Анализатор тока для аналогового датчика и аналого-цифровой датчик (варианты)

Заявлено устройство - анализатор тока - для работы совместно с серийно выпускаемым аналоговым датчиком. Анализатор тока содержит следующие элементы: измерительный резистор; анализатор напряжения (микроконтроллер); релейный выходной каскад; источник питания. Анализатор тока выполнен в виде отдельного самостоятельного энергонезависимого устройства в отдельном корпусе; приспособлен для работы с серийно выпускаемым аналоговым датчиком. Приспособленность обусловлена следующими факторами: поперечные габаритные размеры корпуса приблизительно равны поперечным габаритным размерам используемого аналогового датчика; тип электронных компонентов позволяет настраивать их номинал в соответствии с выходными параметрами используемого аналогового датчика; имеется возможность перепрограммирования цифровой части устройства для лучшего сопряжения с характеристиками используемого аналогового датчика и с требуемыми эксплуатационными параметрами. Корпус анализатора тока закреплен на корпусе используемого аналогового датчика с помощью разъемного или неразъемного соединения. Заявлены устройства - аналого-цифровые датчики температуры и давления, включающие аналоговый датчик температуры или давления, соединенный с вышеуказанным анализатором тока.

Заявляемая полезная модель относится к устройствам регулирования и, в частности, к электронным датчикам, используемым в системах регулирования давления, температуры и др. в жидких и газовых средах.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.

Известны датчики температуры с аналоговым и цифровым выходными сигналами.

Известен одноканальный датчик - реле давления серии ДР-1П (), применяемые для непрерывного преобразования замеряемого абсолютного давления в жидких и газообразных средах, нейтральных к нержавеющей стали AISI 316L, в унифицированный сигнал постоянного тока. Датчики имеют дополнительный релейный выход для управления работой исполнительных устройств оборудования.

Известен одноканальный датчик ТР-1П-11 (ru.com/production/kip/rt/), предназначенный для непрерывного замера температуры в жидких и газообразных средах, нейтральных к нержавеющей стали 12Х18Н10Ти преобразования ее в унифицированный сигнал постоянного тока 420 мА. Датчик имеет дополнительный релейный выход.

Недостатком большинства известных датчиков является недостаточная универсальность, адаптивность к условиям эксплуатации, поскольку они выполнены по моноблочной схеме, и в случае замены необходимо заменять датчик целиком. Недостатком описанных датчиков являются также большие габаритные размеры, что ограничивает их применение.

Датчик ТР-1П-11 выбран в качестве прототипа.

Техническим результатом полезной модели является повышение адаптивности системы, повышение универсальности в части подбора типа датчика для разных эксплуатационных параметров.

Заявленный технический результат не может быть достигнут с помощью известных датчиков.

ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

На фиг.1 показана схема датчика - прототипа.

На фиг.2 показана схема анализатора тока.

На фиг.3 показана схема заявляемого датчика.

На фиг.4 показан чертеж внешнего вида заявляемого датчика температуры.

На фиг.5 показан чертеж внешнего вида заявляемого датчика давления.

Принятые обозначения.

1 - Измерительный резистор.

2 - анализатор напряжения (микроконтроллер).

3 - релейный выходной каскад.

4 - блок питания.

5 - программатор.

6 - анализатор напряжения с релейным выходным каскадом.

11 - активный элемент.

12 - блок обработки сигнала активного элемента.

13 - электроразъем.

Заявляется устройство - анализатор тока - для работы совместно с серийно выпускаемым аналоговым датчиком.

Анализатор тока содержит, по крайней мере, следующие элементы:

- измерительный резистор;

- анализатор напряжения (микроконтроллер), определяющий силу тока по величине падения напряжения на измерительном резисторе;

- релейный выходной каскад;

- источник питания,

отличающийся тем, что

- выполнен в виде отдельного самостоятельного энергонезависимого устройства в отдельном корпусе;

- приспособлен для работы с серийно выпускаемым аналоговым датчиком, приспособленность обусловлена следующими факторами:

- поперечные габаритные размеры корпуса приблизительно равны поперечным габаритным размерам используемого аналогового датчика;

- тип электронных компонентов позволяет настраивать их номинал в соответствии с выходными параметрами используемого аналогового датчика;

- имеется возможность перепрограммирования цифровой части устройства (с помощью дополнительного программатора 5) для лучшего сопряжения с характеристиками используемого аналогового датчика и с требуемыми эксплуатационными параметрами.

Корпус анализатора тока закреплен на корпусе используемого аналогового датчика с помощью разъемного или неразъемного соединения.

Тип аналогового датчика выбран в соответствии с видом параметра, который необходимо измерять. К корпусу анализатора тока можно подключить аналоговый датчик давления или температуры, или освещенности, или перегрузки (удара) или др.

Параметры аналоговых электронных элементов устройства (преимущественно - резисторов, конденсаторов) подобраны для работы с выбранным аналоговым датчиком.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал, например, с выхода аналогового датчика, поступает на входной резистор 1 анализатора тока.

