Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность измерения температуры путем уменьшения влияния помех. В передающем блоке 11 с помощью тактового генератора 12, делителя частоты 13, счетчика тактов 14, дешифратора 18, схемы совпадения 19, счетчика 15 адреса, счетчика 16 номера измерительных каналов, триггера 20, элементов И 22, ИЛИ-НЕ 21, инвертора 25, элементов ИЛИ-НЕ 23, 24 формируется кодовая посылка, несущая информацию о номере измерительного блока 1.1... 1N поступающая через буфер-усилитель 26 и линию связи 10 на входы всех измерительных блоков. Каждый измерительный блок включает в себя элементы задержки 4,5, элементы ИЛИ-НЕ 8, И 7, буфер-усилитель 26 с открытым коллектором, счетчик адреса 2, схему совпадения 3, с помощью которых определяется номер запрашиваемого измерительного блока и обеспечивается подключение к приемному блоку соответствующего преобразователя 6 температуры в частоту. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 с 01 к 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4287078/24-10. (22) 10.06.87 (46) 15.08.89. Бюл. У 30 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.Л. Котляров и Л.В. Ольшевская (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 46209.1, кл. G 01 К 1/16, 1973.

Авторское свидетельство СССР

В 887942, кл. G 01 К 7/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к области температурных измерений и позволяет повысить точность измерения температуры путем уменьшения влияния помех.. В передающем блоке 11 с помощью тактового генератора 12, делителя частоты 13, счетчика тактов 14, де-!

Изобретение относится к температур ным измерениям и может быть использовано для дистанционных измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет улучшения помехоэащищенности устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для измерения температуры; на фиг. 2 — блок-схема элемента задержки, на фиг. 3 - эпюры напряжений, поясняющие работу элемента задержки; на фиг. 4 — эпюры напряжений на выходах элементов устройства, Устройство для измерения температуры (фиг, 1) содержит п-измерительных

„„SU„„1500857 A1

2 шифратора 18, схемы совпадения 19, счетчика 15 адреса, счетчика 16 номера измерительных каналов, триггера 20, элементов И 22, ИЛИ-НЕ 21, инвертора 25, элементов ИЛИ-НЕ 23„

24 формируется кодовая посылка, несущая информацию об номере измерительного блока 1,1,...,1,и,поступающая через буфер-усилитель 26 и линию связи 10 на входы всех измерительных блоков. Каждый измерительный блок включает в себя элементы задержки 4, 5, элементы, ИЛИ-НЕ 8, И 7, буфер-усилитель 9 с открытым коллектором, счетчик адреса 2, схему совпадения 3, с помощью которых определяется номер запрашиваемого измери— тельного блока и обеспечивается подключение к приемному блоку соответствующего преобразователя 6 температуры в частоту. 4 ил. блоков 1. 1 ° 1, 2,..., 1. и (где п — целое число), причем каждый измерительный блок содержит счетчик 2 адреса, схему совпадения 3, элементы задержки 4 и 5, преобразователь температуры в частоту 6, элемент И 7, элемент

ИЛИ-НЕ 8 и буфер-усилитель с открытым коллектором 9. Каждый измерительный блок соединен линией связи 10 с приемным блоком ll, содержащим генератор 12 импульсов, делитель частоты 13, счетчик 14 тактов, счетчик 15 адреса, счетчик 16 номера измерительного блока, счетчик резульчата 17, дешифратор 18, схему совпадения 19, 3 15008 триггер 20, элемент ИЛИ-НЕ 21, элемент И 22, элементы И-НЕ 23 и 24, инвертор 25, буфер-усилитель с открытым коллектором 26 и резистор 27, необходимый для подачи напряжения на

S коллекторы транзисторов буфер-усилителей 9 и 26 от источника напряжения (не показан), и выходные шины 28 и

29, на которые выводится информация об результатах измерения и моменте окончания измерения, Каждый элемент задержки 4, а также 5, содержит ключ 30 (фиг. 2), один конец которого заземлен, а второй подключен ко входу логического повторителя 33 и к точке соединения резистора 31 с конденсатором 32. Второй конец резистора 3! подключен к источнику напряжения (не показан), вто- 20 рой конец конденсатора 32 соединен с земляной шиной. Управляющий вход ключа 30 является входом элемента задержки, выход логического повторителя 33 — выходом. 25

Устройство работает следующим образом.

