Цифровой термометр

Цифровой термометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

"7ОО788 (61) Дополнительное к авт. свид-ву —. (22) Заявлено 300178 (21) 2574925/18-10 (51) и, кл. а 01 К 00 с пр;.соединением заявки Ио

Государственный комнтет ссср

110 дел ай нзооретенян

H открытнй (23) Г)Г нopитeт

С)путэликовано 30.1179. Бюллетень Но 44 (53) УДК 536. 53 (088.8) Дата опубликования описания 301179 (72) Авторы чзооротОяи Й

В.Г.Брандорф,. В.А,Голембо, B.

: яновский ордена Ленина политехнический институт и Львовский лесотехнический институт (54) ЦИф ОВОЙ ТЕР,1OMETP

Изобретение отно-:èãñÿ к области температурных измерений.

Известен цифровой =:åðìîìåòð, содержащий преобразователь =.емпера-.уры с частотным ьыходом, генератор опор5 ной частоты, смесит ель, схему управ-. ления и систему индикации, принцип действия которого заключается в подсчете числа импульсов, поступающих от преобразователя температуры эа опорный интервал времени (1) .

Недостатком этого термометра является невозможность измерения температуры от датчиков с нуленой частотой при 0 С. 1 «

Из известных термометров наиболее близким по технической сущности является цифровой термометр, содержащий термопреобразонатель с частот29 ным выходом, соединенный со входом ключа, генератор опорной частоты, соединенный с делителем частоты, блок управления, вход которого соединен q выходом старщего разряда делителя частоты, а выходы соединены соответственно с управляющим вхо-. дом ключа, генератором опорной частоты и нходаж установки нуля делителя частоты, и блок индикации (1) .

Недостатком устройства является низкая точность измерения, узкий диапазон измеряемых температур, а также низкое быстродействие.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение динамического диапазона.

Пель достигается тем, что в цифровой термометр нведены сумматор, тактирующий блок и схема преобразования кодов, входы которой соединены с выходами делителя частоты, а ныходы соединены с сумматором и входом тактирующего блока„ причем вход блока индикации соединен с выходом сумматора, входы которого соединены с блоком управления и через тактирующий блок с выходом ключа.

На чертеже представлена блоксхема предлагаемого термометра.

Устройство содержит пьезокварцевый термопреобразователь 1 с частотным выходом, который через ключ

2 и тактирующий блок 3 подключен к управляющему входу сумматора 4, ко в= îäàì которого подключены выходы преобразователя кодов 5, служащего для преобразования прямого кода н обратный по сигналам старщего

700788 разряда делителя опорной частоты. К входам преобразователя 5 подключены выходы старших к+1 — n-1 разрядов делителя 6 опорной частоты. Самый старший и-й разряд делителя опорной частоты служит для управления раббтой преобразователя 5. К входу делителя 6 подключен генератор 7 опорной частоты, выход к-ro разряда делителя 6 — к другому входу тактирующего блока 3. К входу схемы 8 управления подключен старший и -й разряд делителя б опорной частоты. Первый выход схемы 8 управления подключен ко входам Установки в 0 сумматора 4, делителя 6 опорной частоты, а второй выход — к входам генератора 7 опорной час.тоты и ключа 2, Выходы сумматора 4 подключены ко входам стробоскопического блока 9 индикации. устройство работает следующим образом.

При измерении температуры схема управления включает генератор 7 и открывает ключ 2. Импульсы с выхода,термопреобразователя 1 через ключ 2 поступают на вход тактирующего устройства, которое запрещает одновременное поступление импульсов с выхода ключа 2 на вход Перенос сумматора 4, и импульсов с выхода к-го разряда делителя 6 опорной частоты в к+1 разряд. На выходе преобразователя 5 Во время работы цифрового термометра формируется определенная последовательность чисел. Импульсы с выхода тактирующего устройства 3 вызывают перенос чисел с выходов преобразователя 5 в сумматор 4, в котором они суммируются.

Формирование чисел на выходе преобразователя 5 осуществляется следующим образом. Частота F следования импульсов генератора 7 делится младшими разрядами делителя 6 до величины Рк, Каждый импульс с выхода к-ro разряда делителя 6 вызывает увеличение числа на входах преобразователя 5 на 1 ° При этом число, подаваемое с выходов преобразователя 5 на входы сумматора 4, также увеличивается на 1 .

Последовательность формируемых чисел соответственно равна 1,2,,М. После установки в 1 старшего и-го

Разряда делителя б на управляющем входе преобразователя 5 сигнал меняется с 0 на 1, после чего каждый импульс, поступающий с выхода к-го разряда делителя 6 на вход

còàðìèõ разрядов делителя, вызывает уменьшение на 1 числа, подавае мого с выходов преобразователя 5 на входы сумматора 4. При этом последовательность формируемых чисел соответственно равна М-1, М-2, ..., 1.

Если обозначить число ступеней увеличения состояния старших разрядов делителя б через М, то цикл измерения Тд состоит иэ 2М ступеней одинаковой длительности Тм:

Т = 2МТ

1 D к где F частота следования импульсов с выхода к-го разряда делителя 6, F — частота генератора 7, D — коэффициент делителя младших к-разрядов делителя б.

Число, поступающее. в сумматор за время одного цикла измерения темпе15 ратуры, равно

М=2Л Т 2Р „т +."+МГ т )=F „т (м фью, Для эффективной работы цифрового термометра необходимо, чтобы величина Т была больше минимального периода входного сигнала, что достигается выбором термопреобраэователя с достаточно высокой начальной частотой Fz„, Введение в цифровой термометр новых элементов — сумматора, преобразователя кодов, тактирующего блока, позволяет повысить точность измерений температуры, расширить динамический диапазон цифрового термометра, позысить его быстродействие.

Формула изобретения

Цифровой термометр, содержащий термопреобраэователь с частотным выходом, соединенный со входом ключа, генератор опорной частоты, соединенный с делителем частоты, блок управления, вход которого соединен с выходом старшего разряда делителя частоты, а выходы соединены где à — частота термопреобраэователя, В йзвестном цифровом термометре число импульсов, поступающих на счетчик результата эа время измерения Т„, Равно N = FÂõ. Т„

При изменении температуры на величину, соответствующую порогу чувствительности термометра, число, поступающее в блок инд .кации, должно измениться на единицу. С учетом этого при равенстве интервалов времени измерения точность описываемого цифрового термометра увеличивается по сравнению с известным термометром в (M+1)/2 раз.

При этом происходит расширение динамического диапазона цифрового термометра.

Если чувствительности цифровых термометров установить равными,-то в (М+1)/2 раэ увеличивается быстро- .

4Î действие, 700788

Составитель В, Куликов

Техред Л.Алферова

Корректор Е. Папп

Редактор Е.Караулова

Подписное

Заказ 7376/33 Тираж 766

ILHHHtlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соответственно с управляющим входом ключа, генератором опорной частоты и входом установки нуля делителя частоты, блок индикации, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения динамического диапазона, в него введены сумматор, тактирующий блок и схема преобразования кодов, входы которой соединены с выходами делителя частоты, а выход соединен с сумматором, причем вход блока индикации соединен с выходом сумматора, входы которого соединены ñ ""блоком управления и через тактирующий блок с выходом ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе з 1. Романовский В.Р. Кварцевые тер" мометры с цифровым отсчетом с разрешающей способностью 0,0001 С.

Реф.сб. Приборы и средства автоматизации, Вып. Р 4, 19 66, с.50-56.

)Q 2. Авторское свидетельство СССР

9310131, кл. G 01 К 7/00, 1970 (прототип) .