По величине падения напряжения на входном резисторе 1 микроконтроллер 2 вычисляет величину тока и передает его значение на релейный выходной каскад 3.

При достижении назначенного значения релейный выходной каскад замыкает или размыкает контакты, включенные во вторичную цепь, управляющую силовыми исполнительными устройствами.

Устройство снабжено собственным блоком питания 4.

Устройство при необходимости может быть снабжено дополнительным входом для перепрограммирования - настройки на эксплуатационные требования.

Входной резистор 1 может быть переменным - для подстройки под выходные параметры используемого аналогового датчика.

Заявляется устройство - аналого-цифровой датчик температуры, включающий аналоговый датчик температуры, соединенный с вышеуказанным анализатором тока.

Параметры аналогового датчика (модель) выбраны в соответствии с эксплуатационными требованиями.

Соединение аналогового датчика температуры и анализатора тока может быть выполнено разъемным или неразъемным.

Заявляется устройство - аналого-цифровой датчик давления, включающий аналоговый датчик давления, соединенный с вышеуказанным анализатором тока.

Соединение аналогового датчика давления и анализатора тока может быть выполнено разъемным или неразъемным.

Параметры аналогового датчика (модель) выбраны в соответствии с эксплуатационными требованиями.

Аналого-цифровые датчики работают следующим образом.

Сигнал с выхода аналогового датчика (т.е. от активного элемента датчика) поступает на входной резистор 1 анализатора тока.

По величине падения напряжения на входном резисторе 1 микроконтроллер 2 вычисляет величину тока и передает его значение на релейный выходной каскад 3.

При достижении назначенного значения релейный выходной каскад замыкает или размыкает контакты, включенные во вторичную цепь, управляющую силовыми исполнительными устройствами.

Используемые серийно выпускаемые аналоговые датчики - производства компании DANFOSS (Дания) ().

Датчики давления - MBS 1900 064G6592

Датчики температуры - МВТ 3560 084Z4030

Указанные аналого-цифровые датчики применены на изделиях российского производства для контроля температуры и давления в климатических и санитарных системах на железнодорожных вагонах типа RIC (Siemens) - системы снабжения горячей водой, климатические системы сантехнических устройств, контроль и управление температурой баков с жидкостями, контроль давления в водяном баке при заправке.

1. Анализатор токадля работы совместно с серийно выпускаемым аналоговым датчиком, характеризующийся следующим составом элементов:

измерительный резистор;

анализатор напряжения, преимущественно микроконтроллер, определяющий силу тока по величине падения напряжения на измерительном резисторе;

релейный выходной каскад;

источник питания, отличающийся тем, что

выполнен в виде отдельного самостоятельного энергонезависимого устройства в отдельном корпусе;

приспособлен для работы с серийно выпускаемым аналоговым датчиком, приспособленность обусловлена следующими факторами:

поперечные габаритные размеры корпуса приблизительно равны поперечным габаритным размерам используемого аналогового датчика;

тип электронных компонентов позволяет настраивать их номинал в соответствии с выходными параметрами используемого аналогового датчика;

имеется возможность перепрограммирования цифровой части устройства для лучшего сопряжения с характеристиками используемого аналогового датчика и с требуемыми эксплуатационными параметрами.

2. Анализатор тока по п.1, отличающийся тем, что корпус устройства закреплен на корпусе используемого аналогового датчика с помощью разъемного соединения.

3. Анализатор тока по п.1, отличающийся тем, что корпус устройства закреплен на корпусе используемого аналогового датчика с помощью неразъемного соединения.

4. Анализатор тока по п.1, отличающийся тем, что тип аналогового датчика выбран в соответствии с видом параметра, который необходимо измерять.

5. Анализатор тока по п.1, отличающийся тем, что параметры элементов устройства подобраны для работы с выбранным аналоговым датчиком.

6 . Аналого-цифровой датчик температуры, характеризующийся наличием аналоговой и цифровой частей, отличающийся тем, что состоит из двух самостоятельных устройств, настроенных для совместной работы: аналогового датчика температуры, соединенного с вышеуказанным анализатором тока.

7. Аналого-цифровой датчик температуры по п.6, отличающийся тем, что соединение устройств выполнено неразъемным.

8. Аналого-цифровой датчик температуры по п.6, отличающийся тем, что соединение устройств выполнено разъемным.

9. Аналого-цифровой датчик давления, характеризующийся наличием аналоговой и цифровой частей, отличающийся тем, что состоит из двух самостоятельных устройств, настроенных для совместной работы: аналогового датчика давления, соединенного с вышеуказанным анализатором тока.

10. Аналого-цифровой датчик температуры по п.9, отличающийся тем, что соединение устройств выполнено неразъемным.

11. Аналого-цифровой датчик температуры по п.9, отличающийся тем, что соединение устройств выполнено разъемным.