RU2039953C1 - Digital thermometer - Google Patents

Digital thermometer Download PDF

Info

Publication number
RU2039953C1
RU2039953C1 SU5063585A RU2039953C1 RU 2039953 C1 RU2039953 C1 RU 2039953C1 SU 5063585 A SU5063585 A SU 5063585A RU 2039953 C1 RU2039953 C1 RU 2039953C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
input
output
converter
code
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А. Башаръяр
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им.В.И.Ульянова (Ленина) filed Critical Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority to SU5063585 priority Critical patent/RU2039953C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2039953C1 publication Critical patent/RU2039953C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: digital thermometer has wider functional capabilities determined by use of multiplication-division operation with simultaneous realization of summing operation when reversible counter combines functions of frequency-to-time interval converter and storage and frequency-pulse sequences are commutated under control of time-pulse signals. EFFECT: widened functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано при построении цифровых термометров, работающих с термопреобразователями, имеющими частотный выходной сигнал, например пьезокварцевыми преобразователями. The invention relates to temperature measurements and can be used in the construction of digital thermometers working with thermal converters having a frequency output signal, for example piezoelectric transducers.

Известен цифровой термометр, содержащий термопреобразователь с частотным выходом, генератор опорной частоты, счетчик, два коммутирующих элемента, схему совпадения, схему управления, реверсивную систему индикации, триггер знака, счетчик результата, схему И. A known digital thermometer containing a temperature converter with a frequency output, a reference frequency generator, a counter, two switching elements, a matching circuit, a control circuit, a reversible display system, a sign trigger, a result counter, circuit I.

Недостатками известного устройства являются его сложность, обусловленная его структурой построения, и ограниченные функциональные возможности. The disadvantages of the known device are its complexity, due to its construction structure, and limited functionality.

Известен цифровой термометр, содержащий термопреобразователь с частотным выходом, счетчик, два коммутирующих элемента, схему И, счетчик результата, триггер знака, реверсивную систему индикации. A known digital thermometer comprising a thermocouple with a frequency output, a counter, two switching elements, a circuit And, a result counter, a sign trigger, a reversible display system.

Недостатками цифрового термометра являются его сложность, обусловленная его структурой построения, и ограниченные функциональные возможности. The disadvantages of a digital thermometer are its complexity, due to its construction structure, and limited functionality.

Известен цифровой термометр, содержащий термопреобразователь с частотным выходом, генератор частоты смещения, смеситель, счетчик, два коммутирующих элемента, схему совпадения, схему управления, схему И, счетчик результата, триггер знака, реверсивную систему индикации. A known digital thermometer comprising a temperature converter with a frequency output, an offset frequency generator, a mixer, a counter, two switching elements, a matching circuit, a control circuit, an I circuit, a result counter, a sign trigger, a reversible indication system.

Недостатками цифрового термометра являются его сложность, обусловленная его структурой построения, и ограниченные функциональные возможности. The disadvantages of a digital thermometer are its complexity, due to its construction structure, and limited functionality.

Наиболее близким по совокупности признаков и по технической сущности к заявляемому техническому решению является известный цифровой термометр, который принят за прототип и изображен на фиг.1. The closest in combination of features and in technical essence to the claimed technical solution is the well-known digital thermometer, which is adopted as a prototype and is shown in figure 1.

Термометр по прототипу (фиг.1) содержит термопреобразователь 1 с частотным выходом, первый 2 и второй 3 генераторы частоты, реверсивный счетчик 4, элемент И 5, триггер 6, блок 7 индикации, преобразователь 8 частоты в код, преобразователь 9 кода в частоту, частотный вход которого соединен с выходом второго генератора 3 частоты, при этом суммирующий вход реверсивного счетчика 4 соединен с выходом элемента И 5, первый вход которого подключен к выходу триггера 6, а выход преобразователя 8 частоты в код соединен с входом блока 7 индикации. Кроме того, прототип содержит счетчик 10 и элементы И 11, 12, выходы которых соединены соответственно с входами преобразователя 8 частоты в код и счетчика 10, выход которого подключен к сбрасывающему входу триггера 6, установочный вход которого соединен с выходом термопреобразователя 1, а его выход объединен с первыми входами элементов И 11, 12, вторые входы которых соединены с выходами преобразователя 9 кода в частоту и генератора 2 частоты соответственно, при этом выход преобразователя 9 кода в частоту соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 4, подключенного выходом к кодовому входу преобразователя 9 кода в частоту, частотный вход которого соединен с вторым входом элемента И 5. The thermometer of the prototype (figure 1) contains a temperature converter 1 with a frequency output, the first 2 and second 3 frequency generators, a reverse counter 4, an element 5, a trigger 6, an indication unit 7, a frequency to code converter 8, a code to frequency converter 9, the frequency input of which is connected to the output of the second frequency generator 3, while the summing input of the reverse counter 4 is connected to the output of the element And 5, the first input of which is connected to the output of the trigger 6, and the output of the frequency converter 8 to the code is connected to the input of the display unit 7. In addition, the prototype contains a counter 10 and elements 11, 12, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the frequency converter 8 to code and a counter 10, the output of which is connected to the reset input of trigger 6, the installation input of which is connected to the output of thermal converter 1, and its output combined with the first inputs of the elements And 11, 12, the second inputs of which are connected to the outputs of the code converter 9 to the frequency and the frequency generator 2, respectively, while the output of the code converter 9 is connected to the subtracting input of the reverse frequency a sensor 4 connected by an output to the code input of the code-to-frequency converter 9, the frequency input of which is connected to the second input of AND element 5.

