10.3. Мультиплицированная ис с термопарами

Ограничимся рассмотрением ИС, основанной на использовании мультиплицированной структуры и предназначенной для измере­ния температур с помощью термопар (рис. 10.4).

Измерительная система обладает высоким быстродействием и имеет блочную компоновку.

1.1

>

8.1

>

L_ Г"

z°

т{

T

_ЫУ

-4

***

Модуль 1

Модуль 16

_Z

t

_I

_J

16

Щшд-\ритет

NN

лте

Consul-zee BTA-ZODO

JD

#

,?

CP

RAM.

RAM₂

_&£?

Сброс

FT

Rtn.

Рис. 10.4. Структурная схема мультиплицированной термоизмерительной системы

В качестве датчиков используются термопары ХК и ХА, изго­товленные из тонких (несколько десятков микрометров) проволок ХК и ХА и имеющие малую (порядка десятков миллисекунд) по­стоянную времени. Для уменьшения продольных помех и усиле­ния сигналов термопар в ИС используются усилители МАА-725 с дифференциальным входом. На выходе устройств сравнения на микросхеме 554САЗА после оптронов 249ЛП1Б применены тригге­ры со счетным входом. Система собирается из 16 блоков по 8 ка­налов (128 каналов).

Упрощенная СЛСА этой ИС в режиме измерений может быть представлена в следующем виде:

восприятие и усиление (£ = 50) сигналов термопар {[(I}¹'):^

-UTVO I(*,/£/, = ад ||... || (ij»)||... ||<ВД|х;

формирование сигнала, компенсирующего влияние температуры окружающей среды, Х\\[1(Т₀/Я₀) l(-Ro/U₀)]}X; формирование компенсирующего напряжения U_K

х [L ф (/: = / +1) i (z_K/№ ^l (U*=№ - v₀)\ X;

сравнение ХЩ⁽²⁾>: = I₁(CR:£/_I, Uj\\\-\\<JP)\\- X

Х- ll(ii⁽l)}X;

запрос на обслуживание

Xa>[(Ui\U₂\ ... \U_t\ ... |£/12в)=/А£/к]Х Х{[ф1.1 (R) |... 1 фал (R)] II- - -II [Ф1.1в(R) 1...IФв.1б (R)}-

Далее схема приоритета опрашивает и определяет номера сра­ботавших триггеров на данной ступени компенсирующего напря­жения у'ДС/к, и производится запись этих номеров и г_к, в RAM1. Возможна запись кода 2_КЗ- по восьми адресам одновременно. Затем процедуры измерения продолжаются. По окончании процесса из­мерения происходит перезапись данных в RAM2 и начинается но­вый цикл, во время которого информация из \RAM2 вводится в па­мять ЭВМ.

СЛСА описанных процедур будет иметь вид:

определение и запись адреса и отсчета

Xco(R) L*o(*: = *4-l;/ = const)Ad₀(*){[SbAd(])||...||SbAd(8)]X

2

X {№,,<) I(S,:D£, 1; z_/)]||...{[«D(R_e._B)I(S₁:D&, 8; _Z/)]} X

X«o(*=i6) П «>(; = Ю24) n X;

(здесь для краткости использовано обозначение co(R) вместо

<»МЮ]);

перепись информации

XI(S,:/7S₂:/*) /(S₂:/*/S_3Bm:/*) Ф(Е).

В режиме измерения ИС позволяет производить 10⁵ измере­ний/с с погрешностью не более ±0,2%.. В системе достигается ослабление продольных помех примерно на 70 дБ и поперечных на 40 дБ. Отметим, что при применении мультиплицированных структур может быть достигнуто еще более высокое быстродей­ствие.

Помимо режима измерения ИС имеет режимы, позволяющие выполнять обработку информации в процессе ее получения.

К таким режимам относятся:

нахождение и измерение минимального значения, когда при увеличении компенсирующего образцового напряжения отмечают­ся и регистрируются номер канала и значение минимума при пер­вом же запросе на обслуживание:

1_Ф(/: = Л-1)1(г_кД/_к = /ДС/_к)в»[(£/₁|£/₁|...|£/_1И) =

= j/K/J 1 I(S:z,., Dt)...;

нахождение и измерение максимального значения;

измерение величин, уровни которых находятся в заданной зоне, образцовая величина при этом изменяется только в заданной зоне; (сюда же относится определение изопараметрических линий);

выявление ближайшей к заданному значению измеряемой вели­чины путем нахождения максимального или минимального значе­ний относительно заданного.

В ИС предусмотрена работа с микро-ЭВМ «Электроника-60» и ДЗ-28, а также сопряжение с приборным интерфейсом. Програм­мное обеспечение предусматривает получение с помощью микро-

ЭВМ статистических характеристик и выполнение метрологических поверок ИС.

Конструктивно ИС выполнена в двух блоках. Модульная кон­струкция позволяет делать мультиплицированные ИС на различ­ное количество измеряемых величин.