Цифровой измеритель температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4 с К 7/22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71),(ьщцгскии ордс и;,1 сцица политс- хцичсски ицттут имси инского комсомола(67) Изскрстсцис можст быть исцсльзсцдцо ири с) сц, измс рсцияк высоки.с тссцсрстр с у кгс)м ирсц рсссирукццик погрспцсотейсрмоцрс образцдтсля (Т) . 15)кодцо сигнал 1 сс)с)1) с: с гс 5и тсрвс, Врсмс с, с р -ЯО 1268973 А 1 ляющий работой ключа, формирук)щего число-импульсный код, поступающий ца тактовык вкод дслитсля 7 цастоты, где масштабно преобразуется и цоддется на в):од счет- цика 8 и в).од ключа 10, управляемого триггером ). К началу каждого цикла измерения с ь)кода преобразователя 2 триггер 9 устднав,ивается в О, что закрывает ключ 10. Г 1 оскольку счетчик 8 включен в режим обратного сцстд, импульс на его тактовом выходе появится после прихода на его тактвй вкод количества импульсов, равного числу, записанному в него до начала цикла измерен и 5. Зтст и ми 1, ьс уста нав.)и наст триггс р с) в единичное состояние, что открывает клкц 10, и имцугьсь с выкода делигсля 7 постуцдкт ца цкод преобразовдтеля 5, цто приводит к зквидистивному смсц(сник асяс.о-ими,ссцо о кода, асцп доно преобрсзвсццс с в делителе 7. 2 ил.1Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано при точных измерениях высоких температур с учетом нрогрессируоших погрешностей термонреобразователя.Целью изобретения является повышение точности измерения путем учета прогрессирующей погрешности термопреобразователя, возникающей при его эксплуатации в условиях высоких температур.11 а фиг. 1 представлена блок-схема цифрового измсрителя температуры; на фиг. 2 - схема функционального преобразователя.Цифровой измеритель температуры содержит соединенные последовательно термопреобразователь 1, например термоэлектрический, преобразователь 2 сигнала термонрсобразоватсля во временной интервал и первый клкч 3, генератор 4 счетных импульсов, цифровой функциональньйреобразоватсль 5, на выходе которого вклюцено цифровое отсчетное устройство 6, управлясмый делитель 7 частоты, первый программируемый двоичный счетчик 8, включенньй в режим обратноо счета, триггер 9, второй клкгч 10, постоянное заиоминаюшее устройство 1 ПЗУ) 11, третий ключ 2, делитель 3 частоты, второй программируемый двоичный счетчик 14, усилитель 15, электрически нсрснрограммируемое постоянное заноминающсс устройство (ЭППЗУ) 16 и устройство 7 сравнения кодов.Устройство работает следуюгцим образом.Выходной сигнал термонреобразователя преобразуется в интервал времени, унравляк)- гний работой ключа, формирующего числоимиульсный код, соответствующий электрическому сигналу термопреобразвателя. Этот код поступает на тактовый вход управляемого делителя 7 цастоть, в котором масштабно преобразуется. Коэффициенг преобразования задается со старших разрядов выхода 113 У 11. Далее масштабно преобразованный число-импульсный код подается на тактовый вход первого программируемого двоичного счетчика 8 и вход второго ключа 10, управляемого триггером 9. К началу каждого цикла измерения импульсом Конец измерения с выхода иреобразвателя 2 тригср 9 устанавливается в 0, что ведет к закрыванию ключа О. Одновременно в счетчик 8 записывается число, присуствуюгцсе на младших разрядах выхода ПЗУ 1.11 оскольку счетчик 8 включен в режим обратного счета, импульс на его тактовом выходе появится после прихода на его тактовый вход количества импульсов, равного числу, записанному в него до начала цикла измерения. Этот импульс устанавливает триггер 9 в единичное состояние, вследствие чего открьвается ключ 10 и импульсы с выхода делителя 7 поступают на вход функционального преобразователя 5. Таким образом, нроисходит эквидистантное смешение число-импульсного кода, масцтабно5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 преобразованного в делителе 7. Следовательно, с выхода постоянного запоминающего устройства 8 можно управлять аддитивной и мультинликативной подстройкой обшей функции преобразвания. С выхода ключа 10 модифицированный число-импульсный код через функциональный преобразователь 5, реализующий обратную функцию номинальной функции преобразования термопреобразователя, поступает на вход цифрового отсчетного устройства 6. В цифровом измерителе температуры может быть применен любой цифровой функциональный преобразователь, способный обрабатывать число- импульсные коды с необходимой для каждого конкретного случая тоцностью.