В статье описывается новый монитор температур ПКТ-4SD. Данная модификация содержит цветной дисплей и USB порт с возможностью подачи питания и обмена данными.

Идея оснастить монитор температур дисплеем кажется очевидной, но нашим клиентам наличие дисплея было необходимо крайне редко. Как правило, криогенные установки являются сложными массивными сооружениями, пульты управления располагаются на удалении и требуется, в основном, удаленный мониторинг параметров. Хотя ранее мы не раз внедряли в работу прототипы мониторов температуры криогенных датчиков с дисплеем.

Считывание показаний с мониторов температур криогенных систем серии ПКТ происходит через интерфейсы RS-485 или Ethernet, также через «токовую петлю». В одной из задач заказчику потребовалось обеспечить вывод показаний температур локально на установке и возможность считывания показаний через USB. Структурная схема включения нового измерителя криогенных температур ПКТ-4SD с поддержкой обозначенных функций показана ниже.

06 июля

2025

Используемый для управления дисплеем последовательный синхронный интерфейс SPI задействует всего несколько портов управления и удобен при отладке, группа выводов 9 – 15 на схеме. Драйвер сенсорной панели дисплея управляется через последовательный интерфейс I2C
(выводы 1 – 4), но в данной модификации модуля ПКТ-4SD не использовался. Хотя ранее был использован для управления контроллером криогенных температур ККВМ. Ниже на рисунке показан вид сенсорного дисплея на первой версии контроллера температур криогенных систем.

При выборе дисплея было решено остановиться на дисплее с диагональю 3,2 дюйма от компании BuyDisplay. Данный производитель представляет широкий ассортимент дисплеев различной модификации, при этом поддерживает техническую документацию на хорошем уровне. Стоимость дисплеев приемлемая, зависит от выбранной конфигурации: есть возможность при необходимости включить в дисплей поддержку сенсорного ввода.

Схема включения дисплея к измерителю температур стандартная и видится нам удобной.

Модуль ПКТ-4SD может быть размещен на столе или же закреплен на DIN рейку. На задней стороне установлен элемент крепления на DIN рейку. Пластиковые ножки при размещении на DINрейке откручиваются.

Программное обеспечение управления дисплеем, созданное нашими разработчиками, содержит необходимые элементы – функции вывода картинок, примитивов, шрифты. Заказчик – международная компания Helium24 также попросила разместить на дисплее фирменный логотип.

Модификация монитора температур с установленным дисплеем востребована на исследовательских установках, где требуется вывод показаний датчиков температур: стендах тестирования датчиков и конструкций, сверхпроводников, гелиевых ожижителях, криостатов и криопанелях, ускорителях частиц и модуляторах клистронов.

При подключении модуля ПКТ-4SD к компьютеру по USB в системе появляется СОМ порт. Для чтения измерений в тестовом режиме может быть использована стандартная программа чтения устройств Modbus, например, Modbus Poll. Результаты измерений на всех 4 каналах отображены в Holding регистрах: показания напряжений с датчиков и рассчитанные значения температур этих датчиков. Ниже в таблице показана типовая регистровая карта модуля ПКТ-4SD.

Разъемы для подключения датчиков, подачи питания и USB расположены на боковой (торцевой) стороне модуля. Также предусмотрена возможность подачи напряжения питания в расширенном диапазоне до +50 В через клеммы.