×
10.06.2015
216.013.5251

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ДВУМЯ КАНАЛАМИ ПЕРЕДАЧИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002552594
Дата охранного документа
10.06.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к метрологии. Измерительный преобразователь содержит первый канал передачи, в котором обрабатывается аналоговый измерительный входной сигнал аналоговым способом и формируется в виде обработанного измерительного сигнала. Кроме того, измерительный преобразователь содержит второй канал передачи, в котором обрабатывается аналоговый измерительный входной сигнал и формируется в виде сигнала модуляции, при этом обработанный измерительный сигнал и сигнал модуляции формируются комбинированно в виде измерительного выходного сигнала. В качестве измерителя используется температурный датчик, а устройство также содержит модулятор, демодулятор, повторитель, оптрон, арифметическое устройство, средство обратной связи. При этом сигнал модуляции сигнал модуляции способствует формированию измерительного выходного сигнала менее чем на +/-10-5%. Технический результат - уменьшение времени отклика, обеспечение улучшенной линеаризации сигнала. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к измерительному преобразователю, в частности к измерительному преобразователю с двумя каналами передачи.

Измерительные преобразователи находят применение в самых разных областях. Их назначение состоит в преобразовании входного сигнала датчика измерительных сигналов в требуемый выходной сигнал. Это необходимо всегда в том случае, когда произведенный измерительный сигнал не совместим с последующими стадиями обработки.

В принципе такие измерительные преобразователи выполняются чисто аналоговыми или чисто цифровыми.

В случае цифрового выполнения входной измерительный сигнал преобразуется аналого-цифровым преобразователем, в определенных условиях дополнительно обрабатывается микроконтроллером и затем подвергается цифроаналоговым преобразователем обратному преобразованию в аналоговый сигнал.

При этом обычно в результате дополнительной обработки проводится линеаризация, в результате которой нелинейности датчика измерительных сигналов, а также аналого-цифрового преобразования становятся по существу более незаметными в выходном сигнале. Такая линеаризация может базироваться как на общеизвестных физических свойствах, так и на замеренных параметрах датчика измерительных сигналов и/или цифрового измерительного преобразователя.

Недостатком упомянутых цифровых измерительных преобразователей является то, что они относительно инертно реагируют, вследствие чего время отклика на переход на входной стороне достигает верхнего диапазона, составляющего 100 мс.

При аналоговом выполнении время отклика на переход на входной стороне является, как правило, заметно меньшим, однако при аналоговом выполнении обеспечение линеаризации существенно осложнено и является значительно более затратоемким.

Поэтому задачей настоящего изобретения является создание измерительного преобразователя, в котором посредством изобретения устраняются один или несколько известных в уровне техники недостатков.

Для этого изобретением предлагается измерительный преобразователь, содержащий первый канал передачи, в которым аналоговым способом обрабатывается аналоговый входной измерительный сигнал и формируется в виде обработанного измерительного сигнала. Также измерительный преобразователь содержит второй канал передачи, в котором аналоговый измерительный входной сигнал обрабатывается и формируется в виде сигнала модуляции, при этом обработанный измерительный сигнал и сигнал модуляции формируются комбинированно в виде измерительного выходного сигнала.

Согласно варианту развития изобретения вторым каналом передачи аналоговый измерительный входной сигнал обрабатывается цифровым способом.

Согласно варианту выполнения изобретения первый канал передачи содержит модулятор и демодулятор.

Согласно другому варианту выполнения изобретения первый канал передачи содержит повторитель.

Согласно еще одному варианту выполнения изобретения второй канал передачи содержит аналого-цифровой преобразователь и цифроаналоговый преобразователь.

Согласно варианту развития изобретения второй канал передачи содержит оптрон.

Согласно варианту выполнения изобретения второй канал передачи содержит арифметическое устройство.

Согласно дополнительному варианту выполнения изобретения сигнал модуляции способствует формированию измерительного выходного сигнала менее чем на половину, предпочтительно на +/- 10-5%.

Согласно другому варианту выполнения изобретения второй канал передачи имеет устройство обратной связи для измерительного выходного сигнала для сравнения измерительного входного сигнала с измерительным выходным сигналом.

Согласно еще одному варианту выполнения изобретения устройство обратной связи выполнено с возможностью отключения.

Согласно варианту развития изобретения аналоговый измерительный входной сигнал является измерительным входным сигналом температуры.

Согласно другому варианту выполнения изобретению измерительная система содержит температурный датчик и выполненный согласно изобретению измерительный преобразователь.

Ниже изобретение подробнее поясняется со ссылкой на фиг.1. При этом на фиг.1 схематически изображен измерительный преобразователь согласно изобретению.

