CS237199B1 - Snímač teploty s monostabilním klopným obvodem - Google Patents

Abstract

Vynález se týká snímače teploty s monostabilním klopným obvodem, který umožňuje ve spojení s mikropočítačem okamžitou indikaci teploty měřeného média v digitální formě. Podstata vynálezu spočívá v tom, že teplotně závislý odporový prvek je připojen k jednomu připojovacímu bodu časovacího členu monostabilniho klopného obvodu, kondenzátor časovacího členu je zapojen mezi dva. připojovací bddy časovacího členu monostabilniho klopného obvodu, přičemž na vstup monostabilniho klopného obvodu je připojena jedna linka výstupního kanálu mikropočítače a výstup monostabilniho klopného obvodu je převeden na linku vstupního kanálu mikropočítače.

Description

(54)

Snímač teploty s monostabilním klopným obvodem

Vynález se týká snímače teploty s monostabilním klopným obvodem, který umožňuje ve spojení s mikropočítačem okamžitou indikaci teploty měřeného média v digitální formě.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že teplotně závislý odporový prvek je připojen k jednomu připojovacímu bodu časovacího členu monostabilniho klopného obvodu, kondenzátor časovacího členu je zapojen mezi dva. připojovací bddy časovacího členu monostabilniho klopného obvodu, přičemž na vstup monostabilniho klopného obvodu je připojena jedna linka výstupního kanálu mikropočítače a výstup monostabilniho klopného obvodu je převeden na linku vstupního kanálu mikropočítače.

237 199 (11) (^B1) (51) Int. Cl?

G 01 K 7/22

257 199

237 189

Vynález ee týká snímače teploty s monoetabllnlm klopným obvodem, který umožňuje ve epojenl s mikropočítačem okamžitou indikaci teploty měřeného média v digitální formě·

Většina známých zapojeni pro snímání teploty a její registraci a další zpracováni mikropočítačem využívá teplotně závislých odporových prvků, jež jsou součásti měřicích můstků. Výstupní analogový signál je pak dále pro potřebu počítačového zpracováni převáděn do digitální formy analogově digitálními převodníky. Nevýhodou tohoto řešení je komplikovanost zapojeni měřicích můstků a analogově digitálních převodníků, obsazeni vlče linek vstupního kanálu mikropočítače pro paralelní přenos informace o teplotě. Uvedené nevýhody zčásti odstraňují již známé snímače teploty obsahujíc! relaxační člen s kondenzátorem a teplotně závislým odporovým prvkem. Změna teploty snímacího prvku, například termistoti, způsobuje změnu jeho odporu a měni dobu vybíjeni kondenzátoru v relaxačním členu. Teplota měřeného módia je tedy převáděna na změnu frekvence nebo periody kmitů oscilátoru. Nevýhodou všech těchto snímačů je především nelineárnost závislosti frekvence oscilátoru na teplotě. Tato je odstraňována v řadě specializovaných zapojení, která využívají ke kompenzaci nelineárních charakteristik některých elektronických prvků (diody, kombinace odporů a kondenzátorů). Toto vede ke zvětšení poštu prvků v zapojení i k přídavným chybám daným změnami parametrů nelineárních prvků (např. stárnutím)

237 199

- 2 i obtížnosti jejich výběru při případné náhradě. Při spojení s mikropočítačem jsou tyto obvody zbytečně složité a nevyužívají možnosti programového řeěení, které je dáno použitím mikropočítače pro zpracováni signálu ze snímačů·

Uvedené nevýhody odstřenuje snímač teploty podle vynálezu# sestávající z čaeovaciho členu tvořeného kondenzátorem a teplotně závislým odporovým prvkem. Jakožto snímačem teploty, a monostabilniho klopného obvodu připojeného dvěma epoji k mikropočítači, jehož podstata spočívá v tom, že teplotně závislý odporový prvek je připojen k jednomu připojovacímu bodu čaeovaciho členu monoetabilnlho klopného obvodu, kondenzátor čaeovaciho členu je zapojen mezi dva připojovací body časovaciho členu monoetabilnlho klopného obvodu, přičemž na vstup monostabilního klopného obvodu je připojena jedna linka výstupního kanálu mikropočítače a výstup monostabilního klopného obvodu je přiveden na linku vetupniho kanálu mikropočítače.

