БАЗИСНЫЙ ФОТОМЕТР

Полезная модель относится к технике дистанционного измерения фотометрических параметров, с использованием одноканальных систем и двухпроводной линии связи.
В зависимости от параметров линии связи (прямого сопротивления проводов и сопротивления токов утечки между проводами) используют системы передачи аналоговой измерительной информации током или напряжением. Системы обладают хорошей помехоустойчивостью, и если не требуется быстродействие, предпочтительны для использования благодаря своей простоте. При передаче информации током исключается влияние прямого сопротивления проводов линии связи. Влияние сопротивления утечки сводится к минимуму, если достаточно мало сопротивление обратного преобразователя на приемном конце линии связи, что, как правило, легко обеспечить. Например, известно такое устройство по 11, содержащее первичный преобразователь, согласующее устройство, линию связи и индикатор на приемном конце.
Если требуется измерять физический параметр в большом динамическом диапазоне величин, то для сохранения точности приходится использовать два и более диапазонов измерения, и, соответственно, два и более первичных преобразователя и несколько линий связи. При использовании двухпроводной линии связи система заметно усложняется.
Наиболее близкое по технической сущности к заявляемой полезной модели и принятое заявителем в качестве прототипа является двдхдиапазонное средство измерения коэффициента прозрачности атмосферы, то есть базисный фотометр по 21. Прототип состоит из средства измерения, в которое входят два первичных преобразователя, переключатель диапазонов и имеет измерительный выход в виде напряжения, пропорцианального козффициентц прозрачности атмосферы. По патенту 21 в средство измерения входит фотометрический блок, содержащий источник излучения и два приемника световых импульсов, и блок обработки электрических сигналов, включающий в себя устройство нормирования сигналов на два входа и переключатель диапазонов. Один первичный преобразователь образуется излучателем, первым приемником и устройством нормирования по первому входу, а во второй первичный преобразователь входит излучатель, второй приемник и устройство нормирования сигналов по второму входу.
Прототип по сравнению с заявляемой полезной моделью обладает следующими недостатками: он не обеспечивает дистанционных измерений по двухпроводной линии связи. Требуются два двухпроводные линии для каждого диапозона.
Задачей полезной модели является обеспечение надежного управления и передачи измерительной информации от двухдиапазонного средства измерения по двухпроводной линии связи без использования сложных команд управления, устройств запоминания и ответной сигнализации о состоянии системы.
Предлагается базисный фотометр, содержащий средство измерения физического параметра окружающей среды, включающее в себя соединенные параллельно первый и второй первичные преобразователи, и переключатель диапазонов.
L
Предлагаемый базисный фотометр отличается от прототипа тем, что он дополнительно содержит блок дистанционного управления, связанный со средством измерения посредством двухпроводной линии связи, причем в средство измерения дополнительно введены первый и второй диодные полумосты, в плечи которых соответственно подключены первый и второй преобразователи напряжение-ток, последовательно соединенные с первичными преобразователями, а диагональ полученного таким образом моста соединена с линией связи, блок дистанционного управления содержит третий и четвертый диодные полумосты, связанные с линией связи через диагональ моста, в плечи полумостов соответственно подключены первый и второй резистивные обратные преобразователи, последовательно и соответственно соединенные с первым и вторым согласующими приемными устройствами, выходы которых связаны с первым и вторым входами коммутатора соответственно, последовательно соединенного с цифровым индикатором, причем диагональ моста блока дистанционного управления соединена с линией связи через источник напряжения с управляющим входом для переключения полярности, который подключен к переключателю диапазонов, имеющиму свой управляющий вход, являющийся управляющим входом фотометра, и вторым выходом подключенный к третьему управляющему входу коммутатора.