Прототип работает в непрерывном режиме. Он обеспечивает линеаризацию характеристик термопреобразователей с зависимостью
F(t)=a

Figure 00000001
где F(t) выходная частота термопреобразователя;
t температура;
а постоянный коэффициент;
Прототип работает следующим образом.The prototype runs continuously. It provides linearization of the characteristics of thermal converters with the dependence
F (t) = a
Figure 00000001
where F (t) is the output frequency of the thermal converter;
t temperature;
a constant coefficient;
The prototype works as follows.

Генераторы 2 и 3 частот вырабатывают импульсные последовательности с частотами F1 и F2 соответственно, причем частоты F1 и F2 должны быть много больше выходной частоты F(t) термопреобразователя 1.Generators 2 and 3 frequencies produce pulse sequences with frequencies F 1 and F 2, respectively, and the frequencies F 1 and F 2 must be much higher than the output frequency F (t) of the thermal converter 1.

Импульс с выхода термопреобразователя 1, поступая на вход триггера 6, переводит его в единичное состояние. По сигналу с выхода триггера 6 открываются элементы И 5, 11, 12. Через элемент И 12 на вход счетчика 10 начинают поступать импульсы от генератора 2, следующие с частотой F1. Через время τ= k/F1, где k коэффициент деления счетчика 10, он переполнится и на его выходе сформируется сигнал, устанавливающий триггер 6 в нулевое состояние. Следующий импульс с выхода термопреобразователя 1 вновь переводит триггер 6 в единичное состояние на время τ. Таким образом на выходе триггера 6 формируется последовательность импульсов длительностью τ, следующая с частотой F(t).The pulse from the output of the thermal converter 1, arriving at the input of the trigger 6, translates it into a single state. The signal from the output of the trigger 6 opens the elements And 5, 11, 12. Through the element And 12 to the input of the counter 10 starts to receive pulses from the generator 2, following with a frequency of F 1 . After a time τ = k / F 1 , where k is the division coefficient of the counter 10, it will overflow and a signal will be generated at its output, setting trigger 6 to the zero state. The next pulse from the output of the thermocouple 1 again puts the trigger 6 in a single state for a time τ. Thus, at the output of trigger 6, a train of pulses of duration τ is formed, followed by a frequency F (t).

За время θ, много большее периода следования импульсов от термопреобразователя 1, на суммирующий вход реверсивного счетчика 4 через элемент И 5 поступает N F2 ˙ τ ˙ F(t)θ импульсов. Выходной код реверсивного счетчика 4 поступает на входы преобразователя 9 кода в частоту, на частотный вход которого поступает импульсная последовательность с частотой F2 от генератора 3. Частотный сигнал с выхода преобразователя 9 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 4. В установившемся режиме при большом коэффициенте преобразования K9 преобразователя 9 число импульсов, поступающее на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика за интервал времени θ, равно между собой
F2 ˙ τ ˙ F(t) θ F9 ˙ θ где F9 частота импульсного сигнала на выходе преобразователя 9 кода в частоту.
During the time θ, which is much longer than the pulse repetition period from the thermal converter 1, NF 2 ˙ τ ˙ F (t) θ pulses arrive at the summing input of the reversing counter 4 through the And 5 element. The output code of the reverse counter 4 is supplied to the inputs of the code converter 9 to the frequency, the pulse input of which has a pulse sequence with a frequency of F 2 from the generator 3. The frequency signal from the output of the converter 9 is fed to the subtracting input of the reverse counter 4. In a steady state with a large conversion coefficient K 9 of the converter 9, the number of pulses arriving at the summing and subtracting inputs of the reverse counter for the time interval θ is equal to each other
F 2 ˙ τ ˙ F (t) θ F 9 ˙ θ where F 9 is the frequency of the pulse signal at the output of the code converter 9 to the frequency.

