Цифровой термометр

 

Использование: термометрия. Сущность изобретения: термометр содержит 2 гермопреобрэзователя 1, 2; 1 генератор опорной частоты 3; 1 формирователь временных интервалов 4; 1 распределитель импульсов 5; 2 ключа 6, 7; 2 элемента ИЛИ 8, 9; 1 двоично-десятичный реверсивный счетчик 10; 2 наборных поля 11, 23; 2 регистра 12, 13; 1 дешифратор 14; 1 цифровой индикатор 15; 1 постоянное запоминающее устройство 16; 2 триггера знака 17, 18; 1 индикатор 19; 2 счетчика 20, 21; 1 коммутатор 22; 1 одновибратор 24; 1 триггер 25; 1 общую шину 26. 1-6-8-10-13-16-22-20-21-25- 5-9-17-10-12-14-15; 2-7-8-10; 21-24-22; 9-17- 18-19; 23-22-20; 23-22-21; 3-20; 5-6; 5-7; 5-9; 5-12; 5-18; 5-13; 11-10; 23-20: 10-17; 17-10; 17-13; 10-12; 25-22; 26-20, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 К7/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 49548BB/10 (22) 10.06.91 (46) 30,05.93. Бюл. М 20 (71) Львовский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) О.А, Губанов, В.Л, Котляров и Л.В,.Ольшевская (56) Авторское свидетельство СССР йт 1107009, кл. G01 К 7/32,,1983.

Авторское свидетельство СССР

N. 1462 "2, кл, G 01 К 7/32, 1987. (54) Цй % OBOA ТЕРМОМЕТР (57) Использование: термометрия. Сущность изобретения: термометр содержит 2 термопреобразователя 1, 2; 1 генератор

ЯХ 1818550 Al опорной частоты 3; 1 формирователь временных интервалов 4; 1 распределитель импульсов S; 2 ключа 6, 7; 2 элемента ИЛИ 8, 9; 1 двоично-десятичный реверсивный счетчик 10; 2 наборных поля 1.1, 23; 2 регистра

12, 13; 1 дешифратор 14; 1 цифровой индикатор 15; 1 постоянное запоминающее устройство ".6; 2 триггера знака 17, 18; 1 индикатор 19; 2 счетчика 20, 21; 1 коммутатор 22; 1 одновибратор 24; 1 триггер 25; 1 общую шину 26. 1-6-8-10-13-16-22-20-21-255-9-17-10-12-14-15; 2-7-8-10; 21-24-22; 9-1718-19; 23-22-20; 23-22-21; 3-20; 5-6; 5-7; 5-9;

5-12; 5-18; 5-13; 11-10; 23-20; 10-17; 17-10;

17-13; 10-12; 25-22; 26-20, 1 ил.

1818550

Изобретение относится к температурным измерениям с применением кварцевых термопреобраэователей и может. быть ис.- . пользовано в различных отраслях IlpoMblw-,ленности, где требуется измерение температуры с повышенной точностью, Цель изобретения — повышение точно-. сти измерения температуры путем коррекции длительности счетного интервала.

Сущность изобретения заключается в 10 том, что благодаря коррекции длительности интервала счета на величину поправки нэ нестабильность частоты опорного генератора, длительность счетного интервала является величиной постоянной. что приводит к 15 повышению точности измерения температуры.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого цифрового термометра.

Цифровой термометр содержит термо- 20 преобразователь 1. с частотным выходным сигналом, термопреобраэователь 2 с частотным выходным сигналом, термочувствительный элемент которого размещен совместно с кварцевым генератором 3 опор= . Ф ной частоты. формирователь 4 временных интервалов, распределитель:5 импульсов.. ключи 6, 7, элементы ИЛИ 8, 9; счетчик двоично-десятичный реверсивный.10 результа-. та, наборное -поле 11, регистры 12, 13, 30 дешифратор 14, цифровой индикатор 15, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

16, триггеры 17; 18 знака, индикатор 19 зна.Формирователь 4 временных интервэ- 35 лов содержит счетчики 20, 21, коммутатор

22, наборное поле 23, одновибратор 24. триггер 25.

Выход термопреобразователя 1 подключен к первому входу ключа 6; выход тер-. "0 мопреобраэователя 2 подключен к первому . входу ключа 7, выход генератора 3 опорной частоты подключен к счетному входу счетчи-. ка 20, последовательно соединенного со счетчиком 21, выход которого подключен к 45 входам триггера 25 и одновибрзтора 24, Выход триггера 25 подключен к управляющему входу коммутатора 22, к первому входу которого и ко входу разрешения установки счетчика 20 подключен выход одновибрато- 5î рэ 24, Вторые входы коммутаторе 22 подключены к выходам ПЗУ 16, з третьи входы — к первым выходам наборного поля 23.

Первый выход коммутатора 22 йодключен ко входу разрешения установки счетчика 21. 55 второй выход — ко входу установки в "0" счетчика 21. Вход установки в "0" счетчика

20 подключен к шине нулевого потенциала.

