Устройство для дистанционного измерения температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОРИА ЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9 80 ( 1)4 601 К ОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НЦИОННОГ 54) УСТРОЙСТЗМЕРЕНИЯ ТЕМП ДЛЯАТ У 3(57) Изобрет тельной техн ие относитсяе и позволяет технический инкомсомола зме есп иое измерен темп чить дистан ратуры с пе рения по ли ов измеической ачеи результа связи автома идетельство СССРК 1/16, 1972.тельство СССР1 К 7/00, 1983 обретеозащиприме(21) 4201167/24-10(56) Авторское свУ 462091, кл. С 01Авторское свидеУ 1215010, кл, С 0 телефоннои станции. Целью из ния является повышение помех щенности и расширение област3190 вателя. 2 ил. 145 нения путем обеспечения возможности работы с любыми автоматическими телефонными станциями, Таймер 6 блока измерения 1 запускает генератор 8 импульсов, который первоначально с помощью счетчика 10, постоянного эапоминающего устройства 10, дешифратора 11, элементов И, ИЛИ, И-НЕ 12, 8, 13 и триггера 7 формирует сигналы длянабора телефонного номера абонента АТС с блоком регистрации 3, а затем поочередно подключает к входам коммутатора 5 термопреобраэователи 4,1,4.ш с частотным выходом. Частотный сигнал термопреобраэователейчерез линию связи 2 поочередно поступает через формирователь 28, триггер18 на счетный вход счетчика 23 в течении счетного интервала времени,формируемого счетчиком 26. По окончании счетного интервала результат измерения переносится в выходной регистр 25. Блок 23 автоматическоговключения регистрирующей аппаратуры,триггеры 20, 29, 33, формирователь32, счетчик 27 обеспечивают выделениесигналов от каждого термопреобразо Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для дистанционного измерения тем.пературы и других параметров объектовс передачей результатов измерения полинии связи автоматической телефоннойстанции.Цель изобретения - повышение поме-,хозащищенности и эффективности эасчет обеспечения возможности работыс любыми автоматическими телефоннымиСтанциями.На фиг. 1 представлена схема уст"ройства для дистанционного измерениятемпературы; на Фиг. 2 - схема блокаавтоматического включения регистрирующей температуры,Устройство для дистанционного измерения температуры состоит иэ трехосновных частей - блока 1 измерения,линии 2 связи автоматической телеФонной станции, регистрации 3 блока.Блок 1 измерения содержит ш термопреобразователей 4.1-4.ш температурыс частотным выходом, коммутатор 5,входы которого за исключением 1 первых входов соединены с выходами термопреобраэователей, таймер 6, триггер 7, генератор 8 импульсов, счетчик9, выходы (и+1) старших разрядов которого подключены к управляющим входам коммутатора 5, при этом и определяется по формуле и 3 1 о 8(ш+1),где 1 - число первых свободных входовкоммутатора, подключаемых к линиисвязи во время установления соедине 2ния между измерительным и регистрирующим блоками (на Фиг, 1 принято 1 =2, ш = 6, и = 3), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 10, адресные входы которого соединены с выходами всех разрядов счетчика 9 эа исключением (и) старших разрядов счетчика 9, дешифратор 11 входы( которого подключены к выходам и старших разрядов счетчика 9, элемент ИЛИ 12, входы которого соединены с двумя выходами дешифратора 11, имеющими состояния "0" и "1", элемент И-НЕ 13, элемент И 14, ключ 15, конденсатор 16 и резистор 17. 15 Коммутатор представляет собой набор ключей, подключающих различные входы к общему выходу. Управление работой коммутатора осуществляется путем подачи на управляющие входы 20 коммутатора и-разрядного кода с выхода счетчика 9, указывающего номервхода, который необходимо подключитьк выходу коммутатора, и подачи настробирующий вход единицы (или нуля),без чего не происходит соединениевхода с выходом. К стробирующему входу коммутатора подключен (и+1) выход,начиная от старшего разряда счетчика 25 ками от разных термопреобразователей,Блок 3 регистрации содержит первый триггер 18, первый элемент И 19, второй триггер 20, второй элемент И 21, опорный генератор 22, первый счетчик 23, одновибратор 24, выход 35 30 9 для обеспечения паузы между посыл 3 145319ной регистр 25, выходы которого являются информационными выходами устройства, второй счетчик 26, третийсчетчик 27, первый формирователь 28,третий триггер 29, первый блок 305коммутации, второй блок 31 коммутации, второй формирователь 32, четвертый триггер 33, ключ 34, резистор35 и блок 36 автоматического включения регистрирующей аппаратуры.