На фиг.1 показан измерительный преобразователь согласно изобретению. Этот измерительный преобразователь содержит первый канал 100 передачи и второй канал 200 передачи.

В первом канале 100 передачи обрабатывается аналоговый измерительный входной сигнал 1 датчика измерительных сигналов аналоговым способом и формируется обработанный измерительный сигнал.

Во втором канале 200 передачи также обрабатывается аналоговый измерительный входной сигнал 1 и формируется в виде сигнала модуляции.

Как обработанный измерительный сигнал, так и сигнал модуляции формируются комбинированно в виде измерительного выходного сигнала 0.

В отличие от первого канала 100 передачи, в котором обрабатывается аналоговый измерительный входной сигнал 1 датчика измерительных сигналов аналоговым способом, во втором канале 200 передачи обрабатывается аналоговый измерительный входной сигнал 1 датчика измерительных сигналов цифровым способом.

В аналоговой ветви измерительного преобразователя, т.е. в первом канале передачи, для обработки сигналов может быть предусмотрено наличие модулятора 100 и демодулятора 200. Их назначение в первом канале 100 передачи состоит в преобразовании измерительного входного сигнала 1 датчика измерительных сигналов в необходимый выходной сигнал. При этом соответствующим выбором модулятора 100 и демодулятора 200 могут задаваться необходимые входные диапазоны измерительного входного сигнала 1 и необходимые диапазоны выходного сигнала.

Также первый канал 100 передачи может содержать повторитель ПО. С помощью повторителя ПО могут как преобразовываться условия и таким образом дополнительно задаваться необходимые входные диапазоны измерительного входного сигнала 1 и требуемые выходные диапазоны, так и обеспечиваться при соответствующем варианте выполнения гальваническая развязка между измерительным входным сигналом и последующими стадиями обработки.

Второй канал 200 передачи содержит аналого-цифровой преобразователь 210 и цифроаналоговый преобразователь 230. Их назначение внутри первого канала 200 передачи состоит в преобразовании измерительного входного сигнала 1 датчика измерительных сигналов в требуемый выходной сигнал. При этом благодаря соответствующему выбору или программированию аналого-цифрового преобразователя 210 и/или цифроаналогового преобразователя 230 может достигаться координация между требуемыми входными диапазонами измерительного входного сигнала 1 и требуемыми выходными диапазонами.

Кроме того, второй канал 200 передачи может содержать оптрон, благодаря которому обеспечивается гальваническая развязка между измерительным входным сигналом и последующими стадиями обработки.

Кроме того, как аналого-цифровой преобразователь 210, так и цифроаналоговый преобразователь 230 могут содержать арифметическое устройство. С помощью этого арифметического устройства может осуществляться, например, как диапазонное преобразование, так и линеаризация.

Выходной сигнал первого канала 100 передачи и обозначаемый как сигнал модификации выходной сигнал второго канала 200 передачи поступают в комбинационный блок 140.

При этом степень, с которой сигналы сливаются с образованием комбинированного измерительного выходного сигнала 0, может быть разной.

В результате выполнения первого канала 100 передачи в виде аналогового канала передачи и второго канала 200 передачи в виде цифрового канала передачи становится возможным использование преимущества, обеспечиваемого этими обоими видами обработки. В данном случае аналоговый канал передачи обеспечивает короткое время реплики, в то время как с помощью цифрового канала передачи могут осуществляться линеаризация и параметризация допусков на конструктивные элементы как датчика измерительных сигналов, так и измерительного преобразователя в целом.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения на второй канал передачи приходится незначительная доля, т.е. сигнал модификации способствует формированию измерительного выходного сигнала менее чем на половину, предпочтительно на +/-10-5%.

При необходимости измерительный преобразователь может содержать выходной каскад 300 для усиления полученного комбинационным блоком 140 комбинированного сигнала.

Согласно другому варианту выполнения изобретения второй канал 200 передачи может иметь устройство обратной связи 410 для фактического измерительного выходного сигнала 0 для сравнения измерительного входного сигнала 1 с фактическим измерительным выходным сигналом 0.

Если при сравнении установлено, что фактический выходной сигнал 0 не коррелируется в необходимой степени с измерительным входным сигналом 1, то с помощью коммутационного соединения 420 можно регулировать ступень переключения 400 в выходной ветви измерительного преобразователя, в результате чего выходной сигнал переводится в устойчивое состояние. Это состояние может задаваться, например, с помощью SIL.

Ступень переключения 400 может быть выполнена, например, в виде транзистора, при этом коммутационное соединение 420 управляет затвором или базой или им подобным.

