RU4821U1 - THERMOMETER - Google Patents

THERMOMETER Download PDF

Info

Publication number
RU4821U1
RU4821U1 RU96111072/20U RU96111072U RU4821U1 RU 4821 U1 RU4821 U1 RU 4821U1 RU 96111072/20 U RU96111072/20 U RU 96111072/20U RU 96111072 U RU96111072 U RU 96111072U RU 4821 U1 RU4821 U1 RU 4821U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bridge
analog
measuring
digital converter
arm
Prior art date
Application number
RU96111072/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Зайченко
Максим Владиславович Горохов
Альберт Федорович Жилин
Original Assignee
Александр Михайлович Зайченко
Максим Владиславович Горохов
Альберт Федорович Жилин
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 Александр Михайлович Зайченко, Максим Владиславович Горохов, Альберт Федорович Жилин filed Critical Александр Михайлович Зайченко
Priority to RU96111072/20U priority Critical patent/RU4821U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU4821U1 publication Critical patent/RU4821U1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

1. Термометр, содержащий аналого-цифровой преобразователь, блок цифровой индикации, источник питания и мост постоянного тока, в измерительное плечо которого включен термодатчик, в смежное с ним плечо первой ветви моста - первый постоянный и первый переменный резисторы, в плечо сравнения, противоположное измерительному плечу, - второй постоянный резистор, а в смежное с измерительным плечо второй ветви моста - резистор, отличающийся тем, что питающая диагональ моста соединена с общим аналоговым выходом и выводом напряжения источника питания аналого-цифрового преобразователя, аналоговые входы которого подключены к измерительной диагонали моста, при этом первый постоянный и первый переменный резисторы соединены последовательно, а выводы последнего подключены к входам опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя, причем резистор смежного с измерительным плеча второй ветви моста выполнен переменным.2. Термометр по п.1, отличающийся тем, что блок цифровой индикации выполнен в виде жидкокристаллического индикатора.1. A thermometer containing an analog-to-digital converter, a digital display unit, a power supply and a direct current bridge, in the measuring arm of which a temperature sensor is included, in the adjacent arm of the first branch of the bridge - the first constant and first variable resistors, in the comparison arm, opposite to the measuring shoulder, the second constant resistor, and in adjacent to the measuring arm of the second branch of the bridge is a resistor, characterized in that the supply diagonal of the bridge is connected to a common analog output and voltage output of the power source an analog-to-digital converter, the analog inputs of which are connected to the measuring diagonal of the bridge, with the first constant and first variable resistors connected in series, and the terminals of the latter connected to the voltage inputs of the analog-to-digital converter, and the resistor adjacent to the measuring arm of the second branch of the bridge is made variable. 2. The thermometer according to claim 1, characterized in that the digital display unit is made in the form of a liquid crystal indicator.

Description

ТЕРМОМЕТРTHERMOMETER

Заявляемая полезная модель относится к технике измерения температуры, а именно к цифровым термометрам, и может быть использована при конструировании портативных измерителей температуры.The inventive utility model relates to techniques for measuring temperature, namely to digital thermometers, and can be used in the design of portable temperature meters.

Аналогом заявляемой полезной модели является термометр, включающий источник опорного напряжения, датчик температуры, подающий сигнал напряжения, соответствующий измеряемой температуре, трансформатор, переключатели, контролирующие подачу сигнала датчика и опорного напряжения на первичную обмотку трансформатора, аналогоцифровой преобразователь двойного интегрирования, трансформирующий сигнал напряжения со вторичной обмотки трансформатора в цифровые сигналы и передающий их на блок обработки цифровой информации. Термометр содержит также канал управления переключателями, обеспечивающий контроль работы последних с помощью выходных сигналов блока обработки цифровой информации. Этот канал состоит из преобразователей, которые электрически изолируют переключатели от блока обработки цифровой информации /патент СМ № 42IIII3, м, кл. G- 01 К 7/02, 1980/, An analogue of the claimed utility model is a thermometer including a reference voltage source, a temperature sensor, supplying a voltage signal corresponding to the measured temperature, a transformer, switches that control the supply of a sensor signal and a reference voltage to the transformer primary winding, a double-integration analog-digital converter, transforming the voltage signal from the secondary winding transformer into digital signals and transmitting them to the digital information processing unit. The thermometer also contains a control channel for the switches, which provides control of the operation of the latter using the output signals of the digital information processing unit. This channel consists of converters that electrically isolate the switches from the digital information processing unit / Patent СМ No. 42IIII3, m, class. G- 01K 7/02, 1980 /,

