропорциональна напряжению источника питанияЕ, т.е.=офгде К - постоянный коэффициент.Таким юбразом, напряжение навходе фильтра 15 равнок 4 р,:к е - :к,к,СР 1 :.Ти не зависит от изменения напряженияпитания,Переключение каналов в устройстве производится. импульсами генератора 8 опорных импульсов через делитель импульсов и распределитель 7 импульсов. Для устранения влияния на работу переходных процессов введен элемент 5 задержки.Устройство позволяет получить высокую точность измерения входного сигнала независимо от изменения напряжения источника питания при,:достаточно высоком быстродействии. Независимость выходного сигнала от напряжения питания измеряемой схемы позволяет для питания разных датчиков применять различные напряжения источников питания. Поскольку частота сигнала на выходе преобразователя тока прямо пропорциональна входному току, то при измерении сопротивлений больших величин время измерения может быть значительным. Повышение напряжения британия при этом позволяет повысить быстродействие : устройства.Формула изобретенияМноготочечное. устройство для иэмеренйя температуры, содержащее изме рительные схемы, подключенные черезключи к источникам, питания, распределитель импульсов, вход которогоподключен к элементу задержки и,через делитель импульсов, к генера - 25 тору опорных импульсов, а выходы под.ключены к управляющим входам другихключей, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерений, устройство содержит преобразователь тока, подключенный кодному из входов элемента ;совпаденийчерез формирователь импульсов, и первый ключ, управляемый через элементзадержки и подключенный ко второмувходу элемента совпадений через ин 35вертор, второй ключ и триггер, приэтом вход управления второго ключаподключен к выходу другого триггера,который подключен к выходу генерато ра опорных импульсов, а выход элемента совпадений подключен через после"довательно соединенные дифференцирующий контур и другой формировательимпульсов к триггерам и к входу управления третьего ключа, который подключен к ключам в цепях питания и ..через фильтр - к ключам на выходеустройства.Источники информации,50принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 62341, кл. С 01 К 7/20, 1962.2, Авторское свидетельство СССРУ 402758, кл. О 01 К 7/101 1972