К установочным входам счетчиков 20,. 21 подключены, соответственно, третьи выходы коммутатора 22 и вторые выходы наборного поля 23. Выход триггера-25 подключен к счетному входу распределителя 5, первый и четвертый выходы которого подключены ко входам элемента ИЛИ 9. Второй и пятый выходы распределителя 5 подключены, соответственно, ко вторым входам ключей 7 и

6, выходы которых подключены ко входам элемента ИЛИ 8, Третий выход распределителя 5 подключен к тактовому входу регистps 13,.шестой выход распределителя 5 подключен к тактовым входам регистра 12 и триггера 18. Седьмой выход распределителя 5 подключен к своему входу установки в

"0",. Выход элемента ИЛИ 8 соединен с тактовым входом счетчика 10 результата, выход элемента ИЛИ 9 соединен с входом установки в "0" триггера 17 и входом разрешения установки счетчика 10 резуЛьтата, к.установочным входам которого подключены выходы наборного поля 11. Первые и вторые выходы счетчика 10 результата подключены ко входам регистра 12.и, кроме того, вторые выходы счетчика 10.результата подключены ко входам регистра 13. Выходы регистра 12 подключены ко входам дешифраторз 14, выход которого подключен ко входам индикатора 15. Выход. переноса счетчика 10 результата подключен к S-входу триггера 17 знака, выход которого соединен с входом .управления. реверсом счетчика 10, со старшим.инфор . зционным входом ре истра 13 и О-входом триггера 18 знака; выход которого подключен ко входу индикатора 19 знака. Выходы регистра 13 подключены ко входам ПЗУ 16, Цифровой термометр работает следующим образом.

Генератор 3 опорной частоты формирует последовательность импульсов. поступающих на вход формирователя 4 временных интервалов, выходные импульсы которого поступают на вход распределителя 5 импульсов.

Импульс с первого выхода распределителя 5 импульсов через элемент ИЛИ 9 устанавливает в "0" первый триггер 17 знака и производит запись в счетчик 10 результата кода, набранного в наборном поле 11. Этот код соответствует значению частоты термопреобразователя 1 при 0 С, умноженному на интервал счета, Второй импульс со второго выхода распределителя 5 импульсов открывает ключ 7.

Зэ время открытого ключа на счетный вход счетчика 10 результата через элемент ИЛИ

8 поступают импульсы с выхода второго тер-, мопрвобраэователя 2; двоично-десятичный счетчик 10 начинает работать на вычитание записанного в нем кода. При переходе со1818550 держимого счетчика 10 через О выходной триггера 17 знака во второй триггер 18знасигнал с его выхода переноса P.óñòàíàâëè- ка. Кроме того. шестой импульс поступает вает триггер 17 знака в состояние "1". что на тактовый вход регистра 12, что приведет приводит к переключению режима счета кпереносусодержимогосчетчика10резульсчетчика 10 и ан начинает работать на сло- 5 тата в регистр 12. При этом на цифровом жение. индикаторе 15 отображается величина изПо окончании периода счета на выходах меряемой температуры, а на индикаторе 19 счетчика 10; соот- знака — знак измеряемой температуры. ветствующий температуре, при которой на- . Седьмой импульс с выхода распределиходится второй термопреобраэователь 2, а, 10 теля 5 импульсов поступает на вход установследовательно, и кварцевый генератор 3 ки в "0" распределителя 5и приводитегов опорной частоты; Старшие разряды этого исходное состояние. При этом цикл иэмерекода, соотввтствующие единицам, десяткам ния заканчивается. и сотням градусов. поступают на информа- . Для компенсации погрешности иэмереционные входы регйстра 13, куда поступают 15 ния, возникающей из-за температурной не. акже информация о знаке измеряемой тем- стабильности частоты огюрного генераторе пературы с выхода триггера 17 знаке. при формировании интервала счета. произТретий импульс с третьего выхода рас- водится соответствующая коррекция его пределителя 5 импульсов поступает на так- . длительности, Эта коррекция производится товый вход регистра 13, что вызовет запись 20 путем формирования добавки к основному в регистр 13 информации, находящейся на временному интервалу, длительность кото- его информационных входах. Эта информа- рого соответствует минимальной темпера- ция с выходов регистра 13 поступает на туре опорного генератора, времени, входы ПЗУ 16, в которые занесены значения обратно пропорционального отклонению поправок на нестабильность частоты опор- 25 частоты опорного генератора от минимального генератора для каждого из поддиапа-: ной. Для этого при формировании основнозонов рабочих температур, количество ro интервала времени счетчики 20. 21 которых определяется исходя из требова- :. . импульсом с выхода одновибратора 24 и ний к т -:: ности измерения s интервале ра- первого.выхода коммутатора устанавливабочих температур, Далее эта поправка в 30 ются в состояние. соответствующее коду, видекода подается на вторые входы комму-...набранному в Наборном поле 23. Затем татора 22. счетчики 20, 21 под действием входных импульсов начинают работать на вычитание, Четвертый импульссчетвертоговыхода при этом формируется основной интервал распределителя 5 импульсов через элемент 35 времени.. При переходе. содержимого счет- .