Устройство обратной связи 410, а также линия 420 оперативного тока могут быть выполнены отключаемыми.

Факультативно может подключаться также выходной каскад 300 посредством устройства обратной связи.

При этом сравнение, при котором коррелируется фактический выходной сигнал 0 в необходимой степени с измерительным входным сигналом 1, может проводиться как аналоговым, так и цифровым способом.

Если сравнение проводится цифровым способом, то фактический выходной сигнал 0 до своей обработки подвергается аналого-цифровому преобразованию. Измерительный входной сигнал 1 образуется за аналого-цифровым преобразователем 210 в цифровом виде, вследствие чего сравнение может проводиться на пригодном для этого месте. Такое сравнение может выполняться, например, в арифметическом блоке 230 или же в арифметическом блоке 210.

Хотя отдельные компоненты описаны в виде отдельных блоков, однако среднему специалисту очевидно, что данное описание служит только для пояснения функции и ни в коем случае не является установкой на определенный вид технического осуществления. Таким образом, полностью возможно допустить, что аналого-цифровой преобразователь 210 и арифметический блок представляют собой функциональное единство. Также допустимо, что аналого-цифровой преобразователь 210 и цифроаналоговый преобразователь 230 представляют собой функциональное единство.

Также ступень переключения 400 и выходной каскад 300 могут создавать функциональное единство.

Как уже было указано, измерительные преобразователи могут применяться в самых разных областях. Однако особо предпочтительным является применение в том случае, когда аналоговый измерительный входной сигнал является измерительным входным сигналом температуры.

Поэтому дополнительно предусмотрено наличие измерительной системы с температурным датчиком, например датчиком PtlOO, и выполненного согласно изобретению измерительного преобразователя. В такой измерительной системе может осуществляться посредством параметризации однократная коррекция на испытательной станции, в результате чего вся система может быть использована для целей техники безопасности.

Перечень позиций

100 первый канал передачи
110 модулятор
120 повторитель
130 демодулятор
140 комбинационный блок
200 второй канал передачи
210 аналого-цифровой преобразователь
220 развязывающее устройство
230 цифроаналоговый преобразователь
300 выходной каскад
400 ступень переключения
410 устройство обратной связи
420 коммутационное соединение


ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ДВУМЯ КАНАЛАМИ ПЕРЕДАЧИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 15.
27.10.2013
№216.012.7b64

Устройство защиты от перенапряжений

Устройство защиты от перенапряжений имеет корпус (1) и по меньшей мере два электрических проводника (2), подведенных к корпусу (1) для электрического подсоединения к устройству защиты от перенапряжений, тепловой переключатель (14), искровой разрядник (15) и воспламенитель (16). В корпусе (1)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497250
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.02.2014
№216.012.a3b2

Устройство для разъемного крепления проводника к корпусу трансформатора

Устройство для разъемного крепления проводника (10) электричества к корпусу (12) трансформатора тока содержит крепежный элемент (16, 32), который может, по меньшей мере, частично соприкасаться с поверхностью проводника (10), когда проводник (10) прикреплен к корпусу (12) трансформатора....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507621
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.03.2014
№216.012.af1a

Устройство для разъемного крепления проводника к корпусу трансформатора

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим трансформаторам. Технический результат состоит в упрощении и повышении быстроты крепления. Устройство для разъемного крепления проводника (10) к корпусу (12) трансформатора содержит крепежный элемент (16), который проходит через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510541
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.10.2014
№216.013.0196

Устройство защиты от тепловой перегрузки

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности защиты. Устройство (22) защиты от тепловой перегрузки содержит закорачивающее устройство (24) для закорачивания выводов (12, 14) компонента (10) путем их соединения с помощью паяных соединений с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531804
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.01.2015
№216.013.18dd

Устройство защиты от тепловой перегрузки

Изобретение относится к области электротехники. Устройство (10) защиты от тепловой перегрузки электрического компонента (20), в частности электронного компонента, содержит переключательный элемент (12) для закорачивания выводов (18, 46) компонента (20) или для прерывания токопроводящего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537793
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1fc6

Клеммное устройство

Клеммное устройство предпочтительно может быть установлено на рельсовой опоре. Устройство имеет корпус (12), образованный первой половиной (14) и второй половиной (16). На корпусе (12) выполнен по меньшей мере один электрический вывод (18), содержащий область (20) соединения для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539575
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.02.2015
№216.013.24b7

Устройство для защиты от тепловой перегрузки

Устройство (40) для защиты от тепловой перегрузки электрического компонента (12), установленное на монтажном устройстве (10), содержит токонесущие элементы (14, 16), в частности, электронного компонента, которое содержит множество паяных соединений (18, 20), обеспечивающих контакт одного из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540852
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.2572

