SU1117461A1

SU1117461A1 - Digital thermometer

Info

Publication number: SU1117461A1
Application number: SU833602034A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Шульгин; Виктор Валентинович Толмачев
Original assignee: Опытно-конструкторское бюро тонкого биологического машиностроения
Priority date: 1983-06-07
Filing date: 1983-06-07
Publication date: 1984-10-07

Abstract

ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР, содержащий преобразователь температуры в напр жение, выход которого подключен к первому входу усилител посто нного тока, схему сравнени , входы которой соединены с выходами усилител посто нного тока и генератора линейно нарастающего напр жени , а выход подключен к управл ющему входу селектора временных импульсов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к входу счетчика импульсов, выход которого соединен с входом цифрового индикатора , дешифратор, входы которого соединены с выходом счетчика импульсов , а выходы подключены к управл ющим входам п ключей, выходы которых через образцовые резисторы подключены к второму входу усилител , соединенному через резисторы обратной св зи с выходом усилител и общей шиной усилител , о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повы- о шени точности измерений, в него до S полнительно введены п источников на (Л С пр жени смещени , каждый из которых включен между общей шиной и входом соответствующего ключа. va 4 С5 A DIGITAL THERMOMETER containing a temperature to voltage converter, the output of which is connected to the first input of a DC amplifier, a comparison circuit whose inputs are connected to the outputs of a DC amplifier and a linear voltage generator, and the output is connected to a control input of a time pulse selector whose input is connected to the output of the pulse generator, and the output is connected to the input of the pulse counter, the output of which is connected to the input of the digital indicator, the decoder, the inputs of which are connected to the output of the pulse counter, and the outputs are connected to the control inputs of the p keys, the outputs of which are connected through a sample resistors to the second input of the amplifier connected through the feedback resistors to the output of the amplifier and the common bus of the amplifier By the fact that, in order to improve the accuracy of measurements, up to S, n sources were additionally added to (L C offset voltage, each of which is connected between the common bus and the input of the corresponding key. va 4 C5

Description

Изобретение относитс к термометрии , а именно к цифровым термометрам с нелинейной характеристикой термообразовател .The invention relates to thermometry, in particular to digital thermometers with a non-linear characteristic of a thermal generator.

Известен цифровой термометр,имеющий термопреобразователь, стабилизатор тока, усилитель посто нного тока, генератор линейно нарастающего напр жени , схему сравнени , схему переключени , генератор квантующих импульсов, временный селектор и цифровой счетчик с цифровым селектором С13.A digital thermometer is known having a thermal converter, a current stabilizer, a direct current amplifier, a linearly rising voltage generator, a comparison circuit, a switching circuit, a quantizing pulse generator, a temporary selector, and a digital counter with a digital selector C13.

Этот термометр имеет низкую точность измерени вследствие того, что при нелинейной характеристике датчика возникает дополнительна погрешность измерени , обусловленна нелинейностью .This thermometer has a low measurement accuracy due to the fact that in the case of a nonlinear sensor characteristic, an additional measurement error arises due to nonlinearity.

Наиболее близким к предлагаемому i вл етс цифровой термометр, содержащий преобразователь температуры в напр жение выход которого подключен к первому входу усилител посто нного тока, схему сравнени , входы которой соединены с выходами усилител посто нного тока и генератора линейно нарастающего напр жени , а выход подключен к управл ющему входу селектора временных импульсов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к входу счетчика импульсов, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, дешифратор, входы которого соединены с выходом счетчика икшульсов, а выходы подключены к управл ющим входам f ключей соответственно, выходы которых через образцовые резисторы подключены к второму входу усилител , соединенному через резисторы обратной св зи с выходом усилител и общей шиной усилител 2.Closest to the proposed i is a digital thermometer containing a temperature to voltage converter whose output is connected to the first input of a DC amplifier, a comparison circuit whose inputs are connected to the outputs of a DC amplifier and a ramp voltage generator, and the output is connected to the control input of the time pulse selector, whose input is connected to the output of the pulse generator, and the output is connected to the input of a pulse counter, the output of which is connected to the input of a digital indicator, the decoder, the inputs of which are connected to the output of the pulse counter, and the outputs are connected to the control inputs f of the keys, respectively, the outputs of which are connected to the second input of the amplifier through the standard resistors connected to the output of the amplifier and the common bus of the amplifier 2.

Однако известный термометр не обладает достаточно высокой точностью измерени . Это вызвано тем, что линеаризаци характеристики термопреобразовател осуществл етс только измерением ее крутизны путем умножени сигнала термопреобразовател на посто нный, в пределах каждого участка аппроксимаций, коэффициент. Это в свою очередь приводит к скачкообразным отклонени м фактической характеристики термопреобразовател от линейной зависимости и вносит определенную погрешность в конечный результат измерени .However, the known thermometer does not have a sufficiently high measurement accuracy. This is because the linearization of the characteristic of the thermal converter is carried out only by measuring its slope by multiplying the signal of the thermal converter by a constant coefficient within each approximation segment. This, in turn, leads to jump-like deviations of the actual characteristic of the thermal converter from the linear dependence and introduces a certain error in the final measurement result.

Цель изобретени - повышение точности измерени температуры за счет более точного приближени характеристики термопреобразовател к линейной зависимости.The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature measurement due to a more accurate approximation of the characteristic of the thermocouple to the linear dependence.