Блок 36 автоматического включения регистрирующей аппаратуры (фиг.2)содержит ключи 37 и 38, конденсаторы 39 и 40, логические повторители41 и 42, резисторы 43 и 44 и дифференциатор 45,Устройство работает следующим образом.Таймер 6 через заданные интервалы 20времени (например, 1 раз в час) устанавливает коротким импульсом на своемИ 1выходе все разряды счетчика 9 в 0и триггер 7 в " 1". При этом генератор начинает вырабатывать импульсы, 25которые подсчитываются счетчиком9, что вызывает изменение кодов адресов на адресных шинах ПЗУ 10. Покаи старших разрядов счетчика 9 находятся в состоянии "0" и "1" на один из Зовходов элемента ИЛИ 12 поступает "1",что вызывает открывание элементаИ-НЕ 13 для импульсов с выхода ПЗУ 10,Эти импульсы поступают на вход эле.,мента И 14, на второй вход которогопоступает " 1" с выхода триггера 7,Во время наличия "1" на выходе ПЗУ10 ключ 15 закрывается.Информация в ПЗУ 10 записана так,что открывание и закрывание ключа 15 4 Овызывают набор телефонного номера,который соответствует номеру абонента АТС, где установлен блок 3 регистрации. Во время набора термопреобразователи коммутатором 5 не опрашиваются, так как к двум (1 2)входам коммутатора, которые подключаются на его выход во время набораабонента, термопреобразователи неподключены. После набора номера путем размыкания ключа 15 по командамПЗУ 10 и старших разрядов счетчика 9 становятся в состояние, соответствующее подаче "1" на выходе де"шифратора 11, не подключенном ни кодному из входов элемента ИДИ 12(2, 3,), а (и+1) старших разрядов - в состояние, соответствующеевыключенному положению коммутатора 0 45. Затем после изменения состояния(установки в "1") четвертого (и+1),начиная от старшего, разряда счетчика 9, частотный сигнал от первоготермопреобразователя 4 поступает навыход коммутатора и через конденсатор 16 и ключ 15 - в линию связи.Затем при очередном переключении четырех старших разрядов счетчика 9коммутатор 5 отключает все термопреобразователи и наступает пауза доследующего переключения четырех старших разрядов, после чего к выходукоммутатора подключается второй термопреобраэователь 4.2 и т,д,Таким образом, после набора путемразмыкания ключа 15 в линию связи 2поступают сигналы от термопреобраэователей 4.1-4.ш с паузами между ними,Частоты поступающих в линию сигналовотражают температуру термопреобразователей 4. Ключ 15 во время опросовтермопреобраэователей замкнут, сопротивление 17 имитирует сопротивлениетелефонного аппарата со снятой трубкойна передающей стороне.После передачи информации о температуре от всех термопреобразователей сигналом переполнения с выходастаршего разряда счетчика 9 триггер7 устанавливается в "0", генератор 8перестает подавать импульсы на счетчик 9, на выходе элемента И 14 появляется "О" и ключ 15 размыкается.АТС воспринимает отключенный резистор 17, как положенную на рычаг трубку и рассоединяет связь между первыми третьим абонентами. Работа блока3 регистрации в это же время происходит следующим образом. После наборас помощью ПЗУ 10 номера абонента 3АТС 2 подает в блок регистрации высо"ковольтные импульсы, которые в обычных условиях вызывают срабатываниезвонка телефонного аппарата, В блоке 3 регистрации эти импульсы вызывают срабатывание второго (высоковольтного) формирователя 32, которыйустанавливает в "0" третий счетчикблока 27 регистрации и в "1" - четвертый триггер 33 этого блока.При этом включается ключ 34 и ктелефонной линии 2 подключается резистор 35, имитирующий снятие трубкителефонного аппарата на приемнойстороне телефонной линии,В ответ на это АТСсоединяет блок1 и блок 3 линией 2 связи, способной5 14 пропускать переменное напряжение в диапазоне частот 300 - 3000 Гц.Когда коммутатор 5 блока 1 подключает к своему выходу первый термопреобразователь, его сигнал через линию 2 связи попадает на вход первого формирователя 28 и Формируетсяим в прямоугольные импульсы, которыепоступают на вход блока 36 автомати" ческого включения регистрирующей аппаратуры. При наличии этих импульсов на входе блока 36 в течение некоторого времени (например 0,1 с) блок 36 подает импульс на 1-вход триггера 20. Первым же импульсом опорного генератора 22, поступающим с его выхода после появления "1" на 1-входе триггера 20, он установлен в "1", так как триггер 29 до этого находится в "О", то "1" появляется на выходе элемента И 19. При этом происходит перенос чисел из блоков 30 и 31 коммутации в счетчики 23 и 26 соответственно.