Частотный сигнал с выхода преобразователя 9 поступает через элемент И 11 на вход преобразователя 8 частоты в код. За интервал времени θ, определяемый конструкцией преобразователя 8, на вход преобразователя 8 поступит
Nx

Figure 00000002
F2(t) импульсов, в результате чего код на выходе преобразователя 8 пропорционален квадрату частоты термопреобразователя. При выполнении условия F2 ˙ K2 ˙ θ / F1 2 а выходной код Nx преобразователя 8 однозначно связан с измеряемой температурой Nx t. Этот код отражается цифровым индикатором блока 7 индикации.The frequency signal from the output of the Converter 9 is supplied through the element 11 to the input of the frequency Converter 8 in the code. For the time interval θ, determined by the design of the Converter 8, the input of the Converter 8 will
N x
Figure 00000002
F 2 (t) pulses, as a result of which the code at the output of the converter 8 is proportional to the square of the frequency of the thermal converter. Under the condition F 2 ˙ K 2 ˙ θ / F 1 2 and the output code N x of the converter 8 is uniquely associated with the measured temperature N x t. This code is reflected by the digital indicator of the indication unit 7.

Недостатком прототипа являются его ограниченные функциональные возможности, что обусловлено наличием лишь множительно-делительных операций в функциональной характеристике устройства. The disadvantage of the prototype is its limited functionality, due to the presence of only multiple-dividing operations in the functional characteristics of the device.

Сущность предлагаемого технического решения состоит в создании цифрового термометра с более широкими функциональными возможностями, определяемыми применением множительно-делительной операции при одновременном выполнении операции суммирования, путем совмещения реверсивным счетчиком функций преобразователя частота-интервал времени и запоминающего устройства и коммутирования частотно-импульсных последовательностей под управлением времяимпульсных сигналов. The essence of the proposed technical solution consists in creating a digital thermometer with wider functional capabilities, determined by the use of a multiplying-dividing operation while simultaneously performing the summing operation, by combining a frequency-time converter and a memory device with a reversible counter and switching pulse-frequency sequences under the control of time-pulse signals .

Существенные признаки заявляемого изобретения состоят в том, что в цифровой термометр, содержащий преобразователь с частотным выходом, первый и второй генераторы частоты, реверсивный счетчик, элемент И, триггер, блок индикации, преобразователь частоты в код, преобразователь кода в частоту, частотный вход которого соединен с выходом второго генератора частоты, при этом суммирующий вход реверсивного счетчика соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен к выходу триггера, а выход преобразователя частоты в код соединен с входом блока индикации, введены коммутатор, третий генератор частоты и вход масштабируемого коэффициента, соединенного с кодовым входом преобразователя кода в частоту, выход которого соединен с первым информационным входом коммутатора, второй информационный вход которого подключен к выходу третьего генератора частоты, а его управляющий вход к инверсному выходу триггера, информационный D-вход которого соединен с выходом переноса реверсивного счетчика, вычитающий вход которого объединен с управляющим С-входом триггера и выходом термопреобразователя, при этом выход первого генератора частоты соединен с вторым входом элемента И, а выход коммутатора с входом преобразователя частоты в код. The essential features of the claimed invention are that in a digital thermometer comprising a converter with a frequency output, a first and second frequency generators, a reversible counter, an I element, a trigger, an indication unit, a frequency to code converter, a code to frequency converter, the frequency input of which is connected with the output of the second frequency generator, while the summing input of the reverse counter is connected to the output of the element And, the first input of which is connected to the output of the trigger, and the output of the frequency converter to the code is connected to input By the indication block input, a commutator, a third frequency generator, and a scalable coefficient input connected to the code input of the code-to-frequency converter are introduced, the output of which is connected to the first information input of the switch, the second information input of which is connected to the output of the third frequency generator, and its control input is inverse the trigger output, the information D-input of which is connected to the transfer output of the reverse counter, the subtracting input of which is combined with the control C-input of the trigger and the thermal output the educator, while the output of the first frequency generator is connected to the second input of the And element, and the output of the switch with the input of the frequency converter to the code.