Перемычка

Перемычка соединительного клеммного устройства (34) содержит контактный элемент (12), имеющий контактную область (16) и крепежную область (18) с выполненным на ней крепежным элементом (14) из изолирующего материала. При этом крепежная область (18) содержит перфорацию (22), в которую проникает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541039
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.02.2015
№216.013.2742

Система соединения однорядного корпуса с соединительным элементом

Изобретение касается системы (12) соединения однорядного корпуса с соединительным элементом (10). При этом однорядный корпус (12) имеет область (22) соединения соединительного элемента (10) с однорядным корпусом (12), которая соединена с платой с печатной схемой, которая находится в однорядном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541507
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.03.2015
№216.013.2f05

Электрический вывод

Электрический вывод содержит клеммный корпус (22) с подвижным рабочим нажимным элементом (10) для манипулирования пружинным элементом (26), установленным в клеммном корпусе (22). При этом рабочий нажимной элемент (10) имеет лицевую поверхность (16) и маркировочную поверхность (12), а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543505
Дата охранного документа: 10.03.2015
Показаны записи 1-10 из 15.
27.10.2013
№216.012.7b64

Устройство защиты от перенапряжений

Устройство защиты от перенапряжений имеет корпус (1) и по меньшей мере два электрических проводника (2), подведенных к корпусу (1) для электрического подсоединения к устройству защиты от перенапряжений, тепловой переключатель (14), искровой разрядник (15) и воспламенитель (16). В корпусе (1)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497250
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.02.2014
№216.012.a3b2

Устройство для разъемного крепления проводника к корпусу трансформатора

Устройство для разъемного крепления проводника (10) электричества к корпусу (12) трансформатора тока содержит крепежный элемент (16, 32), который может, по меньшей мере, частично соприкасаться с поверхностью проводника (10), когда проводник (10) прикреплен к корпусу (12) трансформатора....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507621
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.03.2014
№216.012.af1a

Устройство для разъемного крепления проводника к корпусу трансформатора

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим трансформаторам. Технический результат состоит в упрощении и повышении быстроты крепления. Устройство для разъемного крепления проводника (10) к корпусу (12) трансформатора содержит крепежный элемент (16), который проходит через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510541
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.10.2014
№216.013.0196

Устройство защиты от тепловой перегрузки

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности защиты. Устройство (22) защиты от тепловой перегрузки содержит закорачивающее устройство (24) для закорачивания выводов (12, 14) компонента (10) путем их соединения с помощью паяных соединений с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531804
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.01.2015
№216.013.18dd

Устройство защиты от тепловой перегрузки

Изобретение относится к области электротехники. Устройство (10) защиты от тепловой перегрузки электрического компонента (20), в частности электронного компонента, содержит переключательный элемент (12) для закорачивания выводов (18, 46) компонента (20) или для прерывания токопроводящего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537793
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1fc6

Клеммное устройство

Клеммное устройство предпочтительно может быть установлено на рельсовой опоре. Устройство имеет корпус (12), образованный первой половиной (14) и второй половиной (16). На корпусе (12) выполнен по меньшей мере один электрический вывод (18), содержащий область (20) соединения для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539575
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.02.2015
№216.013.24b7

Устройство для защиты от тепловой перегрузки

Устройство (40) для защиты от тепловой перегрузки электрического компонента (12), установленное на монтажном устройстве (10), содержит токонесущие элементы (14, 16), в частности, электронного компонента, которое содержит множество паяных соединений (18, 20), обеспечивающих контакт одного из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540852
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.2572

Перемычка

Перемычка соединительного клеммного устройства (34) содержит контактный элемент (12), имеющий контактную область (16) и крепежную область (18) с выполненным на ней крепежным элементом (14) из изолирующего материала. При этом крепежная область (18) содержит перфорацию (22), в которую проникает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541039
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.02.2015
№216.013.2742

Система соединения однорядного корпуса с соединительным элементом

Изобретение касается системы (12) соединения однорядного корпуса с соединительным элементом (10). При этом однорядный корпус (12) имеет область (22) соединения соединительного элемента (10) с однорядным корпусом (12), которая соединена с платой с печатной схемой, которая находится в однорядном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541507
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.03.2015
№216.013.2f05

Электрический вывод

Электрический вывод содержит клеммный корпус (22) с подвижным рабочим нажимным элементом (10) для манипулирования пружинным элементом (26), установленным в клеммном корпусе (22). При этом рабочий нажимной элемент (10) имеет лицевую поверхность (16) и маркировочную поверхность (12), а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543505
Дата охранного документа: 10.03.2015
+ добавить свой РИД