Следующий после этого импульс опорного генератора 22 устанавливает в "1" триггер 29, так как на его П- вход поступает "1" с выхода триггера 20. На выходе элемента И 19 устанавливается "0", а на выход элемента И 21 начинают поступать импульсы опорного генератора 22. Каждый им- пульс на выходе элемента И 21 подсчитывается счетчиком 26, а триггер 29 устанавливается в "0" и "1" в зависимости от сигнала на его В-входе.Этот триггер является синхронизатором входных импульсов и привязывает входные импульсы к импульсам опорного генератора,22, Импульсы с выхоца триггера 29 подсчитываются счетчиком 26, Процесс счета продолжается до переполнения счетчика 26. В момент переполнения этого счетчика за" пускается одновибратор 24, который вырабатывает короткий импульс, длительность которого примерно равна половине периода сигнала опорного генератора 22. Этот импульс переносит число, накопленное в счетчике 23 в регистр 25 и добавляет "1" в счетчик 27. Кроме того, импульс од" новибратора 24 устанавливает в "0" триггеры 20 и 29, Блок 36 вырабатывает следующий импульс на своем выходе после окончания текущей частотной посылки и начала следующей Информация с выхода регистра 25 че 5 С 55 литуда передаваемых сигналов не ограничивается, что увеличивает помехозащищенность устройства,Блок 36 автоматического включения регистрирующей аппаратуры работает следующим образом.При подаче на вход блока 36 (управляющий вход ключа 37) нулевогосигнала, сигнал на выходе блока ра"вен "О", благодаря тому, что ключ37 закрыт, конденсатор 39 заряжен,53190 6рез выходы 46 в сопровождении импульса - на выходе 47 поступает во внеш"ние устройства (индикаторы, цифропечатающие устройства и т.д.).5С выхода 47 импульс одновибратора 24 поступает потребителю информации, свидетельствуя, что результатизмерения сигнала первого из термопреобразователей 4 находится в регистре 25.Когда частотная посылка от первого термопреобразователя заканчивается и наступает пауза, блок 37 приходит в исходное состояние, а через0,1 с после начала следующей частот"ной посылки снова вырабатывает "1"на своем выходеПроцесс счета импульсов от второго, а затем от третьего и последующих термопреобразователей произведен аналогично описанному. При этом каждый раз перед нача- лом счета в счетчик 23 результата заносится число из блока 30, а в счет чик 26 времени счета - из блока 31.Число в блоке 30 подбирается так,чтобы скомпенсировать число импульсов, поступающих от термопреобразователя при нулевой температуре. Числом ЗО в блоке 31 задается время счета.После подсчета числа импульсовот последнего термопреобразователяочередным импульсом одновибратора 24счетчик 23 переполняется, Импульспереполнения этого счетчика вызываетустановку в "0" триггера 33, ключ 34размыкается и происходит отбой телеФонной линии со стороны блока 3 регистрации.Устройство позволяет осуществлятьдистанционное измерение температуры в составе АТС любого типа, так как передача и прием информации осуществляются лишь после включения нагрузки в виде резисторов 17 и 35 с обоих концов линии связи.Набор номера на передающей стороне осуществляется автоматически. Амп 14на входе и на выходе логического повторителя 4 1 единицы, ключ 38 открыт,на входе и выходе логического повторителя 42 нули и на выходе дифференциатора 45 нулевой сигнал.При подаче на вход сигнала с частотой до 300 Гц ключ 37 начинает замыкаться и размыкаться. Постояннаявремени цепочки выбирается такой,чтобы за полпериода сигнала с частотой менее 300 Гц конденсатор 39 успевал зарядиться до уровня срабатывания логического повторителя 4 1. Тогдаключ 38 во время части паузы междузамыканиями ключа 37 включается иразряжает конденсатор 40. На выходепо-прежнему "О".