Вышеизложенное свидетельствует о наличии в заявляемом техническом решении отличительных от прототипа признаков, включающих как дополнительные элементы (коммутатор, генератор частоты), так и новые связи между ними и элементами прототипа. Эти элементы находят широкое применение в измерительной технике. В заявляемом техническом решении все элементы устройства используются по прямому назначению, проявляя при этом в отдельности известные свойства. Однако, взятые в совокупности, эти элементы и элементы прототипа, сохраняемые и новые связи характеризуют новое свойство, не присущее ни прототипу, ни одному из известных аналогов: расширение функциональных возможностей термометра. Это свойство не повторяет ни одно из известных свойств отличительных признаков и не является их суммой. Другими словами, каждый из введенных элементов, отдельно взятый, необходим для обеспечения сформулированного положительного эффекта, а все они вместе взятые, т.е. с учетом всех взаимосвязей, достаточны, чтобы отличить устройство в целом от других подобного назначения и характеризовать его в том качестве, которое проявляется в сверхсуммарном результате, а именно в расширении функциональных возможностей термометра. The above indicates the presence in the claimed technical solution of distinctive signs from the prototype, including both additional elements (switch, frequency generator), and new connections between them and the elements of the prototype. These elements are widely used in measurement technology. In the claimed technical solution, all elements of the device are used for their intended purpose, while exhibiting individually known properties. However, taken together, these elements and elements of the prototype, preserved and new relationships characterize a new property that is not inherent in either the prototype or any of the known analogues: expanding the functionality of the thermometer. This property does not repeat any of the known properties of distinctive features and is not their sum. In other words, each of the introduced elements, taken separately, is necessary to ensure the formulated positive effect, and all of them together, i.e. taking into account all the interconnections, they are sufficient to distinguish the device as a whole from others of a similar purpose and characterize it in that quality, which manifests itself in an ultimately total result, namely in expanding the functionality of the thermometer.

На фиг.2 показано предлагаемое устройство. Figure 2 shows the proposed device.

Предлагаемое устройство содержит термопреобразователь 1 с частотным выходом, первый 2 и второй 3 генераторы частоты, реверсивный счетчик 4, элемент И 5, триггер 6, блок 7 индикации, преобразователь 8 частоты в код, преобразователь 9 кода в частоту, частотный вход которого соединен с выходом второго генератора 3 частоты, при этом суммирующий вход реверсивного счетчика 4 соединен с выходом элемента И 5, первый вход которого подключен к выходу триггера 6, а выход преобразователя 8 частоты в код соединен с входом блока 7 индикации. Кроме того, термометр содержит коммутатор 10, третий генератор 11 частоты и вход 12 масштабируемого коэффициента, соединенного с кодовым входом преобразователя 9 кода в частоту, выход которого соединен с первым информационным входом коммутатора 10, второй информационный вход которого подключен к выходу третьего генератора 11 частоты, а его управляющий вход к инверсному выходу триггера 6, информационный D-вход которого соединен с выходом переноса реверсивного счетчика 4, вычитающий вход которого объединен с управляющим С-входом триггера 6 и выходом термопреобразователя 1, при этом выход первого генератора 2 частоты соединен с вторым входом элемента И 5, а выход коммутатора 10 с входом преобразователя 8 частоты в код. The proposed device comprises a temperature converter 1 with a frequency output, first 2 and second 3 frequency generators, a reversible counter 4, element 5, trigger 6, an indication unit 7, a frequency to code converter 8, a code to frequency converter 9, the frequency input of which is connected to the output the second frequency generator 3, while the summing input of the reverse counter 4 is connected to the output of the And 5 element, the first input of which is connected to the output of the trigger 6, and the output of the frequency converter 8 to the code is connected to the input of the display unit 7. In addition, the thermometer contains a switch 10, a third frequency generator 11 and an input 12 of a scalable coefficient connected to the code input of the code to frequency converter 9, the output of which is connected to the first information input of the switch 10, the second information input of which is connected to the output of the third frequency generator 11, and its control input to the inverse output of trigger 6, the information D-input of which is connected to the transfer output of the reverse counter 4, the subtracting input of which is combined with the control C-input of trigger 6 and the output one of the thermocouple 1, while the output of the first frequency generator 2 is connected to the second input of the element And 5, and the output of the switch 10 with the input of the frequency converter 8 in the code.

