CS259174B1

CS259174B1 - Wiring a Multichannel (51) Int Cl / G Ol K 7/02 Thermocouple Thermometer

Info

Publication number: CS259174B1
Application number: CS864769A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Hakl
Original assignee: Jaroslav Hakl
Priority date: 1986-06-26
Filing date: 1986-06-26
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS476986A1

Abstract

Účelem řešení je vytvoření jednoduchého zapojení vícekanálového termočlánkováho teploměru umožňujícího účinnou kompenzaci teplotního driftu měřicího zesilovače a nízkou spotřebu proudu. Uvedeného cíle je dosaženo tím způsobem, že termočlánková čidla jsou svými výstupy připojena k sudým vstupům integrovaného analogového multiplexoru, jehož liché vstupy jsou připojeny na zem, výstup integrovaného analogového multiplexoru je spojen se vstupem operačního zesilovače, jehož výstup je připojen k jedné elektrodě kondenzátorů, druhá elektroda.kondenzátorů je spojena se vstupem druhého integrovaného analogového multiplexoru, jehož sudé výstupy jsou připojeny k výstupním pamětovým obvodům a k lichým výstupům je připojen výstup měřicího zesilovače, k jehož vstupu je připojen platinový teploměr se zdrojem konstantního stejnosměrného proudu.The purpose of the solution is to create a simple connection of a multi-channel thermocouple thermometer enabling effective compensation of the temperature drift of the measuring amplifier and low current consumption. The stated goal is achieved in such a way that the thermocouple sensors are connected with their outputs to the even inputs of an integrated analog multiplexer, whose odd inputs are connected to ground, the output of the integrated analog multiplexer is connected to the input of an operational amplifier, whose output is connected to one electrode of the capacitors, the other electrode of the capacitors is connected to the input of a second integrated analog multiplexer, whose even outputs are connected to the output memory circuits and the output of the measuring amplifier is connected to the odd outputs, to whose input a platinum thermometer with a constant direct current source is connected.

Description

Vynález se týká zapojení článkového teploměru.The invention relates to the connection of a cell thermometer.

vícekanálového termoJsou známé měřicí ústředny, kde se provádí hromadné zpracování naměřených hodnot z různých zdrojů signálů, jež musí být nejdříve převedeny na standartní signál, který je pak společně zpracováván měřicí ústřednou. Nevýhodou těchto systémů je poměrně značná složitost, poněvadž uvedená zařízení obsahují jednak vlastní měřicí ústřednu a dále konvertory pro úpravu jednotlivých signálů na standartní úroveň. Dále jsou známá zapojení vícekanálových termočlánkových teploměrů, kde jev případě měření s větším počtem měřicích kanálů zapotřebí čidla jednotlivých kanálů postupně přepínat k měřicímu zesilovači reléovým, případně polovodičovým přepínačem, které jsou relativně složité, a zanáší do měření chybu.multichannel thermo There are known data loggers where mass processing of measured values from different signal sources is carried out, which must first be converted to a standard signal, which is then processed together by the data logger. The disadvantage of these systems is the relatively high complexity, since these devices contain both their own control panel and converters for adjusting individual signals to a standard level. Furthermore, multichannel thermocouple thermometers are known where, in the case of measurements with a plurality of measurement channels, the sensors of the individual channels need to be gradually switched to the measuring amplifier by a relay or semiconductor switch, which are relatively complex, and entails an error in the measurement.

Uvedený nedostatek dosud známých systémů odstraňuje zapojení vícekanálového termočlánkového teploměru sestávajícího z termočlánkových čidel, přepínačů, operačního a měřicího zesilovače, výstupních paměťových obvodů a platinového teploměru^jehož podstata je v tom, že termočlánková čidla jsou svými výstupy připojena k sudým vstupům integrovaného analogového multiplexeru, jehož liché vstupy jsou připojeny na zemní svorku, výstup integrovaného analogového multiplexoru je spojen se vstupem operačního zesilovače, jehož výstup je připojen k jedné elektrodě kondenzátoru, druhá elektroda kondenzátoru je spojena se vstupem druhého integrovaného multiplexoru, jehož sudé výstupy jsou připojeny ke vstupům paměťových obvodů a k lichým výstupům je připojen výstup měřicího zesilovače, k jehož vstupu je připojen platinový teploměr se zdrojem konstant ního stejnosměrného proudu.This shortcoming of the known systems eliminates the wiring of a multi-channel thermocouple thermometer consisting of thermocouple sensors, switches, operational and measuring amplifier, output memory circuits and a platinum thermometer whose nature is that the thermocouple sensors are connected to the even inputs of an integrated analog multiplexer. odd inputs are connected to ground terminal, output of integrated analog multiplexer is connected to input of operational amplifier whose output is connected to one capacitor electrode, second capacitor electrode is connected to input of other integrated multiplexer, even outputs are connected to inputs of memory circuits and odd the outputs are connected to the output of the measuring amplifier, to the input of which is connected a platinum thermometer with a constant DC source.

Výhodou zapojení vícekanálového termočlánkového teploměru podle vynálezu je zjednodušení konstrukce, poněvadž analogové přepínače čidel a výstupů jsou přímo součástí měřicího zesilovače. Tímto způsobem realizované zapojení zvyšuje spolehlivost funkce a současně umožňuje jednoduchým způsobem provést velmi účinnou kompenzaci teplotního driftu takto vytvořeného vícekanálového měřicího zesilovače.The advantage of connecting the multi-channel thermocouple thermometer according to the invention is the simplification of the design, since the analog switches of sensors and outputs are directly part of the measuring amplifier. In this way, the wiring increases the reliability of the function and at the same time makes it possible in a simple manner to perform a very effective temperature drift compensation of the multichannel measuring amplifier thus formed.

