Цифровой термометр
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е 870972
ИЗО6РЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнн
Соцнапнс тически к
Республик (6I ) Дополнительное н авт. свид-ву— (22)Заявлено 21.05-79 (21) 2768355/18-10 с присоединением заявки J%— (23) Приоритет—
Опубликовано 07. 10. 81 . Бюллетень Юе37
Дата опублинования описания 10.10.81 (51)М. Кл. а а1 К 7/00 кнеударстеанный камнтет
СССР не делам изобретений и открытий (53) УДК 536.53 (088. 8) В.Г. Брандорф, В.А. Голембо, В.Л. Котляров и Л.В. Ольшевская (72) Авторы изобретения
Львовский ордена Ленина политехнический институт и Львовский лесотехнический институт (71) Заявители (54) ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР.Изобретение относится к области тепловых измерений, Известен цифровой термометр, содержащий датчик. температуры, формирователи, ключи, генератор опорной частоты, делитель частоты, схему
5 управления, реверсивный счетчик, триггер знака, цифровой индикатор (1)
Недостатком такого цифрового.термометра является его сложность, вызванная необходимостью применения
l0 высокочастотного реверсивного счетчика.
Наиболее близким по технической сущности является цифровой термометр, 15 содержащий датчик температуры с частным выходом, соединенный через ключ с десятичным сче гчиком результата измерения, состоящим из последовательно соединенных тетрад, выход которого соединен с входом первого триггера знака, второй триггер знака, вход которого соединен с выходом первого триггера, дешифратор двоично-десятичного кода, соединенный с катодами цифровых индикаторных ламп, аноды которых соединены с выходами анодных усилителей, схему управления, первый выход которой соединен с управляющим входом ключа, а второй выход — с установочными входами счетчика результата измерения и первого триггера знака (2).
Однако этот термометр не обеспечивает высокой точности измерения температуры вследствие наличия схем сравнения и наличия длинной цепи преобразователей от выходов дешифратора двоичного десятичного кода от катодов индикаторных ламп, вносящих погрешность в результат измерения.
Целью изобретения является повышение точности измерения, а также упрощение и повышение надежности цифрового термометра.
Поставленная цель достигается тем, что в него введены двоичный счетчик, 3 87 дешифратор, преобразователь кодов, четыре сдвиговых регистра с и числом разрядов, равных количеству тетрад счетчика результата измерения, а выходы каждой тетрады соединены с соответствующим входом каждого регистра, управляющие входы которых
1 подключены к третьему выходу схемы управления и установочным входам второго триггера знака и двоичного счетника, вход.. которого соединен с тактовыми входами регистров и четвертым выходом схемы управления, а выходы . через дешифратор соединены с входами анодных усилителей, причем выход каждого регистра соединен со своим !+! входом и информационным входом преобразователя кодов, управляющие входы которых соединены с выходами второго триггера, а выходы соединены с входами дешифратора двоично-десятичного кода.
Кроме того, преобразователь кодов содержит схему И-НЕ, четыре схемы
И-ИЛИ-НЕ и четыре инэертора, причем вход первого инвертора соединен с первым входом, а выход — с третьим входом первой схемы И-ИЛИ-НЕ, вход второго инвертора соединен .с первым входом схемы И-НЕ и четвертым входом второй схемы И-ИЛИ-НЕ, а выход — с первым входом второй схемы И-KlH-HE, вход третьего инвертора соединен с вторым входом, а выход — с третьим входом второй схемы И-ИЛИ-НЕ, вторым входом схемы И-НЕ и с третьим входом третьей схемы И-ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с выходом второй схемы И-ИЛИ-НЕ, а выход четвертого инвертора соединен с третьим входом схемы И-НЕ и третьим входом четвертой схемы И-ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с выходом схемы И-НЕ, причем вторые входы первой, третьей и четвертой схемы И-ИЛИНЕ и четвертые входы этих схем соответственно соединены между собой.
На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства для случая четырехразрядного счетчика результата, Цифровой термометр содержит датчик 1 температуры с частотным .выходом, ключ 2, десятичный счетчик 3 результата, схему 4 управления, триггеры 5 и 6 знака, сдвиговые регистры 7,8,9 и 10. Преобразователь кодов, включающий в себя инверторы
11,! 2,13 и 14, логическую схему И-.НЕ
11972
15 H:iогичi < ьиа а .,i 1м 11-1 6!- i!I, l iз
Ъ
l?,!8 и !9, двоичиь и <.четчнк 20, дешифратор 21, анодиые усилители
22, индикаторные лампы 23, дешифратор двоично-десятичного кода 24.
Устройство работает следующим образом.
