Цифровой термометр

О П И С А Н И Е870972ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскннСоцнапнстнческнкРеспублик(22)Заявлено 21.05;79 (21) 2768355/18-10с присоединением заявки Лй -(51)М. Кл. а а 1 К 7/00 Ркуаарстекней камнтет СССР нв денем нэайретеннй н открытнй(72) Авторыизобретения4 Львовский ордена Ленина политехнический институт и Львовский лесотехнический институт.Изобретение относится к областитепловых измерений,Известен цифровой термометр, содержащий датчик. температуры, формирователи, ключи, генератор опорнойчастоты, делитель частоты, схему5управления, реверсивный счетчик,триггер знака, цифровой индикатор 11,Недостатком такого цифрового.термометра является его сложность, вызванная необходимостью применения1 Овысокочастотного реверсивного счетчика.Наиболее близким по техническойсущности является цифровой термометр,15содержащий датчик температуры с частным выходом, соединенный через ключс десятичным счегчиком результатаизмерения, состоящим из последовательно соединенных тетрад, выходкоторого соединен с входом первоготриггера знака, второй триггер знака, вход которого соединен с выходомпервого триггера, дешифратор двоично-десятичного кода, соединенный с катодами цифровых индикаторных ламп, аноды которых соединены с выходами анодных усилителей, схему управления, первый выход которой соединяся с управляющим входом ключа, а второй выход - с установочными входами счетчика результата измерения и первого триггера знака 12.Однако этот термометр не обеспечивает высокой точности измерения температуры вследствие наличия схем сравнения и наличия длинной цепи преобразователей от выходов дешифратора двоичного десятичного кода от катодов индикаторных ламп, вносящих погрешность в результат измерения.Целью изобретения является повышение точности измерения, а также упрощение и повышение надежности цифрового термометра.Поставленная цель достигается тем, что в него введены двоичный счетчик, 3 87дешифратор, преобразователь кодов,четыре сдвиговых регистра с и числомразрядов, равных количеству тетрадсчетчика результата измерения, авыходы каждой тетрады соединены ссоответствующим входом каждого регистра, управляющие входы которыхподключены к третьему выходу схемыуправления и установочным входамвторого триггера знака и двоичногосчетника, вход которого соединен стактовыми входами регистров и четвертым выходом схемы управления,а выходы . через дешифратор соедине"ны с входами анодных усилителей,причем выход каждого регистра соединен со своим +1 входом и информационным входом преобразователя кодов,управляющие входы которых соединеныс выходами второго триггера, а выходы соединены с входами дешифраторадвоично-десятичного кода.Кроме того, преобразователь кодовсодержит схему И-НЕ, четыре схемыИ-ИЛИ-НЕ и четыре инэертора, причем вход первого инвертора соединенс первым входом, а выход - с третьимвходом первой схемы И-ИЛИ-НЕ, входвторого инвертора соединен .с первымвходом схемы И-НЕ и четвертым входомвторой схемы И-ИЛИ-НЕ, а выход - спервым входом второй схемы И-ИЛИ-НЕ,вход третьего инвертора соединен свторым входом, а выход - с третьимвходом второй схемы И-ИЛИ-НЕ, вторым входом схемы И-НЕ и с третьимвходом третьей схемы И-ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с выходомвторой схемы И-ИЛИ-НЕ, а выход четвертого инвертора соединен с третьимвходом схемы И-НЕ и третьим входомчетвертой схемы И-ИЛИ-НЕ, первыйвход которой соединен с выходомсхемы И-НЕ, причем вторые входы первой, третьей и четвертой схемы И-ИЛИНЕ и четвертыевходы этих схем соответственно соединены между собой.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройствадля случая четырехразрядного счетчика результата,Цифровой термометр содержит датчик 1 температуры с частотным .выходом, ключ 2, десятичный счетчик 3результата, схему 4 управления,триггеры 5 и 6 знака, сдвиговые ре"гистры 7,8,9 и 10. Преобразователькодов, включающий в себя инверторы11,12,13 и 14, логическую схему И-.НЕ 097215 и;юичс( ли с.,с.1 ы в -1 6- Н,Ф 1%1,8 и 9, двоичный счетчик 20,дешифратор 21, анодиые усилители22, индикаторные лампы 23, дешифратор двоично-десятичного кода 24,Устройство работает следующим образом.Перед измерением все тетрадисчетчика 3 устанавливают в исходное состояние, а триггер 5 в состояниеЧастота датчика и время измерения(счета) термометра находится в такомсоотношении, что при измерении отрицательных температур счетчик 3 тер"мометра за время счета не будет переполняться, поэтому триггер 5 будетоставаться в положенииПри измерении положительных температур, частота датчика увеличивается.