Существенные признаки аналога источник питания, датчик температуры, аналого-цифровой преобразователь и блок обработки цифровой информации совпадают с существенными цризнаками заявляемой полезной модели.The essential features of an analogue are a power source, a temperature sensor, an analog-to-digital converter, and a digital information processing unit coincide with the essential features of the claimed utility model.

Для термометра характерны точность измерения и сложность конструктивного исполнения.The thermometer is characterized by measurement accuracy and the complexity of the design.

Другим аналогом предлагаемого технического решения служит цифровой термометр, содержащий источник постоянного напряжения, усилитель постоянного тока, вьшолненный на операционном усилителе, в петлю обратной связи которого включен датчик температуры, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры, аналогоцифровой преобразователь системы двухтактного интегрирования и индикатор на жидких кристаллах. На вход усилителя постоянного тока подается заданное постоянное напряжение. Выходное напряжение усилителя вводится в аналого-цифровой преобразователь. Опорное нагфяжение преобразсвателя снимается с того же источника питания, что и постоянное напряжение, подаваемое на вход усилителя постоянного тока /заявка Японии N 55 33534, м, кл. G- 01 К 7/24, 1980/.Another analogue of the proposed technical solution is a digital thermometer containing a constant voltage source, a constant current amplifier, mounted on an operational amplifier, whose feedback loop includes a temperature sensor, the resistance of which varies depending on temperature, an analog-digital converter of a push-pull integration system and an indicator on liquid crystals . A predetermined constant voltage is applied to the input of the DC amplifier. The output voltage of the amplifier is input into an analog-to-digital converter. The reference voltage of the converter is removed from the same power source as the constant voltage supplied to the input of the DC amplifier / Japan application N 55 33534, m, class G- 01 K 7/24, 1980 /.

Существенные признаки аналога источник питания, датчик температуры, аналого-цифровой преобразователь и индикатор на жидких кристаллах совпадают с с; ественными признаками предлагаемого устройства.The essential features of an analogue are a power supply, a temperature sensor, an analog-to-digital converter, and an indicator on liquid crystals coincide with s; natural features of the proposed device.

При высокой точности измерения это достаточно сложное устройство.With high accuracy, this is a rather complicated device.

Наиболее близкий аналог полезной модели - термометр, содержащий мост постоянного тока, аналого-ци(|уровой преобразователь, работающий по принципу двойного интегрирования с автокорректировкой нуля и автоматическим определением полярности входного сигнала, блок цифровой индикации и источник питания. Термодатчик включен в одно из плеч измерительного моста постоянного тока, в смежное с ним плечо первой ветви моста - параллельно включенные постоянный и переменнвй резисторы и последовательно с ними соединенный постоянный резистор, а два смелшых плеча второй ветви моста - постоянные резисторыThe closest analogue of the utility model is a thermometer containing a DC bridge, an analog-qi (| level transmitter operating on the principle of double integration with auto-zero correction and automatic detection of input signal polarity, a digital display unit and a power source. A temperature sensor is included in one of the measuring arms DC bridge, in the adjacent shoulder of the first branch of the bridge - parallel connected constant and variable resistors and a constant resistor connected in series with them, and two cm elshih shoulders of the second branch of the bridge - constant resistors