ИЛИ 9 устанавливает в "0" триггер 17 знака, чиков 20, 21 через "0" переключается трига также устанавливает счетчик 10 результа- гер 25, .что вызовет переключение та в состояние, соответствующее коду. за-. коммутатора 22. При этом производится усписанному в наборном поле 11. тановка в "0" счетчика 21 и установка счетПятый импульс с пятого выхода распре- 40 чика 20 в состояние, код которого находится делителя 5 импульсов открывает ключ 6, че- на выходе ПЗУ 16 и зависимый от темперарез который и элемент ИЛИ 8 частотный туры опорного генератора. Счетчики 20, 21 сигнал с вйхода термопреобразователя 1 под действием входных импульсов начинапоступает на счетный вход счетчика 10 ре- ют уменьшать свое состояние до нуля. При зультата. Счетчик 10 начинает работать на 45 этом формируется дополнительный интер вычитание записанного в нем кода. При пв- вал счета. 8 результате этого на выходе реходе содержимого .счетчика 10 через 0 триггера 25 появляются импульсы, период импульс с его выхода переполнения Р уста-, которых равен интервалу счета и не зависит навливает в "1" первый триггер 17.знака. от температуры опорного генератора.

При этом счетчик 10 изменяет направление 50 счета и до конца периода счета работает на Таким образом, в отличие от прототипа, сложение. Ilo окончании периода счета на предлагаемый цифровой термометр обладавыходах счетчика 10 появляется информа- етбоаеевысокойточностьюизмерения. Это ция об измеряемой температуре, поступаю- обуславливается тем, что благодаря коррекщая на информационные входы регистра 55 ции длительности интервала счета на величину поправки на нестабильность частоты

Шестой импульс с шестого выхода рас- опорного генератора, длительность счетнопределителя 5 импульсов поступает на так- го интервала является величиной постоянтовый вход второго триггера 18 знака, что ной и не зависит от изменения частоты приводит к переносу содержимого первого опорного генератора от температуры.

Составитель Л. Ольшевская

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н. Ревская Редактор

Заказ 1934 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Цифровой термометр. содержащий термопреобразоаатель с частотным выходом, подключенный к первому входу одного клю-ча, другой термопреобразователь с частот- 5 ным выходом, термочувствительный элемент которого размещен совместно с кварцевым генератором опорной частоты, выход другого термопреобразователя соединен с первым входом другого ключа, а 10 выход генератора опорной частоты — с входом формирователя временных интервалов, выход которого связан со счетным входом распределителя импульсов, подключенного пятым и вторым выходами соответственно к 15 другим входам одного и другого ключей, соединенных выходами с. входами элемента

ИЛИ, другой элемент ИЛИ связан входами . с первым и четвертым выходами распределителя импульсов, шестой выход которого 20 подключен: к тактовым входам регистра и триггера знака, третий — к тактовому входу другого регистра, а седьмой - к своему управляющему входу, выход элемента ИЛИ связан со сЧетным входом двоична-десяти- 25 чного. реверсивного счетчика, вход разрешения которого. и вход установки нуля другого триггера соединены с выходом другого элемента ИЛИ, электрические выходы йаборного поля подключены к информацй- 30 онным входам двоична-десятичного реверсивного счетчика, его вхад. управления реверсам связан с выходом другого триггера знака, выход переноса — с установочным. входом этого триггера, первый выход — с 35 информационным входом регистра, а второй выход- с другим информационным входом регистра in информационным входом

t другого регистра, старший информационный вход которого соединен с выходом другого триггера знака, а выход через постоянное запоминающее устройство — с другим входом формирователя временных интервалов, причем информационный вход триггера знака подключен к выходу другого триггера, выход — к входу индикатора, а выход регистра через дешифратор связан с входом цифрового индикатора, отл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, формирователь временных интервалов выполнен состоящим из последовательно соединенных первого, второго счетчиков и дополнительногатриггера, а также дополнительного наборного поля, коммутатора, общей шины и однавибратара, соединеннага входом с выходом второго счетчика, а выходом — c установочным входом первого счетчика и первым входам коммутатора, связанного управляющим входом с выходам дополнительного триггера, третьим входом — c первым выходом дополнительного наборного поля, первым и вторым выходами — соответственна с входами разрешения установки и установки нуля второго счетчика, а третьим ьыходам — с установочными входами первого счетчика, вход установки нуля которого подключен к общей шине, другой выход дополнительного наборного. поля подсоединен к уста:овочным входам второго счетчика, при этом тактовый вход первого счетчика связан с входам формирователя временных интервалов, другой вход которого подключен к второму входу коммутатора, а выход — к выходу дополнительного

° триггера.