SU1381435A1

SU1381435A1 - Multichannel measuring system with checking facilitt

Info

Publication number: SU1381435A1
Application number: SU864041887A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Михайлович Шур
Original assignee: Предприятие П/Я А-3985
Priority date: 1986-03-25
Filing date: 1986-03-25
Publication date: 1988-03-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть применено дл автоматического непрерывного контрол цепей измерительных датчиков. Цель изобретени - повышение надежности системы при контроле и точности измерений. Система измерений содержит измерительные датчики 1, соединительные линии 2, индивидуальный коммутатор 3, групповой коммутатор 4, групповой измерительный преобразователь 5, основной источник 6 питани , ключевой элемент 7, полевой транзистор 8, переменный резистор 9, нагрузочный резистор 10, шунтирующий резистор 11, дополнительный источник 12 питани , компаратор 13 напр жений , стабилизированный источннк 14 напр жени смещени , делитель 15 напр жени , усилитель-повторитель 16 напр жени , резистор 17, стабилитрон 18, резисторы 19, 20, контрольный выход 21. Замкнутое состо ние цепи конкретного датчика I при проведении измерени контролируетс с помощью ключевого элемента 7 на полевом транзисторе 8, имеющего большое входное сопротивление , не оказывающее вли ни на измерительную цепь. При закрытом состо нии ключевого элемента 7 на выходе компаратора 13 присутствует сигнал, свидетельствующий о замкнутом (т.е. нормальном) состо нии измерительной цепи. При ее разрыве ключевой элемент открываетс , а компаратор измен ет состо ние (на выходе 21 по вл етс нулевое напр жение), сигнализиру о нарушении измерительной цепи. 1 ил. с S9The invention relates to a measurement technique and can be applied for automatic continuous monitoring of measuring sensor circuits. The purpose of the invention is to improve the reliability of the system with the control and measurement accuracy. The measurement system contains measuring sensors 1, connecting lines 2, individual switch 3, group switch 4, group measuring converter 5, main power source 6, key element 7, field-effect transistor 8, variable resistor 9, load resistor 10, shunt resistor 11, additional power supply 12, comparator 13 voltages, stabilized source 14 bias voltage, voltage divider 15, voltage follower 16, resistor 17, zener diode 18, resistors 19, 20, control 21. The closed state of the circuit of a particular sensor I, when measured, is monitored by means of a key element 7 on a field-effect transistor 8, which has a large input resistance that does not affect the measuring circuit. In the closed state of the key element 7, the output of the comparator 13 is a signal indicating a closed (i.e., normal) state of the measuring circuit. When it is broken, the key element opens, and the comparator changes its state (zero voltage appears at output 21), signaling a measuring circuit violation. 1 il. with S9

Description

СО 00CO 00

со елcoke

.:.:

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть применено дл автоматического непрерывного контрол цепей измерительных датчиков.The invention relates to a measurement technique and can be applied for automatic continuous monitoring of measuring sensor circuits.

Цель изобретени - повышение надеж- ности системы при контроле и точности измерений .The purpose of the invention is to increase the reliability of the system during control and measurement accuracy.

На чертеже изображена принципиальна схема многоканальной системы измерений с контролем.The drawing shows a schematic diagram of a multichannel measurement system with control.

Система содержит измерительные дат- чики 1, соединительные линии 2, индивидуальный коммутатор 3, групповой коммутатор 4, групповой измерительный преобразователь 5, основной источник 6 питани , ключевой элемент 7, полевой транзистор 8, переменный резистор 9, нагрузочный резистор 10, шунтирующий резистор 11, дополнительный источник 12 питани , компаратор 13 напр жений, стабилизированный источник 14 напр жени смещени , делитель 15 напр жени , усилитель-повторитель 16 напр жени , резистор 17, стабилитрон 18, резисторы 19 и 20 и контрольный выход 21 системы.The system contains measuring sensors 1, connecting lines 2, individual switch 3, group switch 4, group measuring converter 5, main power supply 6, key element 7, field-effect transistor 8, variable resistor 9, load resistor 10, shunt resistor 11, additional power supply 12, comparator 13 voltages, stabilized bias voltage source 14, voltage divider 15, voltage amplifier, repeater 16, resistor 17, zener diode 18, resistors 19 and 20, and control output 21 of the system we.

Дл обеспечени минимального вли ни на работу ключевого элемента 7 усилитель- повторитель 16 должен иметь общий вход с полевым транзистором, обеспечивающим больщое входное сопротивление, коэффициент усилени элемента 16 равен 1.In order to have a minimal effect on the operation of the key element 7, the repeater amplifier 16 must have a common input with a field effect transistor providing a large input resistance, the gain of the element 16 is equal to 1.

Стабилизированный источник 14 напр жени смещени может быть выполнен на резисторе 17 и стабилитроне 1В. Делитель 15 напр жени содержит два последовательно соединенных резистора 19 и 20. Сигналы датчиков I однопол рны (верхний вывод положительный).The stabilized bias voltage source 14 can be performed on a resistor 17 and a zener diode 1B. The voltage divider 15 contains two series-connected resistors 19 and 20. The signals of the sensors I are unipolar (the upper pin is positive).

