Цифровой термометр

ВИДЕТБЛЬСТ К АВТОРСК У 10Н.М. Зенкин СССР81.СР 983. ермо- разов вышение еистви и инфо щего в 7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относится кметрам с частотными термопретелями. Цель изобретения - пточности измерения и быстродпутем уменьшения избыточностмационного сигнала, поступаю вычислительный блок. На входы вычитателя 4 частот поступают сигналы свыходов генераторов 1 и 2, а на выходе его формируется сигнал с разностной частотой, поступающий через элемент И 5 на вход счетчика 10. С выхода последнего код, равныйчислу импульсов, поступивших за интервал времени, выбранный, исходя из условийтребуемой точности, поступает навход блока 11 вычисления; на другойвход которого поступает сигнал знакаразности частот. генераторов 1 и 2,что обеспечивает измерение температуры с изменяющимся знакам. Блок 11 вычисления определяе,т искомую температуру по приведенным формулам. 1 ил.296860 1Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к цифровым термометрам с частотными термопреобразователями, например пьезокварцевыми.5Цель изобретения - повышение точности измерения и быстродействия путем уменьшения избыточности информационного сигнала, поступающего в вычислительный блок,. 10На чертеже представлена функциональная схема цифрового термометра,Цифровой термометр содержит температурозависимый кварцевый генератор 1, опорный генератор 2, управляемый 15 делитель 3 чЛстоты, вычитатель 4 частот, элемент И 5, блок 6 определения разности частот, состоящий из первого 7 и второго 8 Р-триггеров и схемы 9 задержки, счетчик 1 О, блок 11 вы числения с цифровыми индикаторами 12, 13 знака и значения температуры, Для точной работы термометра генераторыи 2 должны формировать на своих выходах последовательности прямоугольных импульсов, поэтому они должны быть выполнены по соответствующим схемам, или состоять, например, изгенераторов 14 и 15 синусоидальныхсигналов и формирователей 16, 17 пря- ЗОмоугольных импульсов. Вычитатель 4частот может быть выполнен на Р-триг-гере, Управляемый делитель 3 частотыможет быть выполнен в виде последовательно включенных неуправляемого 35делителя 18 и управляемого делителя19 с переключателем 20 для установкикоэффициента деления. Блок 11 вычисления должен содержать пульт 21 ввода постоянных коэффициентов, которыйможет быть выполнен в виде кроссироночной платы, на которую заводятсясигналы логических 1101 и 1, уста -навливаемые при настройке цифровоготермометра. Цифровой термометр работает следующим образом. На входы вычитателя 4 частот поступают сигналы с выходов генераторов 1 и 2, в результате чего на его выходе формируется сигнал с разностной частотой АГь= -,=Ы+(Г,. - ), й 1) где ". =Г +сгЪ - частота генератора 1;о 1Г- частота генератора 1о 1при 1=0; й - крутизна преобразования генератора йчувствительность термопреобразователя генератора);Г - частота опорного генератора 2;- измеряемая температура.Этот сигнал поступает через элемент И 5 в течение интервала времени дТ, формируемого делителем 3, на вход счетчика 1 О. Длительность интервала времени ьТ выбирают исходя из усповия требуемой точности измерения по формуле 1ТА Бй 2) где 8 - требуемая точность измерения.Устранение погрешности, вносимой технологическим разбросом коэффициента И, например, при старении термопреобразователя или его замене, осуществляется путем изменения длительности интервала 6 Т с помощью переключателя 20, осуществляющего изменение коэффициента деления делителя 3,С выхода счетчика 1 О код И, равный числу импульсов поступивших на его вход за интервал времени ьТ, по- ступает на вход блока 11 вычисления, на. дополнительный вход которого поступает сигнал знака разности частот (г -Г), что обеспечивает измерение температуры с изменяющимся знаком. Блок 6 определения знака разности частот работает йо принципу вычитателя частот, выходная частота которого равна модулю разности частот, подаваемых на Р и С-входы триггера 7, с той лишь разницеи, что частота с генератора 2 подается на С-вход через схему 9 задержки, в результате чего частота, снимаемая с триггера 7, оказывается сдвинутой по Фазе относительно частоты ьГ, снимаемой с вычитателя 4 частот. Этот сдвиг определяет состояние триггера 8: сигнал на его выходе равен нулю, когда на Р-вход сигнал логической "н поступает позже, чем на С-вход (случай Г Г, ) и равен единице, когда на Р-вход сигнал логической "1" поступает раньше, чем на С-вход йслучай 1 он Вычислительный блок вычисляет искомую температуру по формулам:Заказ 766/42 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Знак измеряемой температуры определяется блоком вычисления по знаку 10 величины А=о 1--,о".- . Если (Г-О, Г Г и А 0, то индицируется знак "плюс"; еспи А(0 или Г (Г , то знак минус , 15Если (Г, -Г, ) с 0, Г ,и А)0, индицируется зпак минус ; если А(Э или Г )Г то знак плюс Все устройство может быть реализовано на серийных микросхемах. В качестве блока вычисления может быть использовано арифметико-логическое устройство,выполняющее простейшие арифметические вычисления и логические 25гЦифровой термометр, содержащий 30 температурозависимый кварцевый генератор, счетчик, вход которого соединен с выходом элемента И, а выход подключен к входу блока вычисленияс цифровыми индикаторами, опорныйгенератор, выход которого через управляемый делитель частоты подключенк первому входу элемента И, о т л ич а ю"щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерения и быстродействия путем уменьшения избыточности информационного сигнала, в неговведены вычитатель частот и блок определения знака разности частот, состоящий из двух Р-триггеров и схемызадержки, вход которой соединен с выходом опорного генератора и первымвходом вычитателя частот, а выходподключен к С-входу первого Э-триггера, выход которого подключен к Э-входу второго Р-триггера, а П-вход соединен с выходом температурозависимогокварцевого генератора и вторым входом вычитателя частот, выход которого подключен к второму входу элемента И и С-входу второго Р-триггера,выход которого соединен с дополни 1 тельным входом блока вычисления.