Цифровой термометр

С, 01 К 7/32 ОБРЕТЕНИЯ ЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССГЮ,6 ЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ ОПИСАНИЕ ИЗН АВТОРСНОМУ СВИДЕ(56) 1. Авторское свидетельствоСССР9 413132, кл. 6 01 Ъ.23/10, 1972.2. Голембо В.А.у Котляров В.Л.Ю Швецкий Б.И. Пьезокварцевые аналогоцифровые преобразователи температуры. Львов, Вища школа , иэд-.во при Львов.ун-те, 1977, с. 39, рис3.2 (прототип).(54)(57 ЦИФРОВОЙ ТЕРИОИЕТР, содер-, жащий частотный термопреобраэователь, подключенный к вхрду ключа, управляющие входы которого соединены с форчирователем интервала измерения и блоком управления, выходы которого подключены к установочным входам триггера знака и .реверсивного счетчика, соединенногос цифровнк:индикатором, схему индикации знака, входы которой сое":динены с выводами триггера знака,отличающийся тем,чтос целью повышения быстродействияи упрощения цифрового термометра,в него введена схема ИЛИ и ищущиймультивибратор, вход которого соединен с выходом старшего разрядареверсивного, счетчика, первый выход соединен со счетным входом триггера знака, а второй выход подкаючен к первому входу схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом ключа, а выход подключен ксчетному входу .реверсивного счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом триггера знака.50 Изобретение относится к температурным измерениям, а именно цифро"ньи термометрам с частотным термопреобразонателем.Известен частотно-циФровой прибор,который может быть использован н качестве циФрового термометра, содержащий частотный датчик,выход которого через ключ соединенсо счетчиком; блок управления,триггер знака, генераторимпульсов, 10схемы И и ИЛИ, дешифратор ЦНедостатком устрояства являетсяего сложность иэ-эа наличия схеминверсии индикации, которые должныбыть н каждом разряде счетчика, соединенном с цифроньм индикатором.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяцифровой термометр, содержащийчастотный термопреобразователь,под-;уключенный к входу ключа, управляющие входы которого соединены с формирователем интервала измеренияи блоком управления, выходы которого подключены к установочным нхо.дам триггера знака и реверсивногосчетчика, соединенного с цифровыминдикатором, схему индикации э нака, входы которой соединены с ныходамитриггера знака 123 . 30В этом цифровом термометре циклизмерения состоит из двух тактов.В первом такте на суммирующий входсчетчика через ключ поступают импульсы с выхода термопреобразонателя, а во втором такте - с выходаопорного генератора.Недостатками известного термометра являются низкое быстродействие, так как устройство работает в 40два такта, а также его сложность,так как число разрядов счетчикадолжно быть больше числа разрядов,необходимых для индикации измеряемой температуры. Кроме того термометр должен содержать цепь подачи ю 4 пульсов опорной частоты.Целью изобретения является повышение быстродействия, а также упрощение цифрового термометра.Поставленная цель достигаетаятем, что в цифровой термометр, содержащий частотный.термопреобразователь, подключенный к входу ключа, упранлякщие входы которогосоединены с формирователем интервала измерения илблоком управления,выходы которого подключены к устаноночньи входам триггера знака и реверсивного счетчика, соединенногос цифровьзи индикатьром, схему индикации анака, входы которой,соедивены с выходами триггера знака,введены схема ИЛИ и ждущий мультивибратор, нход которого соединенс выходом старшего разряда реверсин" 65 ного счетчика, первый выход соединенсо счетным входом триггера знака,а второй выход подключен к первомувходу схемы ИЛИ, второй вход которойсоединен с выходом ключа, а выходподключен к счетному входу реверсивного счетчика, управлякщий входкоторого соединен с выходом триггера знака,На чертеже приведена структурнаясхема циФрового термометра.ЦиФровой термометр содержит частотный термопреобразонатель 1, ключ2, схему ИЛИ 3, формирователь 4 йнтернала измерения с генератором 5импульсов, ренерсинный счетчик б,ждущий мультивибратор 7, триггер 8знака, схему. 9 индикации знака измеряемой температуры,цифровой индикатор 10 и блок 11 управления.Для того, чтобы упростить описание работы термометра, будем считать, что число импульсов Фо, проходящих эа интервал времени счета1 при температуре измеряемого объекта, равной 0 С, выражается числомМ, АВС 0000, где АВС - произвольноечетное число. Скважность входных импульсов ъ 5. Величина приращениячисла импульсов ЬЮ на один градусЦельсия составляет 100 единиц, т.