Цифровой термометр работает в непрерывном режиме. Он обеспечивает линеаризацию характеристик термопреобразователей с зависимостью
F(t)=a

Figure 00000003
где F(t) выходная частота термопреобразователя 1;
t температура;
а постоянный коэффициент.The digital thermometer is in continuous operation. It provides linearization of the characteristics of thermal converters with the dependence
F (t) = a
Figure 00000003
where F (t) is the output frequency of the thermal converter 1;
t temperature;
but a constant coefficient.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Пусть в исходный момент времени реверсивный счетчик 4 и триггер 6 находятся в нулевом состоянии. На вход 12 подается код масштаба N. Генераторы 2,3 и 11 частоты вырабатывают импульсные последовательности с частотами F1, F2 и F3 соответственно, причем F(t)<F1 ≥ 2lF(t), F2 ≥ F(t) и F3 ≥ F(t), где l разрядность реверсивного счетчика 4.Suppose that at the initial moment of time, the reverse counter 4 and trigger 6 are in the zero state. A scale code N is applied to input 12. Frequency generators 2,3 and 11 generate pulse sequences with frequencies F 1 , F 2 and F 3, respectively, with F (t) <F 1 ≥ 2 l F (t), F 2 ≥ F (t) and F 3 ≥ F (t), where l is the bit depth of the reverse counter 4.

На информационный вход триггера 6 с выхода реверсивного счетчика 4 подается сигнал единичного уровня. Следовательно, первый импульс термопреобразователя 1 по переднему фронту переводит триггер 6 в единичное состояние. On the information input of the trigger 6 from the output of the reversible counter 4 is a signal of a unit level. Therefore, the first pulse of the thermal Converter 1 on the leading edge translates the trigger 6 into a single state.

Реверсивный счетчик 4 по вычитающему входу срабатывает по заднему фронту импульсов входного сигнала, а триггер 6 по переднему. Логическая "1" c прямого выхода триггера 6 открывает элемент И 5. Импульсы от генератора 2 частоты, следующие с частотой F1, начинают проходить через элемент И 5 на суммирующий вход реверсивного счетчика 4. Так как состояние реверсивного счетчика 4 изменяется, то на его выходе появляется сигнал логического "0", поступающий на D-вход триггера 6. Передний фронт следующего импульса, поступающего от термопреобразователя 1 на управляющий С-вход триггера 6, устанавливает триггер 6 в нулевое состояние. В результате этого прохождение импульсов через элемент И 5 на суммирующий вход реверсивного счетчика 4 останавливается.The reversible counter 4 on the subtracting input is triggered on the trailing edge of the pulses of the input signal, and trigger 6 on the leading edge. Logical "1" from the direct output of trigger 6 opens the And 5 element. The pulses from the frequency generator 2, following with a frequency of F 1 , begin to pass through the And 5 element to the summing input of the reversing counter 4. Since the state of the reversing counter 4 changes, then it the logical signal "0" appears at the output, which is input to the D-input of trigger 6. The leading edge of the next pulse coming from the thermal converter 1 to the control C-input of trigger 6 sets trigger 6 to zero. As a result of this, the passage of pulses through the element And 5 to the summing input of the reverse counter 4 is stopped.

Таким образом, на прямом выходе триггера 6 формируется сигнал, длительностью равный периоду τo входных импульсов F(t) термопреобразователя 1. Следовательно, на суммирующий вход реверсивного счетчика 3 за время τo поступит m импульсов опорной частоты:
m F1τo.
Thus, a signal is generated at the direct output of trigger 6, which is equal to the period τ o of the input pulses F (t) of the thermal converter 1. Therefore, m pulses of the reference frequency will arrive at the summing input of the reverse counter 3 during the time τ o :
m F 1 τ o .

Так как во время счета импульсов по суммирующему входу на вычитающий вход счетчика 4 поступит один задний фронт входной частоты, то число, записанное в реверсивном счетчике 4, будет равно
mpc m-1.
Since during the pulse counting, the summing input to the subtracting input of the counter 4 receives one trailing edge of the input frequency, the number recorded in the reverse counter 4 will be equal to
m pc m-1.

Далее импульсы входного сигнала с выхода термопреобразователя 1 продолжают поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 4. После поступления m-1 импульсов реверсивный счетчик 4 возвращается в состояние нуля и на его выходе появляется логическая "1". Следующий импульс с выхода термопреобразователя 1 вновь переводит триггер 6 в единичное состояние на время τo, и процесс аналогичным образом повторяется.Next, the pulses of the input signal from the output of the thermocouple 1 continue to be fed to the subtracting input of the reversible counter 4. After receipt of m-1 pulses, the reversible counter 4 returns to zero and a logical “1” appears at its output. The next pulse from the output of the thermocouple 1 again puts the trigger 6 in a single state at a time τ o , and the process is similarly repeated.

