Цифровой термометр

(5 Р ЩЩ ь 2лД ИЭО ДЕТ В тся к темпе- ожет испольцифровых еской компенство ССС 2, 1977. во СССР 2, 1981,СОЮЗ СОВЕТСКИХСОциАлистическихРЕСПУБЛИК ОсудАРствейный комитет сссРПО делАм изОБРетений и ОткРыти 1 ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(71) Львовский ордтехнический инстикомсомола(53) 536.53 (О В 17на Ленина полит им Ленинского вская, Б.В.ДунецО.И.Чайковский88.8)(54) ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР (57) Изобретение относи ратурным измерениям и м зоваться при построении термометров с автоматич сацией термо-ЭДС свобод термоэлектрического пре (ТЭП) 1, Цель изобрете ние точности измерения ствия при упрощении тер противление термопреобр сопротивления, линейно от температуры свободных образуется с помощью пр ых концовбразователя ния - повыше- быстродейометра. Созователя 3ависящееконцов,пре- образовате1229598 ля 4 в напряжениеНа выходе преобразователя 6 получаем число-импульсный .код (ЧИК) й который через мультиплексор 2 подается на вход демультиплексора 13 и далее на вычитающие входы реверсивного счетчика 14 и счетчика 9 участков линеаризации. Во втором цикле измерения на вход преобразователя 6 через коммутатор 2 подается напряжение смещения и термо-ЭДС ТЭП 1. На выходе преобразователя б получаем ЧИК Н , кото.рый через мультиплексор 12 и демультигйгексор 13 подается на суммирующие входы реверсивного счетчика 14 и счетчика 9 участков линеаризации, По истечении времени г от начала Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано при построении цифровых термометров с автоматической компенсацией термо-ЭДС свободных концов термоэлектрического преобразователя (ТЭП),Цель изобретения - повышение точ" ности измерения и быстродействия при упрощении термометра.На фиг. 1 приведена блок-схема 10 термометра; на фиг. 2 - схема блока управленияЦифровой термометр содержит термоэлектрический преобразователь (ТЭП) 1, трехвходовый коммутатор 2 сумми рующего типа, т.е. осуществляющий одновременно суммирование соответствующих сигнзпов, термопреобразователь 3 сопротивления, расположенный совместно со свободными концами тер- щ моэлектрического преобразователя, преобразователь 4 сопротивления в на. пряжение, источник 5 напряжения смещения, преобразователь 6 напряжения в число-импульсный код (ПНЧ), напри мер, интегрирующего типа, в котором в течение одного такта производится интегрирование входного сигнала, а в течение другого - считывание интеграла до нуля опорным напряжением З от внутреннего источника опорного напряжения с формированием импульспоступления ЧИК 11 по сигналу с выхода блока 7 управления закрываетсявторой вход мультиплексора 12 и открывается первый вход. В результате вторая часть ЧИК 8 поступает насуммирующие входы счетчика 9 участков линеаризации и реверсивногосчетчика 14. Интервал времени г генерируется блоком 7 управления иравен времени, за которое с выходапреобразователя 6 поступает числоимпульсов 1 О, которое подается насуммирующие входы счетчика 9 линеаризации и реверсивного счетчика 14без искажений, остальное количествоимпульсов ( 8 - М, ) проходит черезсхему 8 цифровой линеаризации. 2 ил. ного кода от внутреннего генератора импульсов, блок 7 управления, схему 8 цифровой линеаризации, состоящую иэ .счетчика 9 участков линеаризации и функционального преобразователя 10 например, выполненного на основе управляемого делителя частоты, управляющие входы которого, определяющие коэффициент деления делителя, подключены к постоянному запоминающему устройству, в котором записаны требуемые коэффициенты деления в зависимости от функции преобразования термопреабразователя, а адресные входы - к выходам счетчика 9 участков линеаризации, управляемый коммутатор 11, включающий в себя мультиплексор 12 и демультиплексор 13, реверсивный счетЧИк 14 и блок 15 индикации.Блок 7 управления представляетВ собой простой цифровой автомат, имеющий пять состояний, и содержит генератор 16, делители 17 и 18 частоты, триггер 19, двухразрядный двоичный счетчик 20, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 21, адресные входы которого подключены к выходам триггера 19 и счетчика 20, двухвходовую схему ИЛИ 22 и трехвхадовую схему ИЛИ 23 (возмажны другие варианты блока управлени.В момент включения прибора общим35 импульсом сброса делитель 17 частоты, триггер 19 и счетчик 20 устанавлива" ются в нулевое состояние. Таким образом, активизируетс.