Багатоканальна система виміру температури

Реферат: Багатоканальна система виміру температури, що включає платинові датчики температури, яка відрізняється тим, що кожний платиновий датчик температури (1) оснащений елементом пам'яті ROM (2), з'єднаним з інтерфейсом мікропроцесорної системи (3), з'єднаної з перемикачем CMOS (4), з'єднаним із чотирипровідним пристроєм виводу сигналів (5), сполученим з мультиплексором (6), що з'єднаний з інтерфейсом (7) для підключення елемента пам'яті ROM до мікропроцесорної системи (8), до якої підключено двоканальний аналого-цифровий перетворювач (9), що з'єднаний з еталонним резистором (10). UA 101798 C2 (12) UA 101798 C2 UA 101798 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Предметом винаходу є багатоканальна система виміру температури. Відомі багатоканальні системи виміру температури, що складаються з великої кількості датчиків і перетворювачів температури, а також комп'ютерної системи обробляння і збору інформації. Однак, ці системи не забезпечують необхідної точності виміру температури внаслідок того, що датчики, що серійно випускаються, мають великий розкид параметрів. З опису японського патенту JP 57194325 відома система виміру температури, що включає датчики температури, що перемикаються селективно. У цій відомій системі вимірювальна схема підключається до підсилювальної схеми шляхом почергового перемикання вимірювальних і еталонних резисторів. Вихід підсилювача з'єднаний із пристроєм пам'яті, з якого обмірювані значення надходять на обробку в мікропроцесорний арифметичний пристрій. У такий спосіб забезпечується компенсація зміни електричного струму, що проходить крізь вимірювальний резистор, і зміни опору сполучних проводів і перемикачів, а також зміни параметрів підсилювача. Задачею винаходу є створення вимірювальної системи з дуже високою точністю виміру температури при помірній вартості комплектуючих елементів і системи в цілому. У багатоканальній системі виміру температури, що включає, зокрема, платинові датчики температури, кожний платиновий датчик температури оснащений елементом пам'яті ROM, що з'єднаний з інтерфейсом мікропроцесорної системи, з'єднаної з перемикачем CMOS, що, у свою чергу, з'єднаний із чотирипровідним пристроєм виводу сигналів, сполученим з мультиплексором, з'єднаним з інтерфейсом для підключення блока пам'яті ROM до мікропроцесорної системи, до якої підключено двоканальний аналого-цифровий перетворювач, що з'єднаний з еталонним резистором. Суть винаходу пояснюється за допомогою креслення, на якому представлена блок-схема вимірювальної системи. У багатоканальній системі виміру температури, що включає датчики температури 1, зокрема платинові датчики, кожний з яких оснащений елементом пам'яті ROM 2, який з'єднаний з інтерфейсом мікропроцесорної системи 3, з'єднаної з перемикачем CMOS 4. Перемикач CMOS 4 з'єднаний із чотирипровідним пристроєм виводу сигналів 5, сполученим з мультиплексором 6. Мультиплексор 6 з'єднаний з інтерфейсом 7 для підключення елемента пам'яті ROM до мікропроцесорної системи 8, до якої підключений двоканальний аналого-цифровий перетворювач 9, що з'єднаний з еталонним резистором 10. У процесі калібрування платинового датчика температури 1 в елемент постійної пам'яті 2, розміщений у головці 13 датчика, заносяться параметри R0, А і В, які визначаються відповідно до стандарту. У головку датчика 13 вбудована мікропроцесорна система 3 і перемикач CMOS 4, що поперемінно підключає до чотирипровідної системи виводу сигналів 5 або елемент постійної пам'яті 2, або платиновий датчик 1. Потім, у процесі проведення вимірів через багатопозиційний перемикач чотирипровідний мультиплексор 6 провадиться послідовне підключення декількох датчиків відповідно до винаходу. При кожному підключенні чергового датчика вимірювальна система виконує дві фази виміру: по-перше зчитує параметри R0, А і В, занесені в елемент постійної пам'яті, який вбудований у головку 13 даного датчика 2, через мікропроцесорну систему 8 за допомогою інтерфейсу 7, а потім через двоканальний аналого-цифровий перетворювач 9 виконує вимір опору платинового датчика 1, при цьому аналого-цифровий перетворювач перетворює цей опір в 16-бітовий код. При цьому вимірюваними значеннями є величина напруги на еталонному резисторі 10, що пропорційна величині постійного струму від джерела струму 11, і величина напруги на платиновому резисторі Pt100 датчика температури 1. Мікропроцесорна система 8 із джерелом живлення 12 і з інстальованою програмою обробки зчитує параметри із двох каналів аналого-цифрового перетворювача 9, а також значення параметрів R0, A і В з підключеного в цей момент датчику температури 1 і розраховує значення температури відповідно до стандарту. У процесі роботи вимірювальної системи датчики 1 можуть доповнюватися новими або замінятися на нові без необхідності вимикання або перепрограмування вимірювальної системи. Пропонована вимірювальна система відповідно до винаходу забезпечує високу точність виміру при відносно низькій вартості за рахунок того, що вимір провадиться без використання еталонних датчиків у самій системі, а потрібно лише калібрування недорогих датчиків, що випускаються серійно. 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 Багатоканальна система виміру температури, що включає платинові датчики температури, яка відрізняється тим, що кожний платиновий датчик температури (1) оснащений елементом пам'яті ROM (2), з'єднаним з інтерфейсом мікропроцесорної системи (3), з'єднаної з 1 UA 101798 C2 перемикачем CMOS (4), з'єднаним із чотирипровідним пристроєм виводу сигналів (5), сполученим з мультиплексором (6), що з'єднаний з інтерфейсом (7) для підключення елемента пам'яті ROM до мікропроцесорної системи (8), до якої підключено двоканальний аналогоцифровий перетворювач (9), що з'єднаний з еталонним резистором (10). Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2