Стабилизатор тока питания моста выполнен на операционном усилителе. Напряжение с диагонали измерительного моста, пропорциональное температуре, усиливается дифференциальным усилителем, выполненным на операционном ;усилитале, и с его выхода подается на аналоговый вход аналого-цифрового преобразователя. Сигнал, несущий информацию о текущей температуре, представлен на выходе аналого-цифрового преобразователя в виде, удобном для отображения семиэлементными индикаторами. Он поступает на табло, состоящее из трех светодиодных ицдикаторов и светодиода.The bridge current stabilizer is made on an operational amplifier. The voltage from the diagonal of the measuring bridge, proportional to the temperature, is amplified by a differential amplifier made on the operational amplifier; from its output, it is fed to the analog input of an analog-to-digital converter. A signal that carries information about the current temperature is presented at the output of the analog-to-digital converter in a form convenient for display with seven-element indicators. It arrives on a scoreboard consisting of three LED indicators and an LED.

Питается термометр от сети переменного тока напряжением 220 в через трансформатор. Для стабилизации питающего двуполярного напряжения предусмотрены параметрические стабилизаторы. Напряжение для стабилизатора тока снято с делителя напряжения на резисторах Входы опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя подключены к выводал дного из резисторов этого же делителя напряжения / Радио f I, 1985, с .The thermometer is powered by an AC voltage of 220 V through a transformer. To stabilize the bipolar supply voltage, parametric stabilizers are provided. The voltage for the current stabilizer is removed from the voltage divider on the resistors. The inputs of the reference voltage of the analog-to-digital converter are connected to the output from the resistors of the same voltage divider / Radio f I, 1985, p.

чен термодатчик, смежное с ним плечо первой ветви моста имеет постоянный и переменный резисторы, плечо сравнения, противоположное измерительному плечу, образовано постоянным резистором, а смежное с измерительным плечо второй ветви моста - резистор совпадают с существенными признаками предлагаемого устройства,a temperature sensor, the adjacent arm of the first branch of the bridge has constant and variable resistors, the comparison arm opposite to the measuring arm is formed by a constant resistor, and the resistor adjacent to the measuring arm of the second branch of the bridge coincides with the essential features of the proposed device,

ото устройство имеет сложную схему.The device has a complex circuit.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повьшение надежности работы устройства за счет упрощения схемы. Другой вид технического результата, пол /чение которого может обеспечить заявляемая полезная модель по сравнению с наиболее близким аналогом, заключается в повышении точности измеренияThe task to which the claimed utility model is directed is to increase the reliability of the device by simplifying the circuit. Another type of technical result, the use of which can be provided by the claimed utility model in comparison with the closest analogue, is to increase the measurement accuracy

Для достижения тсазанного технического результата термометр содержит аналого-цифровой преобразователь, блок цифровой индикации, источник питания и мост постоянного тока, в измерительное плечо которого включен термодатчик, в смежное с ним плечо первой ветви моста - последовательно соединенные первый постоянный и первый переменный резисторы, причем выводы последнего подключены к входам опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя, в противоположное измерительному плечо сравнения - второй постоянный резистор, а в смежное с измерительным плечо второй ветви моста - второй переменный резистор, при этом питающая диагональ моста соединена с общим аналоговым входом и выводом напряжеШ я источника питания аналого-цифрового преобразователя, аналоговые входы которого подключены к измерительной диагонали моста.To achieve the above technical result, the thermometer contains an analog-to-digital converter, a digital display unit, a power supply and a DC bridge, in the measuring arm of which there is a temperature sensor, in the adjacent arm of the first branch of the bridge - the first constant and first variable resistors are connected in series, and the conclusions the latter is connected to the inputs of the reference voltage of the analog-to-digital converter, the second constant resistor is opposite to the measuring arm of the comparison, and to the adjacent from eritelnym shoulder second branch of the bridge - a second variable resistor, wherein the feed diagonal of the bridge is connected to a common analog input terminal and a power supply napryazheSh I analog-digital converter, the analog inputs are connected to the measuring diagonal of the bridge.

