Устройство для измерения температуры

1 3977 40 УС 4 ТЯ;., О; 12 напряжения. Если ца вьходе генератора 7 присутствует импульс "Логическая единица" и если температура изменяется, т.е, на выходе нуль-компаратора 9 присутствует логическая еди-.ница, то в возбужденное состояние переходят те ВБ-триггеры, ца выходахкомпараторов которых присутствуетлогическая единица, Измеряемая температура представлена соответствующимколичеством светящихся индикаторныхэлементов б.1 б 1. По окончании имИзобретение относится к областитемпературных измерений и может бытьиспользовано в различных отрасляхпромышленности где требуется измерение температуры с повышенной информативностью,Цель изобретения - повышение информативности устройства путем контроля скорости изменения температуры.На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит преобразователь 1 температуры в напряжение, икомпараторов 2.12.и напряжения,где и - число уровней квантованиявыходного напряжения преобразователя1, и элементов И 3.1 ,З,и, и элементов И-ИЛИ 4.14,и и РБ-триггеров 5.15.и, и индикаторныхэлементов б.16,и, генератор 7тактовых импульсов, дифференциатор 8нуль-компаратор 9, первый ицвертор10, второй инвертор 11, резистивныйделитель 12 напряжения и источник 13опорного напряжения.Устройство работает следующим образом.Измеряемая температура преобразуется в напряжение преобразователем 1температуры в напряжение, которое поступает ца первые входы компараторов2.12.и напряжения, на вторыевходы которых подается напряженкес выхода реэистивцого делителя 12 напряжения,Если напряжение ца выходе преобразователя 1 П меньше пороговогонапряжения П; 1.-го компаратора цапульса ца выходе генератора 7 происходит обнуление КБ-триггеров, На выходе инвертор. 11 присутствует сигнал Логическ;я единица, поэтому наН-входах триггеров 5,15,и присутствует сигнал сброса, Для повышения надежности обнуления РБ-триггеров 5.15,п применяется асинхронное последова".ельцое обнуление. Дляизмерения изменяющейся температурыприменяется дискретизация во времени,осуществляемая генератором 7, 1 ил,пряжения (1 = 1и), т,е, П с Пй )на выходе компаратора 2.1 напряженияприсутствует напряжение логическогонуля е5 Если П, П, ца выходе компаратора 2, напряги.ния присутствует логическая единица. Пороговые напряженияможно подобрать так, чтобы линеаризовать характеристику любого типа :О преобразователя температуры в напряжение,Если измеряемая температура изменяется с некоторой скоростью - увеличивается илн уменьшается, с выхода дифференциатора 8 снимается ненулевое напряжение, равное скорости изменения напряжения на выходе преобразователя 1, которое сравнивается с нулевым уровнем нуль-компаратора 9, поэтому на выходе последнего присутствует логическая единица. Функции возбуждения Еэ, и гашения Е,; д-го,ВБ-триггера, а соответственно и 1-го индикаторного элемента описываются выра- жениями сигнал управления на выходе нуль-компаратора 9;сигнал на выходе первогоицвертора 11;сигнал на выходе генератора 7 тактовых импульсов;сигнал ца выхопе второгоицвертора 11;О - сигнал на выходе -гокомпаратора напряжения;Ц; - сигнал на прямом выходе(+1) КБ-триггера;сигнал на инверсном выходе(-1) КБ-триггера.Таким образом, если на выходе тактового генератора 7 присутствует импульс "Логическая единица", и если 10температура изменяется, т.е. на выходе нуль-компаратора 9 присутствуетлогическая единица, в возбужденноесостояние переходят те КБ-триггеры,на выходах компараторов напряжения 15которых присутствует логическая единица. Следовательно, измеряемая температура представляется соответству,ющим количеством светящихся индикаторных элементов б.1б По окон чании импульса на выходе тактовогогенератора 7 происходит обнуление всехКБ-триггеров, поскольку температурапродолжает изменяться. В этом случаена выходе нуль-компаратора 9 и на выходе второго инвертора 11 присутствуют сигналы логической единицы, поэтому на К-входах всех триггеров присутствует сигнал сброса. С поступлением следующего тактового импульса с 30выхода тактового генератора 7 процессповторяется.Если ранее изменяющаяся температу"ра, которой соответствуетсработавших компараторов и соответственно 1 35светящихся индикаторных элементов,перестает изменяться, т,е. скоростьизменения напряжения на выходе преобразователя .1 становится равна нулю,на выходе нуль-компаратора 9 появляется логический нуль, а на выходепервого инвертора 1 О - логическаяединица. Происходит обнуление тригге"ра 5.1, так как на первом входе второго элемента И элемента И-ИЛИ 4.1присутствует логическая единица с инвертора 10, а на втором входе - логическая единица с прямого выходаКБ-триггера 5.2,После того, как обнуляется КБтриггер 5.1, т,е. на его инверсномвыходе появляется логическая единица, происходит обнуление КБ-триггера5,2 и так далее. Таким образом, происходит обнуление всех ранее возбужденных триггеров, кромего триггера, так как на прямом выходе (1+1)-готриггера присутствует логическийнуль. Последовательное обнуление в устройстве применено с целью исключения возможности сбоев при переходе ат изменяющейся температуры к неизменяющейся, которые заключаются в появлении не одного, а нескольких возбужден ных триггеров при представлении неизменяющейся температуры, что может произойти при параллельном обнулении всех ранее возбужденных триггеров, которые в общем случае имеют разные времена обнуления.Таким образом, для повышения надежности обнуления применяется асинхронное последовательное обнуление, для возможности измерения изменяющейся температуры применяется дискретизация во времени, осуществляемая тактовым генератором 7.Формула и з о б р е т е н и яУстройство для измерения температуры, содержащее преобразователь температуры в напряжение, выход которого подключен к первым входам и компараторов напряжения, вторые входы которых соединены с выходами резистивного делителя напряжения, подключенного к источнику опорного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства путем контроля скорости изменения температуры, в него введены и элементов И, и КБ-триггеров, и элементов И-ИЛИ, и индикаторных элемен тов, генератор тактовых импульсов, два инвертора, диАЬеренциатор и нуль-компаратор, первый вход которого через дифференциатор соединен с выходом преобразователя температуры в напряжение, второй вход соединен с шиной нулевого потенциала, а выход подключен к входу первого инвертора, первым входам всех элементов И и первым входам первых элементов И всех элементов И-ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом второго инвертора, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и вторыми входами всех элементов И, третьи входы которых соединены с выходами соответствующих компараторов напряжения, а выходы подключены к Б-входам соответствующих КБ-триггеров прямые входы которых соединены с соответствующими индикаторными элемлтамп, а К-входы подключены к выходам соответ.5 1397740 6 Составитель В.КуликовТехред А.Кравчук Редактор И,Горная Корректрр Л, Пилипенко Тираж б 07 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Заказ 2264/39 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ствующих элементов И-ИЛИ, первые входы вторых элементов И которых соединены с выходом первого инвертора,причем вторые входы вторых элементовИ каждого К-го элемента И-ИЛИ.,эаисключением последнего, соединены спрямым выходом (К+1)-го триггера,третьи входы вторых элементов И каждого К-го элемента И-ИЛИ, эа исключением первого и последнего, соединеныс инверсным выходом (К)-го триггера, а второй вход второго элемента Ии-го элемента И-ИЛИ соединен с инверсным выходом (и)-го триггера.