е.для получения диапазона температур99,99 С необходим четырехразрядный,реверсивный счетчик,Цифровой термометр работает сле-,дующим образом.В исходном состоянии ключ 2 закрыт, счетчик б и триггер 8 знакасигналом блока 11 упранления удерживаются н начальном состоянии прикотором число м записанное в счетчике ранно "0000, а выход, триггера8 знака удерживает счетчик б в положении "Сложение" . Цифровой индикаторпоказывает "0000". На выходах мультивибратора установлены нулевые уровни.По команде с блока управленияключ 2 открывается на время счета1,определяемое формирователем 4измерительного интервала. Импульсы от термопреобразонателя 1 черезключ 2 и схему ИЛИ 3 поступают нанход счетчика 6 импульсов, включенНного на Сложение до тех пор, пока он не заполнитсяПосле перехода счетчика из сфсто.яния "9999" в состояние "0000"на выходе старшего разряда появитсяимпульс переноса, задним Фронтомопрокидынакщий ждущий мультивибра-,тор 7. Тдущий мультивибратор 7 вырабатывает на первом выходе импульснапряжения, передний фронт которогозадержан относительно заднегофронта импульса переноса на время1 д равное половине периода следо1068389 Составитель В.КУликовТехред Л. Пилипенко Редактор С.Патрушева Корректор В.Вутяга Заказ 11379/17 Тираж 827 ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное филиал ППППатент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вания импульсов входной частоты, и длительностью 1 и, равной периоду следования импульсов входной частоты.Триггер 8 знака по переднему фронту импульса с первого выхода мультивибратора опрокидывается и ме 5 няет направление счета счетчика б, переводя его в"режим вычитания в паузе между входными импульсами 9 10000 н 9 10001. Импульс 9 10001 переведет счетчик б иэ поло, жения +0000 в положение - 9999", на выходе счетчика снова появится импульс, теперь уже не ,ПереносН И"фа Заем, так как счетчик переведен в режим Вычитание". Однако импульс 15Заем не изменит состояниФждущего мультивибратора, поскольку выполГкено условие вцики =7 дд + 1 имаэльсв, т.е. ждущий мультивибратор восстанавливается .только через полтора 2 О периода следования входных импульсов, считая от их заднего фронта. Приблизительно на середине паузы между входными импульсами 9 10001 и 9 10002 ждущий мультивибратор по первому 25 выходу сформирует задний фронт импульса и перейдет ждущий режим. При этом одновременно с задним фронтом импульса по первому вьиоду мультивибратор сформирует импульс по второму выходу, который через схему ИЛИ 3 поступит на счетный вход младшего разряда н допишется в счетчик в паузе между входными импульсами. Таким образом, перед при-, 35 ходом входного импульса 9 10002 в счетчике запишется число 9998 которое в обратном коде больше на единицу младшего разряда, чем число пришедших на вход счетчика импульсов от термопреобразователя. При 4 О поступлении импульса 9,10002 в счетчике запишется число 9997, 9 19997в счетчике запишется число 00029 19998 в счетчике запишется 0001, 9 19999.,в счетчике запишется 0000, 9 20000 в счетчике запишется 9999 . Затем импульс ,Заем"с выхода старшего разряда счетчиказапустит ждущий мультивибратор, который в паузе между входными импульсами 9 20000 и 9 20001 изменитнаправление счета счетчика на Сложение и далее при поступлении импульса 9 20001 в счетчике запишет.ся +0000затем в паузе между входными импульсами 9 20001 и 9 20002закончится цикл ждущего мультивибратора и импульс с первого выхода мультивибратора допишется через схему ИЛИ3 в младший разряд счетчика б.Следовательно, начиная с импульса 9 20002состояние счетчика будет +00029 29999 состояние счетчика будет+9999 , 9 300000 состояние счетчика будет +0000 . Затем импульсПеренос" с выхода старшего разряда счетчика б оррокинет ждущиймультивибратор 7, сработает триггерзнака 8 и весь цикл повторится снова.Таким образом, если в течение интервала измерения в счетчик поступит число импульсов и= АВСОООО, тов счетчике будет записано число+0000 ; если лм , напримерна 2000, то в счетчике запишетсячисло 2000., если к с и, напри"мер на 2000, то в счетчике будетзаписано число.1999 , на единицу меньше чем действительное числоимпульсов гф, т.е. число записанное в счетчике будет однозначносвязано с измеряемой температурой.Введение в цифровой термометр новых элементов - схемы ИЛИ и ждущегомультивибратора, а также наличие,новых связей между элементами термо"метра позволяет повыаить быстродействие цифрового термометра, а также упростить его конструкцию,