Существенные отличительные от наиболее близкого аналога признаки предлагаемого устройства - питающая диагональ моста соединена с общим аналоговым выходом и выводом напряжения источника питания аналого-цифрового преобразователя, аналоговые входы аналого-цифрового преобразователя подключены к измерительной диагонали моста, постоянный и переменный резисторы смежного с измерительным плеча первой ветви моста соединены последовательно, а выводы последнего подключены к входам опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя и резистор смежного с измерительным плеча второй ветви моста выполнен переменным.Significant distinguishing features of the proposed device from the closest analogue are: the supply diagonal of the bridge is connected to a common analog output and voltage output of the power supply of the analog-to-digital converter, the analog inputs of the analog-to-digital converter are connected to the measuring diagonal of the bridge, the constant and variable resistors adjacent to the measuring arm of the first branch the bridge are connected in series, and the conclusions of the latter are connected to the inputs of the reference voltage of the analog-to-digital converter and hist adjacent to the measuring arm of the second branch of the bridge is made variable.

Для усиления достигаемого технического результата блок цифровой ицдикации выполнен в виде йсидкокристаллического ицдикатора.To enhance the technical result achieved, the digital ID block is made in the form of an ID-LCD indicator.

схема термометра с шэдкокристаллическим ивдикатсром в качестве блока цифровой индикации.diagram of a thermometer with a shadcrystalline Ivdicatsrom as a digital display unit.

Термометр содержит аналого-цифровой преобразователь I с блоком 2 цифровой индикации, источник 3 питания и мост постоянного тока, в измерительное плечо которого включен тврмодатчик 4, Последовательно соединенные первый переменный резистор 5 и первый постоянный резистор б составляют смежное с измерительным плечо первой ветви 7 моста Выводы первого переменного резистора 5 подключены к входам опорного напряжения - L/on и +1/оп аналого-цифрового преобразователя I, Второй постоянный резистор 8 включен в противоположное измерительному плечо сравнения. Смежное с измерительным плечо второй ветви 9 моста образовано вторым переменньэи резистором 10,The thermometer contains an analog-to-digital converter I with a digital indication unit 2, a power supply 3 and a direct current bridge, into which the measuring transducer 4 is connected. The first variable resistor 5 and the first constant resistor b connected in series make up the connecting arm of the first branch 7 of the bridge. Conclusions the first variable resistor 5 is connected to the inputs of the reference voltage - L / on and + 1 / op analog-to-digital Converter I, the second constant resistor 8 is included in the opposite measuring arm compared to tions. Adjacent to the measuring arm of the second branch of the bridge 9 is formed by the second variable resistor 10,

Выходы источника 3 питания подключены к соответствующим входам питания -f Уп1 и -1/п2 аналого-цифрового преобразователя I и блока 2 цифровой индикации Питающая диагональ моста соединена с обсцим аналоговым выходом 1/вых и выводом напряжения источника питания аналого-цифрового преобразователя I, Измерительная диагональ моста подключена к аналоговым входам -1/вх и -ь1/вх аналого-цифрового преобразователя I, Елок 2 цифровой индикации подключен к информационному и знакоопределяющему выходам аналого-цифрового преобразователя I.The outputs of the power supply 3 are connected to the corresponding power inputs -f Up1 and -1 / p2 of the analog-to-digital converter I and the digital indication unit 2 The supply diagonal of the bridge is connected to the obscimal analog output 1 / o and the voltage output of the power source of the analog-to-digital converter I, Measuring the diagonal of the bridge is connected to the analog inputs -1 / in and -1 / in of the analog-to-digital converter I, Elok 2 of the digital display is connected to the information and sign-determining outputs of the analog-to-digital converter I.

