Цифровой термометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ Союз Советских Социапнстнческии Республик(51)М. Кл. С 01 К 7/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений) ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕ еля постоя управлени ешифратор ны с выхо ного тока, а входы подключены к вывходы которого ами цифрового счеусилит ключей ходам соедин чика.На ма предл метцифро Р 556351 иэр, имеющий иэатор тока, ель постоянейно нарас" алнена блок-схерового тврмомвтртеже пр агаемого еарактвриспротцвле"ая погрешнная нелиры.Почто вобразцния ительнтор ираллел Изобретение относится к термрии и может быть использовано.вом термометре.По основному авт, св.вестен цифровой термометдатчик, балансный.стабиланалоговые ключи, усилитного тока, генератор линтакщего напряжения,.схему сравния, схему переключения, генерквантующих импульсов, временнойлектор, цифровой счетчик с цифриндикатором13 .Однако при нелинейной хтике датчика термометра сония возникает дополнительнность измерения, обусловленейностью,Цель изобрености измерениции градуировочика в процесс тения - повышение точя за счет линеаризачной характеристики дате измерения температутавленыая цель достигается тем, цифровой термометр введены овые резисторы, ключи управледешифратор, причем послвдовасоединенные образцовый реэисключ управления подключены паьно резистору обратной связи ра.ЦиФрчик 1,ка, допаналогопост оя нсоединепосл едои аналонения,щегосячения,ратор 1ровой сков линкой хариндикатДатводнойзажимыс входавыходылителя овой термометр содержит датбалансный стабилизатор 2 то"олнительный резистор 3,вые ключи 4 и 5, усилитель ьного тока, блок 7 параллельнонных цепочек, состоящих иэвательно соединенных резистороговых ключей К, схему 8 сравгенератор 9 линейно нарастаюнапряжения, схему 10 первклювременной селектор 11, гене 2 квантующих импульсов, цифчетчик 13, дешифратор 14 участейной аппроксимации статичесактеристики датчика, цифровойор 15.чик 1 соединен по чвтырвхпросхеме, причем потенциальныедвумя проводами соединеными аналоговых ключей 4 и 5,которых подключены к входу уси6. Остальные два соединитель 830146ных провода вместе с дополнительным резистором 3 обеспечивают питание датчика постоянным током от баланс- ного стабилизатора 2 тока. Другой выход балансного стабилизатора 2 тока подключен к входу генератора 9, который представляет собой заряжающий конденсатор. Выходы усилителя б и генератора 9 соединены с входа" ми схемы 8, выход которой соединен с входом схемы 10. Выход схемы 10 соединен с управляющими входами ана- (О логовых ключей 4 и 5 и временного селектора 11. Выход генератора 12 через временной селектор 11 соединен с входом цифрового счетчика 13, выходы которого соединены с входами дешифра тора 14 и цифровым индикатором 15. К резистору обратной связи усилителя б параллельно соединены цепочки блока 7, которые могут соответствующим обра:, зом изменять эквивалентное сопротив- . щ ление обратной связи, а следовательно, и коэффициент усиления усилителя б при открывании соответствующих аналоговых ключей К . управляющие входы этих аналоговйх ключей соединены к соответствующим выходам дешифратора 14.Цифровой термометр работает следующим образом.В начале цикла измерения сигналы Управления схемы 10 открывают аналоговый ключ 5 (закрывая аналоговый ключ 4), запускают генератор 9 линейно нарастающего напряжения и устанавливают счетчик 13 в начальное состоя- З ние. При этоЮ на вход усилителя б поступает напряжение, равное сумме падений напряжений на дополнительном резисторе 3 и одном соединительном проводе. В этом режиме происходит первое срабатывание схемы 8 сравнения, когда выходные напряжения усилителя б и генератора 9 становятся равными. В этот момент выходной сигнал схемы 10 переключения закрывает. ключ 5 (открывая ключ 4), одновремен но открывается временной селектор 11, В этом режиме входное напряжение усилителя б постоянного тока увеличивается на величину, равную напряжению падения на датчике 1. Когда вы - 50 ходные напряжения усилителя б и генератора 9 линейно нарастающего напряжения снова становятся равными, происходит второе срабатывание схемы 8 сравнения и временной селектор 11 закрывается, В течение открытого состояния временного селектора 11 квантующие импульсы проходят на цифровой счетчик 13. Длительность открытого состояния временного селектора 11 зависит от сопротивления датчика 60 1. Эту длительность можно изменить (при данном значении сигнала датчика) путем изменения коэффициента усиления усилителя б, которое может происходить при изменении сопротив ления резистора обратной связи усилителя, когда открываются соответствующие аналоговые ключи К блока 7,йф Если сопротивление датчика имеет нелинейную зависимость от температуры (например, для платиновго или полупроводникового терморезистора), то длительность открытого состояния временного селектора и количество поступакщих на счетчик импульсов,. также имеет нелинейную зависимость от измеряемой температуры, Для получения линейной зависимости с требуемой точностью статическую характеристику датчика нужно аппроксимировать ломаной линией, и на каждом участке аппроксимации необходимо соответствующим образом изменить крутизну характиристики данного участка, а тем самым и длительность открытого состояния временного селектора. Этот процесс осуществляется автоматически с помощью дешифратора 14 и блока 7, Ксди" чество выходов дешифратора, а следовательно и число цепочек блока 7 равно количеству участков аппроксимации статической характеристики датчика. В начале цикла измерения на цифровом счетчике записывается начальное число (для термопар оно равно нулю, для термометров сопротивления соответствует сопротивлению при 0 С), на выходе дешифратора, соответствующего первому участку аппроксимации, получается сигнал, который открывает ключ К блока 7, устанавливается данное значение коэффициента усиления усилителя б. Когда в течение открытого состояния временного селектора число на счетчике находится на )-ом участке аппроксимации, то открыт ключ К. Следовательно, на каждом участке аппроксимации устанавливаются соответствующее значение коэффициента усиления усилителя б и длительности открытого состояния временного селектора, а на счетчик поступает соответствующее количество импульсов, и тем самым осуществляется ли-. неаризация статической характеристики.Предлагаемый цифровой термометр наиболее целесообразно применять при использовании полупроводниковых датчиков (терморезисторов), которые имеют большой разброс параметров, а также при малом (до 3-4) числе участков аппроксимации характеристики датчика в рабочем диапазоне температур.Формула изобретенияЦифровой термометр по автсв, Р 55 б 351, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены образцовые резисторы, ключи управления и дщаифратор, причем последовательно соединенные образцовый резистор и ключ830146 управления подключены параллельнорезистору обратной связи усилителяпостоянного тока, а входы ключей управления пОдключены к выходам дешифратора, входы которого соединены с выходами цифрового счетчика,Составитель В, КопаевКопецкая Техред А. Бабинец КорректорГ,Решетни едак Подписмитета СССРкрытийкая наб., д, 4/ ое лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,аказ 3787/85 Ти ВНИЙПИ Государств по делам иэобре 113035, Москва, )(аж 907нного кений и35, Рау Источники инФормации,принятые во внимание при экспертиэе1. Авторское свидетельство СССРР 556351, кл. С 01 К 7/00, 1977