В приемном блоке 11 устройства формируются кодовые комбинации, которые через буфер-усилитель 26 переда†30 ются по линии связи 10 на входы всех измерительных блоков 1.! 1.2,..., 1.п, Кодовая посылка содержит нулевой стартовый импульс, предназначенHbIH для формирования сигнала Уста» ковка 0" счетчиков 2 адресов, длительность которого равна длительности сигнала на первом выходе дешифратора 18, импульсную посыпку, количество импульсов в которой равняется 4р номеру подключаемого измерительного блока, и длинный (равный длительности сигналов на неподключенных по схеме выводах дешифратора 18).стоповый сигнал, во время которого запирается элемент ИЛИ 8 в каждом измерительном блоке и разрешается поступление информации из измерительного блока в приемный блок.

Сигнал с первого выхода дешифратора )8.(фиг. 4,а).поступает на вход счетчика адресов 15 устанавливая его в очередное, следующее состоя" ние, Одновременно этот сигнал устанавливает счетчик 16 номера измерительного блока и проходит на выход буфер-усилителя 26 в виде нулевого стартового сигнала, При появлении сигнала на втором выходе дешифратора

57 4 счетчик 17 результата устанавливается в "0", триггер 20 — в состояние "1". Сигнал яа тактовом входе триггера 20 показан на фиг. 4, б.

На фиг. 4,в показан сигнал яа выходе триггера 20. При этом сигнал на выходе триггера 20 разрешает прохождение через элемент И-НЕ 23 импульсов с выхода генератора 12 на тактовый вход счетчика 16 номеров каналов (фиг. 4,r) и одновременно через элемент И-НЕ 24 и буфер-усилитель

26 на линию связи 10. При совпадении состояний счетчиков 15 и 16 сигнал с выхода схемы совпадения 19 (фиг.4,д) устанавливает триггер 20 в "0", который запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов на вход счет-. чика 16 и в линию связи !О. После этого и вплоть до появления очередного сигнала яа первом выходе дешифратора 18 выходной транзистор буфераусилителя 26 (транзистор на фиг. 1 не показан) будет заперт и не будет препятствовать прохождению информационных импульсов из измерительного блока в приемный блок. (Кодовая посыпка на выходе усилителя 26 показана на фиг. 4,ж, на фиг. 4,е показан сигнал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 21).

Кодовая комбинация из приемного блока 11 по линии связи 10 поступает на входы измерительных блоков. Из нулевого стартового сигнала, длительность которого больше постоянной времени RC-цепочки элемента задержки 4 формируется сигнал "Сброс" счетчика

2 адресов (при этом ключ 30 элемента

4 задержки разомкнут, конденсатор 32 заряжен от источника напряжения). На фиг.. 3 показаны: а (кодовая посылка, поступающая на управляющий вход ключа 30 элемента задержки 4 (фиг. 2); б напряжение на конденсаторе 32; в сигнал на выходе логического повторителя (сигнал "Установка нуля" счетчика 2 адресов).

При появлении первого импульса частотной посылки кодовой комбинации ключ 27 элемента 4 задержки замкнется, конденсатор 32 разрядится, что вызовет появление "0" яа выходе повторителя 33 и, тем самым снятие сигнала "Сброс" со входа счетчика 2 адресов. Импульсы будут проходить через элемент ИЛИ 8 на вход счетчика 2 адресов, при этом на выходе схемы совпадения 3 и элемента 5 задержки будет при-, в линию связи °

Устройство для измерения температуры, содержащее и-измерительных блоков, соединенных линией связи с приемным блоком, включающим в себя генератор импульсов и счетчик результата, причем каждый измерительный блок содержит преобразователь температуры в частоту и схему совпадения, о тли чающ ее с ятем,что, с целью повышения точности измерения за счет улучшения помехозащищенности, в каждый измерительный блок введены счетчик адресов, два элемента задержки, элемент И, буфер-усилитель с открытым коллектором и элемент

ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с линией связи, с выходом буфер5

15008 сутствовать сигнал "0". При совпадении состояния счетчика 2 адресов с кодом данного измерительного канала, установленного путем подключения соответствующих выходов счетчика

2 адресов ко входам схемы 3 совпадения, на выходе схемы 3 совпадения (фиг, 4,и), а затем и на выходе элемента 5 задержки появится "1", которая разрешит прохождение импульсов с выхода преобразователя температуры в частоту 6 через буфер-усилитель 9 в линию связи 10 и одновременно запретит прохождение их через элемент

ИЛИ 8 на вход счетчика 2 адресов, Эти же импульсы поступают также на вход элемента 4 задержки, но за счет выбора постоянной времени элемента 4 задержки большей максимального периода 20 следования информационных импульсов, эти импульсы не позволяют элементу задержки 4 произвести сброс счетчика

2 адресов.