При подаче сигнала с частотой более 300 Гц ключ 37 замыкается чаще,. а время между его замыканиями становится меньше. Конденсатор 39 не успевает заряжаться до уровня срабатывания логического повторителя 41 ина его выходе "0". Если сигнал счастотой более 300 Гц продерживаетсяна входе блока 36 достаточно долго(например, 0,1 с), то конденсатор40 успевает зарядиться до уровнясрабатывания логического повторителя42 и на выходе его возникает "1",а на выходе блока 36 - положительныйимпульс,Постоянная времени дифференциатора 45 подобрана так, что длительностьвыходного импульса составляет несколько периодов сигнала опорного генератора 22.формула изобретенияУстройство для дистанционного измерения температуры, содержащее блок регистрации, включающий в себя выходной регистр, первый формирователь и блок автоматического включения, ре гистрирующей аппаратуры, вход которого подключен к выходу первого формирователя, и блок измерения, включающий в себя термопреобразователи с частотным выходом, подключенные к входам коммутатора, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения помехозащищенности и эффективности за счет обеспечения возможности работы с любыми автоматическими телефонными станциями, в его блок измерения введены триггер, генератор импульсов, таймер, постоянное запо 53190 8 5 10 15 20 5 ЗС 35 40 45 50 55 минающее устройство, дешифратор, элементы И-НЕ, И, и ИЛИ, ключ, резис"тор, конденсатор и счетчик, входкоторого подключен к выходу генератора импульсов, выходы п старших разрядов подключены к входам дешифратора, а выход переполнения подключенк С-входу триггера, Э-вход которогоподключен к общей шине устройства,выход соединен с управляющим входомгенератора импульсов, а Б-вход подключен к выходу таймера, соединенному с управляющим входом счетчика,выходы (и+1) старших разрядов которого йодключены к управляющим входам коммутатора, выход которого соединен с первым выводом конденсатора,второй вывод которого через резистор подключен к общей шине устройства и через ключ соединен с выводомлинии автоматической телефоннойстанции, при этом выходы младших состояний дешифратора через элементИЛИ подключены к первому входу элемента И-НЕ, к второму входу которого подключен выход постоянного заминающего устройства, входы которогосоединены со всеми выходами счетчика, кроме выходов (п) старших разрядов, причем входы элемента И соединены с выходами триггера и элементаИ-НЕ, выход подключен управляющемувходу ключа, а в блок регистрациивведены три счетчика, два блока коммутационных элементов, одновибратор,опорный генератор, два элемента И,ключ и резистор, причем 0-вход первого триггера соЕдинен с выходом первого формирователя, а выход подключен к счетному входу первого счетчика, выходы которого подключены квходам выходного регистра, информационные входы предварительной установки соединены с выходами первогоблока коммутационных элементов, ауправляющий вход соединен с управляющим входом второго счетчика иподключен к выходу первого элемента,И, входы которого соединены соответственно с прямым выходом второго иинверсным выходом третьего триггера,Р-вход которого соединен с прямымвыходом второго триггера, а прямойвыход подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом опорногогенератора и С-входами второго итретьего триггеров, а выход соединенСоставитель В. КуликовТехред Л.Олийнык Корректор Э, Лончакова Редактор М. Бланар Заказ 7272/35 Тираж 573 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва Ж, Раушская наб., д, 415 Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул, Проектная, 4 9 14531 с С-входом первого триггера и счетным входом второго счетчика, информационные входы предварительной установки которого подключены к выходам второго блока коммутационных элемен 5 тов, а выход старшето разряда через ,одновибратор подключен к управляющим входам выходного регистра, К-входам второго и третьего триггеров и управ О ляющему входу третьего счетчика, выход старшего разряда которого соединен с С-входом четвертого триггера, 0-вход которого подключен к общей 90 1 Ошина устройства, 8-вход соединен с выходом второго формирователя и управляющим входом третьего счетчика, а выход подключен к управляющему входу ключа, вход которого подключен к входам первого и второго формирователей и соединен с линией связи, а выход через резистор соединен с общей шиной устройства, при этом выход блока автоматического включения регистрирующей аппаратуры соединен с 1-входом второго триггера, К-вход которого подключен к общей шине устройства.