Сущность предлагаемой полезной модели пояснена фигурой 1, на которой изображена принципиальная электрическая схема полезной модели. На фигуре 1 введены следующие обозначения:
j
ЛС - линия связи;
ПП1, ПП2 - первичные преобразователи:
«- 1, «- 2 - преобразователи напряжение-ток ;
ДП1, ДП2, ДПЗ. ДП4 - диодные полумосты;
R1, R2 - резистивные обратные преобразователи;
СПН1, СПН2 - согласующие приемные устройства;
ПД - переключатель диапазонов;
К - коммутатор;
ЦИ - цифровой индикатор;
ИНКП - источник напряжения с коммутируемой полярностью;
Как видно на фигуре 1 предлагаемый базисный фотометр содержит средство измерения физического параметра окружающей среды СИ, содержащее соединенные параллельно первый ПП1 и второй ПП2 первичные преобразователи и блок дистанционного управления БДН, связанный со средством измерения СИ посредством двухпроводной линии связи ЛС. Средство измерения СИ включает в себя соединенные параллельно первый ПП1 и второй ПП2 первичные преобразователи, первый и второй диодные полумосты ПД и ПД2, в плечи которых соответственно подключены первый и второй преобразователи напряжение-ток - и -2, последовательно соединенные с первичными преобразователями, а диагональ, полученного таким образом моста, соединена с линией связи. Преобразователи напряжение-ток выполнены аналогично 31, а более подробно описаны в 4. Блок дистанционного управления БДУ содержит третий ПДЗ и четвертый ПД4 диодные полумосты, связанные с линией связи ЛС через диагональ моста. В плечи полумостов ПДЗ и ПД4 соответственно подключены первый R1 и второй R2 резистивные обратные преобразователи, последовательно и соответственно соединенные с первым СПУ1
и вторым СПУ2 согласующими приемными устройствами, выходы которых связаны с первым и вторым входами коммутатора К соответственно, выход которого связан с цифровым индикатором ЦИ. Диагональ моста, входящего в блок дистанционного управления БДУ, соединена с линией связи ЛС через источник напряжения с управляющим входом ИНКП для переключения полярности, который подключен к переключателю диапазонов ПД, имеющиму свой управляющий вход, явлющийся управляющим входом фотометра, и вторым выходом подключенный к третьему, управляющему входу коммутатора К.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом. Блок дистанционного управления БДУ обеспечивает переключение диапазонов измерения и прием измерительной информации от средства измерения СИ. Переключатель диапазонов ПД имеет два состояния. В одном состоянии на управляющий вход источника напряжения ЙНКП подается логическая единица, а в другом логический ноль. Каждому состоянию переключателя диапазонов ПД соответствует определенная полярность напряжения, поступающего в линию связи ЛС от источника напряжения ИНКП. Положительной полярности соответствует подключение первого преобразователя напряжение-ток средства измерения СИ. Диодные полумосты ДП-1 (на передающем конце системы) и ДП-3 (на приемном конце системы) обеспечивают прохождение тока через резистивный обратный преобразователь R1. Отрицательной полярности напряжения соответствует подключение второго преобразователя напряжение-ток средства измерения СИ. При этом диодные полумосты ДП2 (на передающем конце системы) ДП4 (на приемном конце системы) обеспечивают прохождение тока через резистивный обратный преобразователь R2. Согласующие приемные устройства CnJJi и СПН2 обеспечивают преобразование напряжения в цифровой код в соответствии с масштабным коэффици /ж х
- 5 ентом выбранного диапазона измерения а коммутатор К, дправляемнй переклвчателем диапазонов ПД, подклвчает цифровой индикатор ЦИ к выходу первого или второго согласующих приемных устройств СП1 и СП2,
Достоинство предлагаемой полезной модели состоит в том, что сигнал управления диапазоном и сигнал считывания измерительной информации совмещены. Это позволяет упростить устройство и обеспечить надежнуп индентификацио выбранного диапазона измерения без использования сложных команд, устройств запоминания и .ответной сигнализации с подтверждением принятых сигналов управления и без использования дополнительных проводов линии связи ЛС.
При кратковременном отключении питающего напряжения на передающей стороне не требуется возобновления сигналов управления, так как выбор диапазона измерения определяется только полярностью поступающего в линию связи ЛС напряжения от блока дистанционного управления БДУ.
ЛИТЕРЙТЗРЙ
1Ильин В.А. Телеуправление и телеизмерение, Москва, Энергоиздат, 1982, стр 48
2Патент РФ N 2070717, опубликовано 20 12 96, БИ Н 35
3И, Достал Операционные усилители, Москва, Мир, 1982, стр 193
4П Хоровиц, Н Хилл, Искусство схемотехники, Москва, Мир, 1984, стр 161, стр, 380 - 6 ФОРМУЛА