Поставленна цель достигаетс тем что в цифровой термометр, содержащий преобразователь температуры в напр жение , выход которого подключен кThe goal is achieved by the fact that a digital thermometer containing a temperature to voltage converter whose output is connected to

первому входу усилител посто нного тока, схему сравнени , входы которой соединены с выходами усилител посто нного тока и генератора линейно нарастак дего напр жени , а выход подключен к управл ющему входу селектора временных импульсов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов , а выход подключен к входу счетчика импульсов, выход которого соединен с входом цифрового индикатора , дешифратор, входы которого соединены с выходом счетчика импульсов, а выходы подключены к управл ющим . входам п ключей, выходы которых через образцовые резисторы подключены к второму входу усилител , соединенному через резисторы обратной св зи с выходом усилител и общей шиной усилител , дополнительно введены п источников напр жени смещени , каждый из которых включен между общей шиной усилител и входом соответствующего ключа.the first input of the DC amplifier, the comparison circuit, the inputs of which are connected to the outputs of the DC amplifier and the generator is linearly increased in voltage, and the output is connected to the control input of the time pulse selector, the input is connected to the output of the pulse generator, and the output is connected to the input of the pulse counter, the output of which is connected to the input of the digital indicator, the decoder, the inputs of which are connected to the output of the pulse counter, and the outputs are connected to the control. The inputs p of the switches, the outputs of which are connected to the second input of the amplifier through the reference resistors, connected through the feedback resistors to the output of the amplifier and the common bus of the amplifier, are additionally introduced to the bias voltage sources, each of which is connected between the common bus of the amplifier and the input of the corresponding switch.

На фиг. 1 приведена функциональна схема цифрового термометра; на фиг. 2 - графическа интерпретаци предлагаемого метода линеаризации {изменени выходного сигнала термометра в зависимости от температуры при коррекции нелинейности термопреобразовател и без коррекции).FIG. 1 shows a functional diagram of a digital thermometer; in fig. 2 - graphical interpretation of the proposed linearization method (changes in the output signal of the thermometer depending on temperature with non-linearity correction of the thermal converter and without correction).

Цифровой термометр содержит преобразователь 1 температуры в напр жение , включакадий в себ , например, термопреобразователь 2 сопротивлени , подключенный к источнику 3 напр жени , и усилитель 4, усилитель 5 посто нного тока с резисторами 6 и 7, образующими цепь обратной св зи, схему 8 сравнени , генератор 9 линейно нарастающего напр жени , временной селектор 10, генератор 11 импулсов , счетчик 12, дешифратор 13 участков аппроксимации, цифровой индикатор 14, образцовые резисторы 15.1... 15rt,, число которых равно числу участков аппроксимации, ключи 16.1,..., 16п, источники 17,1, ,.., 17г напр жени смещени .A digital thermometer contains a temperature-to-voltage converter 1, including, for example, a resistance thermocouple 2 connected to a voltage source 3, and an amplifier 4, a DC amplifier 5 with resistors 6 and 7 forming a feedback circuit, a circuit 8 comparison, linearly increasing voltage generator 9, time selector 10, generator 11 pulses, counter 12, decoder 13 approximation plots, digital indicator 14, exemplary resistors 15.1 ... 15rt, the number of which is equal to the number of approximation plots, keys 16.1 ,. .., 16p, sources 17.1, ..., 17g of the bias voltage.

Конструкци источников напр жени смещени может быть любой. Например, каждый из источников напр жени смещени может содержать делитель напр жени - реохорд 18.1, подключенный к выходу источника 3 напр жени и согласующий элемент 19.1.The design of the bias voltage sources can be any. For example, each of the bias voltage sources may contain a voltage divider — a reohord 18.1 connected to the output of the voltage source 3 and a matching element 19.1.

Дешифратор 13 участков аппроксимации представл ет собой запоминающее устройство с числом выходовf равным числу участков аппроксимации.The decoder 13 approximation plots is a memory device with the number of outputs f equal to the number of approximation plots.

Цифровой термометр работает следующим образом.Digital thermometer works as follows.

На выходе преобразовател температуры в напр жение формируетс сигнал напр жени , нелинейным образом завис щий от измер емой температуры. ЭтоAt the output of the temperature-to-voltage converter, a voltage signal is generated, non-linearly dependent on the measured temperature. it

Claims

A DIGITAL THERMOMETER containing a temperature to voltage converter, the output of which is connected to the first input of the DC amplifier, a comparison circuit whose inputs are connected to the outputs of the DC amplifier and the ramp generator, and the output is connected to the control input of the time pulse selector, the input of which is connected to the output of the pulse generator, and the output is connected to the input of the pulse counter, the output of which is connected to the input of a digital indicator, a decoder, the inputs of which are connected to the output m of the pulse counter, and the outputs are connected to the control inputs and switches, the outputs of which are connected through the model resistors to the second input of the amplifier, connected through feedback resistors to the output of the amplifier and the common bus of the amplifier, I distinguish with the fact that, in order to increase accuracy of measurements, bias voltage sources were additionally introduced into it, each of which is connected between the common bus and the input of the corresponding key.

Fig!

SU ,, 1117461>