В основу работы устройства положен метод цифрового преобразования частота интервал времени частота при частотном задании опорных величин и организации их двухканального частотного коммутирования. The device’s operation is based on the digital conversion method frequency, time interval, frequency, at the frequency setting of reference values and the organization of their two-channel frequency switching.

В установившемся режиме на прямом выходе триггера 6 формируется последовательность импульсов длительностью τo, а на его инверсном выходе -τ1= (m-1) τo c периодом повторения
T τo + τ1 τo + (m 1)τo
τo + mτo τoo
F1τoτo F1τo 2
Таким образом, на прямом выходе триггера 6 формируется последовательность времяимпульсных сигналов длительностью τo, следующая с частотой
F(x)

Figure 00000004
а на инверсном длительностью τ1 T τo F1τo 2 τo.In the steady state, a pulse sequence of duration τ o is formed at the direct output of trigger 6, and at its inverse output, τ 1 = (m-1) τ o with a repetition period
T τ o + τ 1 τ o + (m 1) τ o
τ o + mτ o τ oo
F 1 τ o τ o F 1 τ o 2
Thus, at the direct output of trigger 6, a sequence of time-pulse signals of duration τ o is formed , which follows with a frequency
F (x)
Figure 00000004
and on the inverse duration τ 1 T τ o F 1 τ o 2 τ o .

Преобразователь 9 кода в частоту осуществляет линейное преобразование кода в частоту, т.е. вырабатывает импульсную последовательность с частотой, среднее значение которой пропорционально соответствующему управляющему коду, и может быть выполнен в виде двоичного умножителя частоты с динамическим частотным выходом. The code-to-frequency converter 9 linearly converts the code to a frequency, i.e. produces a pulse sequence with a frequency, the average value of which is proportional to the corresponding control code, and can be made in the form of a binary frequency multiplier with a dynamic frequency output.

На частотный вход преобразователя 9 кода в частоту поступает импульсная последовательность от генератора 3 частоты, следующая с частотой F2. Следовательно, на его выходе вырабатывается импульсная последовательность с частотой
FD/f

Figure 00000005
где n разрядность преобразователя 9 кода в частоту.The frequency input of the code converter 9 into the frequency receives a pulse sequence from the frequency generator 3, the next with a frequency of F 2 . Therefore, at its output, a pulse sequence with a frequency of
F d / f
Figure 00000005
where n is the bit depth of the code-to-frequency converter 9.

Эта последовательность импульсов подается на первый информационный вход коммутатора 10, выполненного в виде, например, элемента 2И-ИЛИ. На второй информационный вход коммутатора 10 поступает импульсная последовательность с частотой F3 c выхода генератора 11 частоты, а на его управляющий вход времяимпульсные сигналы с инверсного выхода триггера 6, под управлением которых коммутируются импульсные последовательности, поступающие на его информационные входы, т. е. через коммутатор 10 на частотный вход преобразователя 8 частоты в код поступает импульсная последовательность с частотой
FMUX(t)

Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008

где t текущее время;
Т период следования времяимпульсного сигнала на инверсном выходе триггера 6, равный F1τo 2;
τo длительность времяимпульсного сигнала на прямом выходе триггера 6;
k 0,1,2,
n разрядность преобразователя 9 кода в частоту.This sequence of pulses is fed to the first information input of the switch 10, made in the form, for example, of the 2-OR element. The second information input of the switch 10 receives a pulse sequence with a frequency F 3 from the output of the frequency generator 11, and its control input is time-pulse signals from the inverse output of the trigger 6, under the control of which the pulse sequences are transmitted to its information inputs, i.e., through switch 10 to the frequency input of the frequency Converter 8 in the code receives a pulse sequence with a frequency
F MUX (t)
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008

where t is the current time;
T is the repetition period of the time-pulse signal at the inverse output of trigger 6, equal to F 1 τ o 2 ;
τ o the duration of the time-pulse signal at the direct output of the trigger 6;
k 0,1,2
n the capacity of the Converter 9 code to frequency.

