Многоточечный цифровой термометр

)4 С 0 АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ ТЕРМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР(56) Патент США У 4114442, кл. 73/341, опублик. 1978.Авторское свидетельство СССР У 932777, кл. С 01 К 7/02, 1978. (54) МНОГОТОЧЕЧНЫЙ ЦИФРОВОЙ ОМЕТР (57) Изобретение относится к области температурных измерений, Целью изобретения является повышение точности измерения температуры путем уменьшения погрешностей измерения, вызванны нестабильностью параметров элементов ,термометра и индивидуальным отклоне.нием градуировочных характеристик термопреобразователей от стандартных По командам с блока управления 14 с вомощью преобразователя напряжения в частоту 6 счетчика 7 коммчтаторов 1,4 и усилителя 2 в блок памяти (БП) 8 записываются, коды, пропорциональные выходным сигналам термоэлектрических преобразователей (ТЭП), термопреобразователя 5 температуры свободных концов ТЭП и блока опорных напряжений 3Сигналы с выхода БП 8 через бпок нормирования 9, функциональный преобразователь 11 и регистр 12 поступают на вход первого сумматора 10, на выходе которого формируется код температуры каждого ТЭП с учетам температуры его свободных концов. Первый и второй блоки интерполяции 13, 16, второй сумматор 17, блок делений 15 осуществляют коррекцию выходного сигнала сумматора 10. Измеряемая температура и номер измерительного канала отображаются блоком индикации 18. Блок нормирования 9 содержит три регистра, два блока вычитания, блок деления. Блок интерполяции 13 (16) содержит два регистра, счетчик, блок памяти, сумматор, блок вычитания, элемент задержки, умножительз и ф-лы 4 илИзобретение относится к температурным измерениям, а именно цифровым измерителям температуры с компенсацией нелинейности характеристикитермопреобразователя.Целью изобретения является повышение точности измерения температуры путем уменьшения погрешностей измерения вызванных нестабильностью 10,параметров элементов термометра ииндивидуальным отклонением градуировочных характеристик термопреобраэователей от стандартньи.На фиг,1 представлена блок-схемамноготочечного цифрового термометра;на фиг,2 - функциональная схема блоканормирования; на фиг,З - функциональная схема блока интерполяции; нафиг.4 - блок управления и временные 20диаграммы его работы.Многоточечный цифровой термометр(фиг. 1) содержит кодоуправляемыйкоммутатор 1, к входу которого подключаются термоэлектрические преобразователи (ТЭП) (не показаны), усилитель 2, блок 3 опорных напряжений(ВОН), второй кодоуправляемый коммутатор 4, термопреобразователь 5температуры свободных концов ТЭП 30Формирующий сигнал, пропорциональныйтемпературе свободных концов ТЭП.,преобразователь 6 напряжения в частоту (ПНЧ), счетчик 7, блок 8 памяти,блок 9 нормирования, первый сумматор10, функциональный преобразователь11, регистр 12, первый блок 13 интерполяции, блок 14 управления (БУ)блок 15 деления, второй блок 16 интерполяции, второй сумматор 17 и 40блок 18 индикации.Блок нормирования (фиг,2) содержит первый 19, второй 20 и третий21 регистры, первый блок 22 вычитания, блок 23 деления и второй блок 4524 вычитания.Блок 13 интерполяции (фиг,З) идентичен блоку 16 интерполяции и содержит первый регистр 25, счетчик 26,, блок 27 памяти, второй регистр 28,сумматор 29, элемент 30 задержки,блок 31 вычитания и умножитель 32.Цифровой термометр работает спедующим образом,По. командам с БУ 14, подаваемымна кодоуправляемые коммутаторы 1 и4, к входу ПНЧ б через коммутаторы1 и 4 и усилитель 2 поочередно подключаются ТЭП, выходы БОН 3, а так" же выход термопреобраэователя 5 температуры свободных концов ТЭП. Импульсы с ПНЧ 6 суммируются в счетчике 7 и после окончания счета эаписываютсл в блок 8 памяти по соответствующим адресам, устанавливаемым БУ 14 на своем шестнадцатом выходе. При этом в блоке 8 памяти образуются код И при подаче с БОН 3 напряже.ния Ц, соответствующего нижнему значению измеряемой температуры; коды Н,И к сигналов с подключаемых ТЭП; код И к при подаче с БОН 3 напряжения В ь, соответствующего верхнему значению диапазона измерения температуры; код И , при подаче с БОН 3 напряжения 0 , соответствующего нижнему значению диапазона измерения температуры свободных концов термопреобразователя 5; код И к,э при подключении термопреобразователя 5; код И к, при подключении с БОН 3 напряжения П а, соответствующего верхнему значению диапазона измерения температуры свободных концов термопреобразователя 5.При этом для повышения точности преобразования сигнал с третьего выхода БУ 14 запрещения счета снимается через время йТсопя, которое выбирается большим времени установления коммутаторов 1 и 4 и усилителя 2, Запись в блок 8 памяти чисел Н; производится импульсом с четвертого выхода блока 14 управления, поступающим перед импульоом запрещения счета счетчиком 7. В промежутках между импульсами записи чисел И; в блок 8 памяти устройство выполняет сле-. дующие действия: устанавливая на шестнадцатом выходе БУ 14 соответствующие адреса, из блока 8 памяти извлекается тройка чисел И +, Н к+ю, Нк+, которые последовательно подаются в регистры 19-21 блока 9 нормирования, который определяет код нормированного входного сигнала с термопреобраэователя 5Н к+э Нк+Я к+ - НкфКод п преобразуется преобразователем 11 в кодй,= ап+ ап+ а пз, (2)5 1464 цу, а на выходе блока 27 памяти появляется число 8;,.,) , В результате на выходе сумматора 31 будет число О (+1) - 6, на выходе умножителя 32 - число Г 6 ц.,у -6(, ) Ип, 2" -1), а на выходе сумматора 29 будет число в соответствии с выражением (5). На вторые адресные входы блока 27 памя, ти блока 13 интерполяции из БУ 14 по"1 О дается код адреса, определяющий область памяти, соответствующую нахож" дению ГХ ТЭП соответствующего типа, например ХК, ХЛ, ТПР и т.