я ячейка памяти4 О ПЗУ с нулевым адресом. Это приводит к тому, что к входу ПНЧ 6 подключается источник 5 напряжения смещения и преобразователь 4 сопротивления в напряжение. Через 20 мс после сброса45 на выходе делителя 17 частоты появляется импульс, который переводит триггер в единичное состояние и, таким образом, активизирует следующую ячейку памяти. В результате этого начинается разряд интегратора источ 5 О ника опорного напряжения ПНЧ 6, Им" пульсы выходного числа-импульсного кода ПНЧ через мультиплексор 12 и демультиплексор 13 подаются на вы 5 читающие входы реверсивного счетчика 14 и счетчика 9 участков линеаризации. Поскольку выход триггера 19 соединен с входом установки в нуль интегрировать входную величину (при этом импульсы на выходе ПНЧ отсутствуют). При единичном сигнале на этом выходе интегратор разряжается опорным напряжением ПНЧ и на его выходе появляются импульсы выходного число-импульсного входа.Логическая единица на втором разряде выхода ПЗУ подключает второй и третий входы коммутатора 2 к его выходу, а логический нуль - первый и третий входы к выходу коммутатора 2. Логическая единица на третьем разряде выхода ПЗУ активизирует первый вход мультиплексора 12, в против ном случае активизируется его второй вход . Логическая единица на чет вертом разряде выхода ПЗУ подключает первый выход демультиплексора 13 к его входу, а логический нуль - второй выход.Коэффициент деления делителя 17 выбирают таким образом, чтобы период следования импульсов на его выходе равнялся. номинальному периоду сети (20 мс), а коэффициент деления делителя 18 - так, чтобы период следования импульса на его выходе равнялся времени, необходимому для разряда конденсатора интегратора, предварительно заряженного в течение 20 мс от источника опорного напряжения ПНЧ 6. О152025ЗО делителя 17 частоты, то постедний удерживается в нулевомостоянии. При переходе выходного напряжения интегратора через нуль на второмвыходе ПНЧ появляется импульс, который через трехвходовую схему ИЛИ 23сбрасывает в нуль триггер 19, приэтом активизируется новая ячейка памяти и к входу интегратора подаетсянапряжение смещения и термо-ЭДС термоэлектрического преобразователяОдновременно снимается обнуляющийсигнал с делителя частоты, поэтомучерез 20 мс на его выходе появляется импульс, который переводит триггер в единичное состояние, При этомвыбирается новая ячейка памяти, интегратор начинает разряжаться отисточника опорного напряжения ПНЧ,а импульсы выходного число-импульсного кода ПНЧ через мультиплексор12 и демультиплексор 13 подаются насуммирующие входы реверсивного счетчика 14 и счетчика 9 участков линеаризации. В это же время снимаетсяобнуляющий сигнал с делителя 18 частоты, который до этого времени удерживался логической единицей на пятомразряде выхода ПЗУ в нулевом состоянии,Через интервал времени 1 , равныйвремени, за котороевыхода преобразователя 6 поступит определенноечисло импульсов йо = К Ц,ц, на выходеделителя 18 появляется импульс, который через трехвходовую схему ИЛИсбрасывает триггер 19, Активизацияновой ячейки памяти приводит к тому,что импульсы выходного число-импульсного входа ПНЧ с этого момента подаются на суммирующие входы реверсивного счетчика 14 и счетчика 9 участков линеаризации через функциональный преобразователь 10, мультиплексор 12 и демультиплексор 13. В момент перехода интегратора через нульимпульс с выхода ПНЧ через трехвходовую схему ИЛИ сбрасывает триггер,что приводит к активизации последнейиспользуемой ячейки памяти ПЗУ. Поскольку в шестом разряде этой ячейкизаписана логическая единица, котораячерез двухвходовую схему ИЛИ сбрасывает все элементы блока управления,то измерительный цикл начинается сначала1229598 р ПИЧб Г ю ЛИЧбд юзеемуеаеюруд гу,еэФюилгжебкаюуюеиеюгсюрФ Составитель В.КуликовРедактор В.Петраш Техред Н.Боикало Корректор Т.Колб Заказ 2444/41 Тираж 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Цифровой термометр, содержащий термоэлектрический преобразователь, подключенный к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя сопротивления в напряжение, к входу которого подключен термопреобраэователь сопротивления, расположенный совмест но со свободными концами термоэлектрического преобразователя, источник напряжения смещения, преобразователь напряжения в число-импульсный код, первый выход которого подключен к входу функционального преобразователя, а второй выход и управляющий вход соединены соответственно с входом и первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, два реверсивных счетчика и блок индикации, входы которого подключень 1к выходам первого реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерения и быстродействия, в неговведены управляемый переключатель,выходы которого подключены к суммирующим и вычитающим входам реверсивных счетчиков, управляющие входы соединены с выходами блока управления,а первый и второй входы соединенысоответственно с первым выходом преобразователя напряжения в число-импульсный код и выходом функционального преобразователя, вход которогосоединен с выходом второго реверсивного счетчика, при этом выход источника напряжения смещения подключенк дополнительному входу коммутатора,выход которого подключен к входупреобразователя напряжения в числоимпульсный код.