Длинный стоповый сигнал в кодовой 25 посылке следует за импульсной последовательностью и не препятствует передаче измерительной информации по линии связи 10 через элемент И 22 на вход счетчика 17 результата. 30

Информационные импульсы поступают по линии связи 10 в приемный блок 11.

Пройдя через элемент И 22, разрешающий прохождение этих импульсов в течение счетного интервала времени, задаваемого сигналом на выходе эле35 мента И-НЕ 21, информационные импульсы поступают на вход счетчика

17 результата. В момент окончания счетного интервала времени в счетчи- 4 ке 17 резуЛьтата и соответственно на выходной шине 28 устройства окажется число, пропорциональное изме ренной температуре.

Очередной импУльс, который появит- 45 ся на первом выходе дешифратора 18, поступит на выходную шину 29 устройства (фиг. 4,к), что будет свидетельствовать об окончании измерения в данном измерительном блоке, и о наличии результата измерения на выходной шине 28.

Постоянная времени каждого элемента задержки 5 выбирается больше пе-. риода следования импульсов, содержащихся в соответствующей для каждого измерительного канала кодовой посыпке, При поступлении на входы измерительных блоков кодовой посылки, содержащей п кодовых импульсов происходит поочередное срабатывание схем совпадения 3 первого, второго, п-го измерительного блока. Однако, из-за наличия элементов задержки 5, на выходах элементов задержки 5 первого, второго, . ° ., (п-1)-го измерительных каналов не успевает появиться "1", разрешающая прохождение информационных импульсов от преобразователя 6 через элемент И 7 и буфер— усилитель 9 в линию связи 10, так как после срабатывания схемы совпадения 3 (установки на ее Выходе 1 ) каждого из (n-1) измерительных блоков "1" на выходе схемы 3 совпадения исчезнет с приходом по линии связи

10 следующего импульса. За это время, равное периоду кодовых импульсов, на выходе элемента задержки каждого из (п-1) измерительных блоков "1" не появится, а, следователь— но, информационные импульсы из этих каналов в линию связи не поступят, С приходом и-го кодового импульса сработает схема 3 совпадения п-ro измерительного канала. И поскольку в данной кодовой посылке следующих импульсов не будет, "1" на выходе схемы 3 совпадения не исчезнет до появления в кодовой посылке нулевого стартового импульса. Поэтому че— рез некоторое время после срабатывания схемы 3 совпадения на выходе элемента 5 задержки появится "1", которая разрешит прохождение информационных импульсов из и-го канала

Формула и з о б р е т е н и я

j 500857 усилителя с открытым коллектором и через первый элемент задержки подключен к входу "Сброс" счетчика адреса, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а выходы под5 ключены к входу схемы совпадения, выход которого через второй элемент задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и первым входом эле- ц мента И, второй вход которого подключен к выходу преобразователя температуры в частоту, а выход подключен к входу буфер-усилителя с открытым коллектором, а в приемный блок введены счетчик тактов, дешифратор, счетчик адресов, счетчик номеров измерительных блоков, схема совпадения, триггер, два элемента И-НЕ, элемент ИЛИ-.НЕ, элемент И, инвертор, буфер-усилитель с открытым коллектором и делитель частоты, вход кото— рого соединен с выходом генератора импульсов и с первым входом первого элемента И-НЕ, а выход подключен к входу счетчика тактов, выходы которо— го соединены с входами дешифратора, первый выход которого подключен к входу "Сброс" счетчика номеров изме— рительных блоков к тактовому входу счетчика адресов, к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и через инвертор - к первому входу второго элемента И-НЕ, второй выход дешифратора соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, с входом "Сброс" счетчика результата и тактовым входом триггера, D-вход которого подключен к источнику питания, R-вход соединен с выходом схемы совпадения, а выход подключен к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и входом счетчика номеров измерительных блоков, выходы которого подключены к первым входам схемы совпадения, вторые входы которой соединены с выходом счетчика адресов, при этом выход второго элемента И-НЕ подключен к входу буферусилителя с открытым коллектором, выход которого соединен через резистор с источником питания и подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом эле. мента ИЛИ-НЕ, а выход подключен к ,входу счетчика результата.

1500857

И б

t .

Составитель В. Куликов

Редактор И. Сегляник Техред М.Ходанич Корректор М. Самборская

Заказ 4854/35 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101