В качестве аналого-цифрового преобразователя I может быть применен любой аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования с автоматической коррекцией нуля и определением полярности входного сигнала, например интегрирз тощие аналого-цифровые преобразователи K5721IB2, реализуемые со светодиодными индикаторами, и К572ПВ5, предназначенные для работы с жидкокристаллическими индикаторами, в частности И11{КЦ5-4/8 или ИЗЖЦ1-4/24А, Термодатчиком 4 является, например, серийно выпускаемый термопреобразователь сопротивления или npQbo o HJ Lu резистор, 11остоян1-ше б и 8 и переменные 5 и 10 резисторы имеют выбранное сопротивление, последние служат для балансировки моста при определенных температурах.As an analog-to-digital converter I, any push-pull analog-to-digital converter with automatic zero correction and determination of the input signal polarity can be used, for example, integrating K5721IB2 analog-to-digital converters implemented with LED indicators and K572PV5 designed for working with liquid crystal indicators in particular, I11 {KTs5-4 / 8 or IZHZ1-4 / 24A, Thermal sensor 4 is, for example, a commercially available resistance thermoconverter or npQbo o HJ Lu res op 11ostoyan1-she b and 8 and variable resistors 5 and 10 are selected resistance, the latter serving to balance the bridge at certain temperatures.

Настройка и работа термометра осуществляется следующим образом После включения источника 3 питания производят регулировку термометра по дв температурным точкам, например, термодатчик 4 помещают в двухфазн ш систему вода-лед и с помощью переменного резистора 10 устанавливают нулевое показание на табло блока 2 цифровой индикации, затем термодатчик 4 погружают в кипящую воду и посредством переменного резистора 5 устанавливают показание 100 С,The thermometer is configured and operated as follows: After turning on the power supply 3, the thermometer is adjusted at two temperature points, for example, the temperature sensor 4 is placed in a two-phase water-ice system and, using the variable resistor 10, the zero reading is set on the display of the digital display unit 2, then the temperature sensor 4 is immersed in boiling water and by means of a variable resistor 5, a reading of 100 C is set,

Для регущровю термометра можно использовать магазин резисторов шш прецизионные резисторы, включая их вместо термодатчика 4.For registering the thermometer, you can use the resistor store with precision resistors, including them instead of the temperature sensor 4.

Цри помещении термодатчика 4 в среду, температура которой подлежит измерению, его сопротивление изменяется и принимает определенное значение, в результате чего возникает разбаланс моста. Напряжение разбаланса подается на вход аналого-цифрового преобразователя I, который реализует алгоритм двухтактного интегрирования, и результат изшрения, представлящий собой отношение напряжения на сигнальных входах к напряжению на входах опорного наЕфяжения, поступает в блок 2 цифровой индикацииWhen the temperature sensor 4 is placed in an environment whose temperature is to be measured, its resistance changes and takes a certain value, resulting in an imbalance of the bridge. The unbalance voltage is supplied to the input of the analog-to-digital converter I, which implements the push-pull integration algorithm, and the result of the error, which is the ratio of the voltage at the signal inputs to the voltage at the inputs of the reference voltage, is supplied to digital indication unit 2

При измерении температуры в широком диапазоне несколько меняется ток через токозадащий постоянный резистор 6, но это не отражается на результатах измерений из-за включения постоянного 6 и переменного 5 резисторов и термс л:а. 4 в одну ветвь моста.When measuring temperature in a wide range, the current through the current-consuming constant resistor 6 changes slightly, but this does not affect the measurement results due to the inclusion of constant 6 and variable 5 resistors and termals: a. 4 in one branch of the bridge.

Кроме того, в схеме исключено влияние изменения напряжения источника питания и уменьшения напряжения внутреннего источника аналого-цифрового преобразователя под нагрузкой на точность измерения.In addition, the scheme excludes the effect of changing the voltage of the power source and reducing the voltage of the internal source of the analog-to-digital converter under load on the measurement accuracy.