Поэтому эа время счета счетчик 3 будет переполняться и триггер 5 будетустанавливаться в положении "+".По истечении цикла измерения сиг-.25нал "ПЕРЕНОС", поступающий из схемыуправления 4, переносит состояниесчетчика 3 в сдвиговые регистры 7,8,9 и 1 О и устанавливает триггер 6и счетчик 20 в исходное состояние.Тактовые импульсы из схемы управления ЗО4 сдвигают информацию, занесенную врегистры 7,8,9 и О и вызывают поочередное появление на выходах регистров информации каждой тетрады счетчика 3. Так как выходы регистров заЗ 5 ведены на свои входы, информация.врегистрах не исчезает, а постоянноциркулирует до появления очередногоимпульса "ПЕРЕНОС" и с помощью преобразователя кодов и дешифратора 24 40 подается на катоды индикаторных ламп23. Преобразователь кодов, работающий по управляющим сигналам с выхода триггера 6, может преобразовывать прямой десятичный код в обратный.45 При измерении положительных температур информация с выхода регистров7,8,9 и 10 подключается к входу дешифратора 24 без изменения, при измерении отрицательных температур - 50 в обратном коде. Одновременно со сдвигом информации тактовые импульсы поступают на вход счетчика 20, выходные сигналы которого с помощью дешифратора 21 и анодных усилителей 22 поочередно подключают аноды индикаторных ламп 23, В результате на каждой лампе будет5 8709 высвечиваться цифра, соотве: ствующая определенной тетраде счетчика 3.Введение в цифровой термометр дополлительлых элементов - сдвигового регистра, двоичного счетчика, дешифратора, четырех илверторов, четырех схем И-ИЛИ-НЕ, логической схемы И-НЕ и соответствующее соединение этих элементов позволяет повысить точность измерения температуры, а также 1 О упростить схему термометра и повысить его надежность.Формула изобретения1. Цифровой термометр, содержащий датчик температуры с частотным выходом, соединенный через ключ с десятичным счетчиком результата из 20 мерелия, состоящим из последовательно соедилеллыхтетрад, выход которого соедилелс входом первого триггера знака, второй триггер знака, вход которого соединен с выходом первого25 триггера, дешифратор двоичло-десятичлого кода, соединенный с катодами цифровых индикаторных ламп, аноды которых соединены с выходами .алодлых усилителей, схему управлелия, первый выход которой соединен30 с управляющим входом ключа, а второй выход соединен с установочными входами счетчика результата измерения и первого триггера знака, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, в него введены двоичный счетчик, дешифратор, преобразователь кодов, четыре сдвиговых регистра с и числом разрядов, равным количест О ву тетрад,счетчика результата измерелия, а выходы каждой тетрады соедилелы с соответствующим входом каждого регистра, управляющие входы которых подключены к третьему выходу схе мы управления и установочным входам второго триггера злака,и двоичного счетчика, вход которого соединен стактовыми входами регистров и четвертым выходом схемы управления, а выходы через дешифратор соединены свходами алодлых усилителей, причемвыход каждого регистра соединен сосвоим В+1 входом и с илформациоллымвходом преобразователя кодов, управляющие входы которого соедилены свыходами второго триггера, а выходысоединены с входами дешифратора двоичло-десятичлого кода,2. Термометр по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, чтч преобразователь кодов содержит схему И-НЕ,четыре схемы И-ИЛИ-НЕ и четыре илвертора, причем вход первого илверторасоединен с первым входом, а выход -с третьим входом первой схемы И-ИЛИНЕ, вход второго илвертора соединенс первым входом схемы И-НЕ и четвертым входом второй схемы И-ИЛИ-НЕ,а выход - с первым входом второйсхемы И-ИЛИ-НЕ 1 вход третьего илвертора соединен с вторым входом, а выход - с третьим входом второй схемыИ-ИЛИ-НЕ, вторым входом схемы И-НЕи с третьим входом третьей схемыИ-ИЛИ-НЕ, первый вход которой соедилел с выходом второй схемы И-ИЛИ-НЕ,а выход четвертого илвертора соедилел с третьим входом схемы И-НЕ итретьим входом четвертой схемыИ-ИЛИ-НЕ, первый вход которой соедилел с выходом схемы И-НЕ, причемвторые входы первой, третьей и четвертой схемы И-ИЛИ-НЕ и четвертыевходы этих схем соответственно соедилелы между собой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Контрольно-измерительная техника. Вып.10, с.45, рис Львов,Изд.Львовского государственного улиЙерситета, 1971.2, Авторское свидетельство СССРУ 310131, кл. 6 01 К 7/00, 1970прототип).аз 8422/12 Тираж 9 О Подписно НИИПИ Филиал ППП ент 870972 Ужгород,ул.Проектная