Výhodou uvedeného obvodu podle vynálezu je maximální jednoduchost zapojení, není potřebný analogově digitální převodník, snímač obsazuje pouze po jedné lince vstupního e výstupního kanálu mikropočitače.Dále je plně využíváno možnosti mikropočítače tlm, že linearlzace e dalěí zpracováni signálu je řešeno programově#stejně jako kompenzace nelinearity animacích prvků při kalibraci, výměně apod.

Podstata vynálezu bude blíže vysvětlena na zapojeni zobrazeném na přiloženém výkresu.

Snímač teploty podle vynálezu sestává z monostabilního klopného obvodu 4, ke kterému je na evorky C^Ry a připojen

- 3 237199 g_aeoVací Sien 5, který sestává z teplotně závislého odporového prvku Rt a kondenzátorů C. Teplotně závislý odporový prvek R* je dále připojen na zdroj stejnosměrného napětí +U„· Vstup B monostabilního klopného obvodu 4 je přes spoj JL připojen k výstupnímu kanálu OP mikropočítače 3·

Výstup £ monostabilního klopného obvodu 4 je připojen přes spoj 2 na vstupní kanál IP mikropočítače 3·

Měřeni teploty se uskutečňuje pomoci teplotně závislého odporového prvku R_t (například termistoru), který je součásti časovaciho členu 5 monostabilního klopného obvodu 4. Doba překlopeni monostabilního klopného obvodu 4 je dána vztahem

T ® R* « C · ln2 kde T je doba překlopeni monostabilního klopného obvodu

R hodnota odporu teplotně závislého odporového prvku

C^T hodnota kondenzátorů časovaciho členu ln2 přirozený logaritmus čísla 2

Převedení doby T na číselnou hodnotu je zabezpečována programovými prostředky při respektování charakteristiky teplotně závislého odporového prvku R*· Vlastní měřeni teploty je zahájeno startovacím pulsem, který je přiveden z výstupního kanálu OP mikropočítače 3 na vstup B monostabilního klopného obvodu 4. Tento způsob! překlopeni monostabilního klopného obvodu 4 (Q « log 1) a programově je ošetřován vs.tupni kanál IP mikropočítače 3, kde se provádí v programové smyčce test úrovně vstupu a inkrementace hodnoty, která je úměrná době překlof^i^a to až do okamžiku, kdy je na výstupu £ monostabilního klopného obvodu 4 log 0. Pak následují operace, při kterých je doba překlopeni převedena na hodnotu měřené teploty, která se zapíše do paměti mikropočítače 2

237 199 a je připravena pro další použiti· Dále může být opakován celý postup pro měření teploty týmž snímačem, případně přes

A další linky vstupního a výstupního kanáluVmikropočitačsXjsou snímány teploty prostřednictvím dalších snímačů·

Snímač byl vyzkoušen na spojeni se zařízením pro automatická stanoveni složeni masa· Prokázal všechny očekávané výhody, dobrou přesnost i reprodukovatelnost měřeni a vysokou provozní spolehlivost·

Snímač podle vynálezu je možno dále použit u všech zařízeni pro měřeni teploty, u nichž se provádi zpracováni a vyhodnocováni signálu v digitální formě·

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   237 199

   Snímač teploty s monostabilnlm klopným obvodem^ sestávající z časovacího členu tvořeného kondenzátorem a teplotně závislým odporovým prvkem, jakožto snímačem teploty, a monostabilniho klopného obvodypřipojeného dvěma spoji k mikropočítačijvyznačující se tím, že teplotně závislý odporový prvek (R_t) je připojen k bodu (CyR^) monostabilniho klopného obvodu (4), kondenzátor (C) časovacího členu (5) je zapojen mezi bod (CjRy) a bod (C_T) monostabilniho klopného obvodu (4), přičemž na vstup (B) monostabilniho klopného obvodu (4) je připojena spojem (1) linka výstupního kanálu mikropočítače (3) a výstup (Q) monostabilniho klopného obvodu (4) je přes spoj (2) přiveden na linku vstupního kanálu mikropočítače (3)·