За время θ, много большее периода следования импульсов от термопреобразователя 1 и определяемое конструкцией преобразователя 8, на вход преобразователя 8 поступит Nx импульсов:
Nx

Figure 00000009
τoF(x)+F3τ1F(x)
Figure 00000010

Figure 00000011
+
Figure 00000012

Figure 00000013
+ F
Figure 00000014
1
Figure 00000015

Figure 00000016
+ F
Figure 00000017
1
Figure 00000018

Figure 00000019
+ F
Figure 00000020

Figure 00000021
F(t) +
Figure 00000022
(F1-F(t)).During the time θ, which is much longer than the pulse repetition period from the thermal converter 1 and determined by the design of the converter 8, N x pulses will arrive at the input of the converter 8:
N x
Figure 00000009
τ o F (x) + F 3 τ 1 F (x)
Figure 00000010

Figure 00000011
+
Figure 00000012

Figure 00000013
+ F
Figure 00000014
1
Figure 00000015

Figure 00000016
+ F
Figure 00000017
1
Figure 00000018

Figure 00000019
+ F
Figure 00000020

Figure 00000021
F (t) +
Figure 00000022
(F 1 -F (t)).

Таким образом, устройство воспроизводит функциональную зависимость, благодаря чему может быть реализован широкий набор частотных зависимостей. Thus, the device reproduces the functional dependence, due to which a wide range of frequency dependencies can be realized.

В качестве примера для получения квадратной зависимости достаточно задаться следующим соотношением частот:
F2 F(t), F3 0, в частном случае получаем
Nx

Figure 00000023
F2(t).As an example, to obtain a square dependence, it is enough to ask the following frequency ratio:
F 2 F (t), F 3 0, in the particular case we get
N x
Figure 00000023
F 2 (t).

Cледовательно, при таком соотношении частот код на выходе преобразователя 8 пропорционален квадрату частоты термопреобразователя 1, что соответствует функциональной характеристике прототипа. При выполнении условия

Figure 00000024
a выходной код Nх преобразователя 8 однозначно связан с измеряемой температурой Nх t. Этот код отражается цифровым индикатором блока 7 индикации.Consequently, with this ratio of frequencies, the code at the output of the converter 8 is proportional to the square of the frequency of the thermal converter 1, which corresponds to the functional characteristic of the prototype. When the condition is met
Figure 00000024
a output code N x of the converter 8 is uniquely associated with the measured temperature N x t. This code is reflected by the digital indicator of the indication unit 7.

Важным достоинством заявляемого устройства являются его более широкие функциональные возможности. Например, при обеспечении значения F2 F(t), обозначив

Figure 00000025
a,
Figure 00000026
b,F3θ= c, F(t) x, устройство воспроизводит функциональную зависимость полинома вида ах2-bx+c.An important advantage of the claimed device is its wider functionality. For example, while providing the value of F 2 F (t), denoting
Figure 00000025
a,
Figure 00000026
b, F 3 θ = c, F (t) x, the device reproduces the functional dependence of a polynomial of the form ax 2 -bx + c.

Например, при обеспечении значения F3 0 получаем множительно-делительную зависимость
Nx

Figure 00000027

Например, при обеспечении исходных соотношений частот F2 0, F3 F1 получаем зависимость вычитания двух частот
Nx θ [F1-F(t)]
Например, при обеспечении исходных соотношений F2
Figure 00000028
(F1-F(t)) получаем зависимость суммирования двух частот
Nx
Figure 00000029
F(t) +
Figure 00000030
или
Nx
Figure 00000031
(F(t)+F3)
При обеспечении исходных соотношений частот F3 0, F1=F(t) получаем
Nx
Figure 00000032

Таким образом предлагаемое устройство по отношению к прототипу имеет более широкие функциональные возможности, что приводит и к расширению класса решаемых задач.For example, while ensuring the value of F 3 0, we obtain a multiplier-dividing dependence
N x
Figure 00000027

For example, while providing the initial frequency ratios F 2 0, F 3 F 1 we obtain the dependence of the subtraction of two frequencies
N x θ [F 1 -F (t)]
For example, while providing initial ratios F 2
Figure 00000028
(F 1 -F (t)) we obtain the dependence of the summation of two frequencies
N x
Figure 00000029
F (t) +
Figure 00000030
or
N x
Figure 00000031
(F (t) + F 3 )
Providing the initial frequency ratios F 3 0, F 1 = F (t) we obtain
N x
Figure 00000032

Thus, the proposed device in relation to the prototype has wider functionality, which leads to the expansion of the class of tasks.

Одновременно предлагаемое устройство существенно проще прототипа, так как позволило отказаться от использования ряда блоков прототипа (одного счетчика, двух элементов И), а вместo этого добавился лишь двухразрядный коммутатор частоты. At the same time, the proposed device is much simpler than the prototype, as it allowed to abandon the use of a number of prototype blocks (one counter, two AND elements), and in addition to this, only a two-digit frequency switch was added.