-2Příklad zapojení obvodů vícekanálového termočlankového teploměru je znázorněn v blokovém schématu na připojeném výkrese. Jak je patrno z přiloženého blokového schématu jsou termočlánková čidla 2» 2, 3, 4 připojena k sudým vstupům, integrovaného analogového multiplexoru 5, který je postupně přepíná k operačnímu zesilovači 6, jehož výstup je přes kondenzátor 7, připojen ke vstupu druhého integrovaného analogového multiplexoru 8. Integrovaný analogový multiplexor 8 je propojen s výstupními paměťovými obvody 9 a s výstupem měřícího zesilovače 10, na jehož vstup je připojen platinový teploměr 11, který je napájen ze zdroje 12 konstantního stejnosměrného proudu.An example of a multi-channel thermocouple thermometer circuit is shown in the block diagram of the attached drawing. As can be seen from the enclosed block diagram, the thermocouple sensors 2, 2, 3, 4 are connected to the even inputs of the integrated analog multiplexer 5, which in turn switches them to an operational amplifier 6 whose output is via capacitor 7 connected to the second integrated analog multiplexer input. 8. The integrated analog multiplexer 8 is connected to the output memory circuits 9 and the output of the measuring amplifier 10, to which a platinum thermometer 11 is supplied, which is supplied from a constant DC power supply 12.

Činnost přístroje je následující: při stavu hodinového signálu 0” hodinového obvodu 13 je vstup operačního zesilovače 6 pomocí integrovaného analogového multiplexoru 5 připojen na zemní svorku. Výstup operačního zesilovače 6 je spojen s kondenzátorem 7, jehož druhá elektroda je pomocí druhého integrovaného analogového multiplexoru 8 připojena na referenční napětí U_R. V době kompenzace teplotního driftu měřicího zesilovače 10 a přičítání referenčního napětí Ur se kondenzátor 7 nabíjí na hodnotu napětí Ur + Při stavu hodinového signálu ”1 je na výstup operačního zesilovače 6 připojeno pomocí integrovaného analogového multiplexoru 5 termočlánkové čidlo 2 prvého měřicího kanálu. Kondenzátor 7 je prostřednictvím druhého integrovaného analogového multiplexoru 8 připojen na výstupní paměťový obvod 9 prvého kanálu. Tímto se od napětí na výstupu ' operačního zesilovače 6 odečte napětí kondenzátoru 7 o velikosti Ur + Uqjjyb a do výstupního paměťového obvodu 9 je přivedeno pouze napětí, odpovídající absolutní hodnotě napětí termočlánkových čidel. Při stavu hodinového signálu 2” pak opět nastane teplotní kompenzace měřicího zesilovače a přičítání referenčního napětí Ur. Při stavu hodinového signálu ”3” probíhá měření ve druhém kanálu, spojeném s termočlankovým čidlem 2.The operation of the device is as follows: in the state of the clock signal 0 ”of the clock circuit 13, the input of the operational amplifier 6 is connected to the ground terminal by means of the integrated analog multiplexer 5. The output of the operational amplifier 6 is connected to a capacitor 7, the second electrode of which is connected to a reference voltage U _R by means of a second integrated analog multiplexer 8. At the time of compensating the temperature drift of the measuring amplifier 10 and adding the reference voltage Ur, the capacitor 7 is charged to the voltage value Ur +. The capacitor 7 is connected via the second integrated analog multiplexer 8 to the output memory circuit 9 of the first channel. Thereby, the voltage of the capacitor 7 of Ur + Uqjyb is subtracted from the voltage at the output of the operational amplifier 6, and only the voltage corresponding to the absolute value of the thermocouple sensor voltage is applied to the output memory circuit 9. When the 2 ”clock signal condition is reached, the temperature compensation of the measuring amplifier again and the addition of the reference voltage Ur. With the clock signal “3” the measurement is performed in the second channel, connected to the thermocouple sensor 2.

Velikost referenčního napětí Ur je přímo úměrná teplotě přechodu termočlánkový drát - 'plošný spoj. Teplota tohoto přechodu je měřena platinovým teploměrem 14,· který je napájen ze zdroje 12 konstantního stejnosměrného proudu. Napětí platinového teploměru 11 je zpracováno na referenční napětí Ur pomocí' 259174 . -3měřicího zesilovače 10, který je vytvořen obdobným způsobem jako měřicí zesilovač pro zpracování údajů z termočlánkových čidel.The magnitude of the reference voltage Ur is proportional to the temperature of the thermocouple wire - printed circuit. The temperature of this transition is measured by a platinum thermometer 14, which is supplied from a constant DC power supply 12. The platinum thermometer voltage 11 is processed to the reference voltage Ur by '259174. A measuring amplifier 10, which is formed in a manner similar to a measuring amplifier for processing data from thermocouple sensors.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Connection of a multi-channel thermocouple thermometer consisting of thermocouple sensors, switches, operational and measuring amplifier, output memory circuits and platinum thermometer, characterized in that the thermocouple sensors (1,

2,

3, 4) are connected by their projections to the even inputs of the integrated analog multiplexer. (5), whose odd inputs are connected to ground, the output of the integrated analog multiplexer (5) is connected to the input of the operational amplifier (6), the output of which is connected to one capacitor electrode (7), the other capacitor electrode (7) with the input of the second integrated analog multiplexer (8), whose even outputs are connected to the outputs of the memory circuits (9) and to the odd outputs, the output of the measuring amplifier (10) is connected to the input of the platinum thermometer (11) with the source (12) constant DC current.