д. Блок 16 интерполяции выполнен и работает ана логично блоку 13 и отличается толь-ко тем, что на адресные. вторые входыблока 27 памяти подается код адресаподключенного канала для определения ,области памяти, соответствующей инди видуальному разбросу ГХ ТЭП этого канала от номинальной статическойГХ по ГОСТ 3044-84.Устройство реализуется на стандарт 048 6 соединен с выходом первого кодоуправляемого коммутатора, второй итретий входы - с первым и вторымвыходами блока опорных напряжений,четвертый вход - с выходом термопреобразователя температуры свободныхконцов термоэлектрических преобразователей, выход подключен к входупреобразователя напряжения в частоту, а управляющий вход соединен спервым выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом первого кодоуправляемого коммутатора адресными входамиблоков интерполяции и управляющимвходом. блока индикации, третий выходподключен к входу сброса счетчика, а четвертый выход соединен свходом записи блока памяти, вход которого подключен к выходу счетчика,а выход - к блоку нормирования, син.хронизирующие входы которого соединены соответственно с пятым, шестыми седьмым выходами блока управления,а выход соединен с первым, входом.первого сумматора и через функциональный преобразователь подключен к входу регистра, вход записи которогосоединен с восьмым выходом блокауправления, а выход подключен к второму. входу первого сумматора, выход которого соединен через первыйблок интерполяции с входом блока,деления и первым входом второго сум. -матора,выход которого подключен кблоку индикации, а второй вход через второй блок интерполяции соединен с выходом блока деления, приэтом девятый, десятый и одиннадцатыйвыходы блока уйравления,подключенык первому и второму синхронизирующими счетному входам первого блока ин.ных микросхемах. Блок 14 управления 25 выходе.Формула и 3 обретения40 1. Многоточечный цифровой термометр, содержащий термоэлектрические преобразователи, подключенные к входам первого кодоуправляемого коммутатора, термопреобразователь температуры свободных концов термоэлектрических преобразователей, блок памяти, счетчик, вход которого соединен с выходом преобразователя напряжения в частоту, и блок индикации, о т л,ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, в него введены блок опорных напряжений, усилитель, блок нормирования, функциональный преобразователь, два сумматора, регистр, два блока интерполяции, блок деления, блок управления и второй кодоуправляемый коммутатор, первый вход которого через. усилитель терполяции соответственно, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый выходы блока управления подключены к первому и второму синхронизирующим и счетному входам второго блока интерполяции соответственно, пятнадцатый выход - к входу записи блока индикации, шестнадцатьп выход - к адресным входам блока памяти, а третий и четвертый выходы блока опорных напряжений подключены к входам первого кодоуправляемого коммутатора.2, Термометр по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что блок нормирования содержит три регистра, два блока вычитания и блок деления,.выможет быть выполнен согласно фиг.4. Он включает в себя генератор 33, ,счетчик 34 и постоянное запоминающее устройство 35, БУ 14 выполняет функцию синхрогенератора и обеспечивает З 0 выдачу управлякцих импульсов на другие блоки устройства в соответствующие моменты времени. Кроме того,БУ 14 перед выдачей управляющих им- . пульсов обеспечивает установку соот 35 ветствующего адреса на шестнадцатом1 14640 ход которого является выходом блока, нормирования, а входы подключены к выходам блоков вычитания, при этом входы регистров объединены и являют 5 ся входами блока нормирования, выход первого регистра подключен к первому входу первого блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу второго регистра и первому входу второ;го блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу третьего регистра, а синхронизирующие входы регистров являются синхронизирующимн входами блока нормирования. 35 3. Термометр по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем,что каждый блок интерполяции содержит два регистра, счетчик, блок памяти, элемент эадерж О ки, блок вычитания, умножитель и сумматор, выход которого является выходом блока интерполяции,входом которого является вход первого регистра,т 48 8выходы старших разрядов которого подключены к установочному входу счетчика, а выходы младших разрядовк первому входу умножителя, второй вход которого подключен к выходу блока вычитания, а выход - к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго регистра и первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен к вхо" ду регистра и выходу блока памяти, адресный вход которого является адресным входом блока интерполяции, а вход подключен к выходу счетчика, при этом первым и вторым синхрониэи рующими входами блока интерполяции являются синхронизирующие входы первого регистра и счетчика, счетный вход которого является .счетным входом блока интерполяции, а синхронизирующий вход первого регистра через элемент задержки соединен с синхро;низирующим входом второго регистра.1464048 Составитель В.КуликовТекред М,дидик Корректор Л. Пилипе нк Н.Лаз арен Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 аз 81 б/46НИИПИ Госуд Тираж твенного комите 113035, Иосква 4ыкю 73 Подписное по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 11-35, Раушская наб., д. 4/5