В качестве примера на фиг. 2 приведена одна из возможных реализаций функционального преобразователя. Преобразователь содержит делитель 18 частоты, формирователь 9 импульса записи, двоичный счетчик 20, ПЗУ 21 и нро;раммируемый счетчик 22. Импульсы с входа преобразователя через делитель8 подаются на тактовый вход счетчика 20, являющегося счетциком участков аппроксимации. Длина участков определяется коэффициентом деления делителя 8. Параллельный код номера участка апппроксимации с выхода счетцика 20 подается на адресный вход ПЗУ 21, в результате чего на его выходе появляется код корректирующего числа, который необходимо прибавить к преобразуемой величине на текугцеч участке для получения требуемой функции преобразования. Операцию симмирвания входного цисло.импульсного кода и параллельных кодов корректирующих чисел выполняет программируемый двоичный сцетцик 22. Для этого в моменты смены номера уцастка в счетчик 22 по импульсу, сформированному формирователем 9, записываются коды корректирующих чисел с выхода ПЗУ 21. Для отсчета времени работы термопреобразователя при высокой емнературе импульсы с генератора 4 через третий ключ 12 и делитель 13 частоты Qодактся на тактовый вход второго программируемого двоичного сцетчика 14. Поскольку изменение функции преобразвания термонреобразователя происходит лишь во время работы последнего нри достаточно высоких температурах, то отсчет времени производится лишь в том случае, когда показания цифрового отсчетного устройства 6 больше числа, закодированного в устройстве 17 сравнения кодов. Сигнал с выхода последнего поступает на управляюгций вход ключа 2, открывая его для тех моментов времени, когда термопреобразователь находится нри достаточно высокой температуре. Чтобы при выключении измерителя температуры информация о длительности работы термонреобразователя не была утеряна, содержимое счетчика 4 запоминается в ЭППЗУ 16. Поскольку запись производится непосредственно после1268973 формула изобретения Составитель В. Куликов Редактор В. Данко Техре)1 И Верее Корректор Л Тяско Заказ 6025/43 Тираж 778 Подписии ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4каждого измерения содержимого счетчика 14, импульс записи в память формируется усилителем 15 из импульсов на входе указанного счетчика и подается на управляющий вход записи ЭППЗУ 16. Таким образом, при выключении прибора, информация о времени наработки термопреобразователя сохраняется в памяти (ЭППЗУ) 16. При включении измерителя код с выхода последнего записывается в счетчик 14 и устройство готово продолжать отсчет времени работы термопреобразователя. С выхода ячейки 16 код времени подается на адресный вход ПЗУ 11, в ячейках памяти которого записаны значения аддитивной и мультипликативной поправок, необходимых для ком пенсации прогрессирующей погрешности термопреобразователя. Цифровой измеритель температуры, содержащий термопреобразователь, подключенный к входу преобразователя сигнала термопреобразователя во временной интервал, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, вход которого подключен к выходу генератора счетных импульсов, а выход - к входу управляемого делителя частоты, цифровое отсчетное устройство, первый программируемый двоичный счетчик, информационные входы которого соединены с выходами постоянного запоминающего устройства, делитель частоты, выход которого подключен к тактовому входу второго программируемого двоичного сцетцика, отличающийся тем, что, с целью .повышения точности измерения путем учета прогрессирующей погрешности термопреобразователя, возникающей при его эксплуатации в условиях высоких температур, в него введены второй и третий ключи, функциональный преобразователь, электрически перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство, усилитель, схема сравнения кодов и триггер, выход которого соединен с управляю 1 цим входом второго ключа, входы уста О новки 1 и О соединены соответсттвенно с выходом первого программируемого двоичного счетчика и его входом записи, соединенным с выходом Конец измерения преобразователя сигнала термопреобразователя во временной интервал и входом установки О управляемого делителя цастоты, выход которого подключен к тактовому входу первого программируемого двоичного счетчика и через второй ключ соединен с входом функционального преобразователя, выход которого подключен к цифровому отсцетному устройству, соединенному со схемой сравнения кодов, выход которой подключен к управляющему Входу третьего ключа, вход которого соединен с Выходом генератора счетных импульсов, а выход под ключен к входу делителя цастоты, при этомвходь) электрически перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства соединены с выходами второго программируе- МОГО ДВОИЧНОГО сЧст 1 ик 11, Выход 1 11 Одклк)1 ены к ад 1)есным Входам постоянного запоми нающего устроиства и информационным Входам второго программируемого двоичного счетчика, а вход записи соединен с В 11 х 1)- дом усилителя, вход которого но 11 клк)1 ен к выходу делителя ч астоть).