В результате сокращения затрат оборудования повысилась и надежность устройства, численные характеристики которой будут зависеть от способа технологической реализации. As a result of reducing equipment costs, the reliability of the device also increased, the numerical characteristics of which will depend on the method of technological implementation.

Claims (1)

ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР, содержащий термопреобразователь с частотным выходом, первый и второй генераторы частоты, реверсивный счетчик, элемент И, триггер, блок индикации, преобразователь частоты в код, преобразователь кода в частоту с частотным входом, соединенным с выходом второго генератора частоты, и с кодовым входом, при этом суммирующий вход реверсивного счетчика соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен к выходу триггера, а выход преобразователя частоты в код соединен с входом блока индикации, отличающийся тем, что в него введены коммутатор, третий генератор частоты, кодовый вход преобразователя кода в частоту выполнен в виде входа масштабируемого коэффициента, а выход его соединен с первым информационным входом коммутатора, второй информационный вход которого подключен к выходу третьего генератора частоты, а его управляющий вход к инверсному выходу триггера, информационный D-вход которого соединен с выходом переноса реверсивного счетчика, вычитающий вход которого объединен с управляющим C-входом триггера и выходом термопреобразователя, при этом выход первого генератора частоты соединен с вторым входом элемента И, а выход коммутатота с входом преобразователя частоты в код. A DIGITAL THERMOMETER containing a temperature converter with a frequency output, first and second frequency generators, a reversible counter, an I element, a trigger, an indication unit, a frequency to code converter, a code to frequency converter with a frequency input connected to the output of the second frequency generator, and with a code input wherein the summing input of the reverse counter is connected to the output of the element And, the first input of which is connected to the output of the trigger, and the output of the frequency converter to the code is connected to the input of the display unit, characterized in that it introduced a switch, a third frequency generator, the code input of the code to frequency converter is made in the form of a scalable coefficient input, and its output is connected to the first information input of the switch, the second information input of which is connected to the output of the third frequency generator, and its control input to the inverse trigger output , the information D-input of which is connected to the transfer output of the reversible counter, the subtracting input of which is combined with the control C-input of the trigger and the output of the thermal converter, while Exit first oscillator frequency is coupled to the second input of AND and kommutatota output to the input of the frequency converter to the code.
SU5063585 1992-09-28 1992-09-28 Digital thermometer RU2039953C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5063585 RU2039953C1 (en) 1992-09-28 1992-09-28 Digital thermometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5063585 RU2039953C1 (en) 1992-09-28 1992-09-28 Digital thermometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2039953C1 true RU2039953C1 (en) 1995-07-20

Family

ID=21613938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5063585 RU2039953C1 (en) 1992-09-28 1992-09-28 Digital thermometer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2039953C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2506548C1 (en) * 2012-06-08 2014-02-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Digital meter of temperature variation speed

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1229604, кл. G 01k 7/32, 1986. *
Авторское свидетельство СССР N 1520360, кл. G 01K 7/32, 1989. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2506548C1 (en) * 2012-06-08 2014-02-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Digital meter of temperature variation speed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4468746A (en) Apparatus for determining interval between two events
US4559606A (en) Arrangement to provide an accurate time-of-arrival indication for a received signal
KR900002553A (en) Phase detection circuit
RU2039953C1 (en) Digital thermometer
RU2312315C1 (en) Digital thermometer
JP3182448B2 (en) Variable period correlation type detection device and variable period correlation type signal detection device
RU2019845C1 (en) Statistical analyzer
SU1418748A1 (en) Digital correlator for detecting echo-signals
SU661774A1 (en) Auto-compensation stroboscopic converter of recurrent signals
SU1520360A1 (en) Digital thermometer
SU1088008A1 (en) Digital function generator
SU966917A1 (en) Scaling device
SU1179332A1 (en) Random pulse flow generator
SU1143997A1 (en) Temperature difference meter
SU1251105A1 (en) Device for determining square of moulds of mutual spectral power density
SU983643A1 (en) Time interval meter
SU1575180A1 (en) Device for multiplying pulse repetition rate
GB2174220A (en) Autocorrelator
SU1441338A1 (en) Device for monitoring the performance of shapers of main color signals of television receivers
SU1211676A1 (en) Apparatus for testing characteristics of electric signals
SU368553A1 (en) OPTIMIZER OF THE OPERATING MODE OF INTEGRATING
SU1061260A1 (en) Analog/digital converter
SU832563A1 (en) Multichannel correlator
SU1107135A1 (en) Digital correlator for detecting echo
SU395960A1 (en) MULTIPLIENT FREQUENCY