5, 5,

А#Ф, KWJPTWA # F, KWJPTW

Claims (2)

1. Термометр, содержащий аналого-цифровой преобразователь, блок цифровой индикации, источник питания и мост постоянного тока, в измерительное плечо которого включен термодатчик, в смежное с ним плечо первой ветви моста - первый постоянный и первый переменный резисторы, в плечо сравнения, противоположное измерительному плечу, - второй постоянный резистор, а в смежное с измерительным плечо второй ветви моста - резистор, отличающийся тем, что питающая диагональ моста соединена с общим аналоговым выходом и выводом напряжения источника питания аналого-цифрового преобразователя, аналоговые входы которого подключены к измерительной диагонали моста, при этом первый постоянный и первый переменный резисторы соединены последовательно, а выводы последнего подключены к входам опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя, причем резистор смежного с измерительным плеча второй ветви моста выполнен переменным.1. A thermometer containing an analog-to-digital converter, a digital display unit, a power supply and a direct current bridge, in the measuring arm of which a temperature sensor is included, in the adjacent arm of the first branch of the bridge - the first constant and first variable resistors, in the comparison arm, opposite to the measuring shoulder, the second constant resistor, and in adjacent to the measuring arm of the second branch of the bridge is a resistor, characterized in that the supply diagonal of the bridge is connected to a common analog output and voltage output of the power source an analog-to-digital converter, the analog inputs of which are connected to the measuring diagonal of the bridge, with the first constant and first variable resistors connected in series, and the terminals of the latter connected to the voltage inputs of the analog-to-digital converter, and the resistor adjacent to the measuring arm of the second branch of the bridge is made variable. 2. Термометр по п.1, отличающийся тем, что блок цифровой индикации выполнен в виде жидкокристаллического индикатора. 2. The thermometer according to claim 1, characterized in that the digital display unit is made in the form of a liquid crystal indicator.
RU96111072/20U 1996-06-03 1996-06-03 THERMOMETER RU4821U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96111072/20U RU4821U1 (en) 1996-06-03 1996-06-03 THERMOMETER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96111072/20U RU4821U1 (en) 1996-06-03 1996-06-03 THERMOMETER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU4821U1 true RU4821U1 (en) 1997-08-16

Family

ID=48266990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96111072/20U RU4821U1 (en) 1996-06-03 1996-06-03 THERMOMETER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU4821U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4817414A (en) Measuring arrangement for detecting the level of combustible gases mixed with air
JPS59119272A (en) Multi-probe measuring device
US4823087A (en) Salimeter
RU4821U1 (en) THERMOMETER
CN109540313A (en) A kind of linear temperature measurement circuit based on silicon-based diode and NTC thermistor
CN212540524U (en) Current measurement circuit and equipment applying same
CN214583317U (en) High-precision physical quantity measuring device
JP2926848B2 (en) Soil property measurement device
Chen et al. High-accurate resistance measurement method for sensor circuit
SU635432A1 (en) Hf ac voltage reproducing arrangement
SU463007A1 (en) Temperature measuring device
RU2025675C1 (en) Device for measuring temperature and temperature difference
US3532984A (en) R.m.s. voltmeter with impedance conversion and isolation means
SU1571511A1 (en) Thermoanemometer
SU396637A1 (en) RESISTANCE METER
SU468141A1 (en) Moisture meter
CN117783254A (en) Automatic detection method for concentration of dissolved oxygen
SU847100A1 (en) Vacuum meter
SU1027538A1 (en) Temperature meter
SU808946A1 (en) Resistance variation meter
CN2138791Y (en) Two function moving-coil indication instrument
SU1534336A1 (en) Device for measuring temperature
SU1089432A1 (en) Device for measuring temperature and temperature difference
SU514198A1 (en) Gas flow meter
SU1428959A1 (en) Digital pressure meter