Устройство работает следующим обра- зом.The device works as follows.

Измерительные датчики 1 через соединительные линии 2 при замыкании контактов индивидуального 3 и группового 4 коммутаторов подключаютс к групповому из- мерительному преобразователю 5 через усилитель-повторитель 16.The measuring sensors 1 through the connecting lines 2 when closing the contacts of the individual 3 and group 4 switches are connected to the group measuring converter 5 via the repeater amplifier 16.

Одновременно с процессом измерени осуществл етс автоматический непрерывный контроль целостности датчика, соединительной линии и срабатывани коммутато- ров.Simultaneously with the measurement process, automatic continuous monitoring of the integrity of the sensor, the connecting line and the operation of the switches is carried out.

Если цепь датчика замкнута вплоть до усилител -повторител 16, на его входе присутствует потенциал общей щины, который подводитс к затвору полевого транзистора 8. Последний закрываетс , так как на затворе по вл етс напр жение, смещающее в обратном направлении переход затвор- канал. Чтобы это напр жение было меньще напр жени отсечки транзистора, его исток подключаетс к общей щине через переменный резистор 9, получающий питание через делитель 15 от стабилизированного источника 14 напр жени смещени .If the sensor circuit is closed down to amplifier 16, there is a common potential at its input, which is supplied to the gate of the field-effect transistor 8. The latter is closed, since a gate appears in the gate, shifting the gate-channel transition in the opposite direction. In order for this voltage to be less than the cut-off voltage of the transistor, its source is connected to the common bus through a variable resistor 9, which is powered by a divider 15 from the stabilized source 14 of the bias voltage.

На инвертирующий вход компаратора 13 поступает часть напр жени основного источника 6 питани , сформированна делителем 15, а на неинвертирующий (пр мой) вход - больщее отрицательное значение напр жени со стока закрытого полевого транзистора 8. На выходе компаратора присутствует отрицательное напр жение, свидетельствующее о том, что цепь датчика замкнута .The inverting input of the comparator 13 receives part of the voltage of the main power supply 6, formed by the divider 15, and the non-inverting (direct) input - a greater negative value of the voltage from the drain of the closed field-effect transistor 8. A negative voltage is present at the output of the comparator, indicating that that the sensor circuit is closed.

В случае нарушени целостности измерительной цепи датчика 1 затвор транзистора 8 через входное сопротивление усилител -повторител 16 подключаетс к истоку , смещение в обратном направлении перехода затвор-исток снимаетс и транзистор открываетс . При этом на неинвертирующий (пр мой) вход компаратора 13 подаетс небольшое напр жение (близкое к и ore транзистора, выставл емое на переменном резисторе 9). Напр жение на выходе компаратора 13 становитс равным нулю, что свидетельствует о нарушении цепи датчика на данном шаге измерений.In the event that the measuring circuit of the sensor 1 is interrupted, the gate of the transistor 8 is connected to the source via the input resistance of the amplifier 16, the gate-source shift in the opposite direction is removed and the transistor opens. In this case, a small voltage is applied to the non-inverting (direct) input of the comparator 13 (close to or ore of the transistor, set at a variable resistor 9). The voltage at the output of the comparator 13 becomes equal to zero, which indicates that the sensor circuit has been broken at this measurement step.

Применение ключевого элемента иа полевом транзисторе обеспечивает некритич- иость устройства контрол к характеристи- ка.м датчиков (их внутреннему сопротивлению ), что повыщает надежность, а отсутствие в измерительной цепи дополнительных реактивных элементов, используемых в аналогичных известных устройствах, повыщает точность и быстродействие измерений.The use of a key element and a field-effect transistor ensures that the control device is not critical to the sensor parameters (their internal resistance), which increases reliability, and the absence of additional reactive elements in the measuring circuit used in similar well-known devices improves measurement accuracy and speed.

Claims

Invention Formula

A multichannel measurement system with a control containing measuring sensors connected via connecting lines to the corresponding inputs of an individual switch, the output of which is connected to the input of a group switch, a group measuring converter, the first input of which is connected to the total thickness and the first output of a group switch, and the main source power supply, characterized in that, in order to increase the reliability of the system during the control and measurement accuracy, an additional source is introduced into it power supply, voltage comparator, stabilized bias voltage source, voltage divider, a key element in the field-effect transistor, also containing a variable resistor, a load resistor and a pull-up resistor, and a voltage repeater connected between the second output of the group switch and the second input of the group meter input, the power inputs of the amplifier-repeater are connected to the corresponding terminals of the additional power source, the negative output of which is connected a positive source of the main power source is connected to the common bus; the gate of the field-effect transistor is connected to the second output of the group switch; the drain of the field-effect transistor is connected to the negative terminal of the main power source, which is connected to the input of the stabilized voltage source. a bias connected by an output to the input of a voltage divider whose output is connected to the inverting input of a voltage switch and the first fixed output a variable resistor connected to the second fixed terminal of general schinoy and movable

the output is connected to the source of the field-effect transistor, the drain of the field-effect transistor is connected to the direct input of the voltage comparator and through the shunt resistor to the bus, the supply inputs of the voltage comparator are connected to the corresponding outputs of the axis power supply, and the output of the voltage comparator is the system control output.