Перед измерением все тетради счетчика 3 устанавливают в исходное состояние, а триггер 5 в состояние
Частота датчика и время измерения (счета) термометра находится в таком соотношении, что при измерении отрицательных температур счетчик 3 термометра за время счета не будет переполняться, поэтому триггер 5 будет оставаться в положении
При измерении положительных темпе20 ратур, частота датчика увеличивается.
Поэтому эа время счета счетчик 3 будет переполняться и триггер 5 будет устанавливаться в положении "+".
По истечении цикла измерения сиг-.
25 нал "ПЕРЕНОС", поступающий из схемы управления 4, переносит состояние счетчика 3 в сдвиговые регистры 7, 8,9 и 10 и устанавливает триггер 6 и счетчик 20 в исходное состояние.
Тактовые импульсы из схемы управления
4 сдвигают информацию, занесенную в регистры 7,8,9 и 10 и вызывают поочередное появление на выходах регистров информации каждой тетрады счетчика 3. Так как выходы регистров заведены на свои .входы, информация.в регистрах не исчезает, а постоянно циркулирует до появления очередного импульса "ПЕРЕНОС" и с помощью преобразователя кодов и дешифратора 24
40 подается на катоды индикаторных ламп
23. Преобразователь кодов, работающий по управляющим сигналам с выхода триггера 6, может преобразовывать прямой десятичный код в обратный.
45 При измерении положительных температур информация с выхода регистров
7,8,9 и 10 подключается к входу дешифратора 24 без изменения, при измерении отрицательных температур. 50 в обратном коде..
Одновременно со сдвигом информации тактовые импульсы поступают на вход счетчика 20, выходные сигналы которого с помощью дешифратора 21 и анодных усилителей 22 поочередно подключают аноды индикаторных ламп 23, В результате на каждой лампе будет
Формула изобретения
5 8709 высвечиваться цифра, соотве: ствующая определенной тетраде счетчика 3.
Введение в цифровой термометр дополнительных элементов — сдвигового регистра, двоичного счетчика, дешифратора, четырех инверторов, четырех схем И-ИЛИ-НЕ, логической схемы И-НЕ и соответствующее соединение этих элементов позволяет повысить точность измерения температуры, а также 10 упростить схему термометра и повысить его надежность. цифровой термометр, содержащий датчик температуры с частотным выходом, соединенный через ключ с десятичным счетчиком результата из20 мерения, состоящим из последовательно соединенных тетрад, выход которого соединен с входом первого триггера знака, второй триггер знака, вход которого соединен с выходом первого
25 триггера, дешифратор двоично-десятичного кода, соединенный с катодами цифровых индикаторных ламп, аноды которых соединены с выходами .анодных усилителей, схему управления, первый выход которой соединен
30 с управляющим входом ключа, а второй выход соединен с установочными входами счетчика результата измерения и первого триггера знака, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, в него введены двоичный счет- чик, дешифратор, преобразователь кодов, четыре сдвиговых регистра с п числом разрядов, равным количест - 4О ву тетрад,счетчика результата измерения, а выходы каждой тетрады соединены с соответствующим входом каждого регистра, управляющие входы которых подключены к третьему выходу схе- 4 мы управления и установочным входам второго триггера знака.и двоичного
> счетчика, вход которого соединен с тактовыми входами регистров и четвертым выходом схемы управления, а выходы через дешифратор соединены с входами анодных усилителей, причем выход каждого регистра соединен со своим В+! входом и с информационным входом преобразователя кодов, управляющие входы которого соединены с выходами второго триггера, а выходы соединены с входами дешифратора двоичнр-десятичного кода.
2. Термометр по п.I о т л и— ч а ю шийся тем, чтч преобразователь кодов содержит схему И-НЕ, четыре схемы И-ИЛИ-НЕ и четыре инвертора, причем вход первого инвертора соединен с первым входом, а выход - с третьим входом первой схемы -HJIHHE, вход второго инвертора соединен с первым входом схемы И-НЕ и четвертым входом второй схемы И-ИЛИ-НЕ, а выход — с первым входом второй схемы И-ИЛИ-НЕ1 вход третьего инвертора соединен с вторым входом, а выход - с третьим входом второй схемы
И-ИЛИ-НЕ, вторым входом схемы И-HE и с третьим входом третьей схемы
И-ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с выходом второй схемы И-ИЛИ-НЕ, а выход четвертого инвертора соединен с третьим входом схемы И-НЕ и третьим входом четвертой схемы
И-ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с выходом схемы И-НЕ, причем вторые входы первой, третьей и четвертой схемы И-ИЛИ-НЕ и четвертые входы этих схем соответственно соединены между собой.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Контрольно-измерительная техника. Вып.10, с.45, рис.!. Львов, Изд.Львовского государственного уни верситета, 1971.
2, Авторское свидетельство СССР
9 310131, кл. G 01 К 7/00, 1970 прототип).