SU1223058A1 - Цифровой термометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области температурных измерений, к цифровым термометрам, работающим в комплекте с термопреобразовател ми, имеющими частотный вьпсод, и может найти применение при измерении температуры различных объектов, например, в геологии .. Цель изобретени  - повышение точности измерени  при использовании. термопреобразователей с различными термочастотными характеристиками, а также упрощение управл ющей схемы термометра. Устройство содержит термопреобразователь 1 с частотным выходом , линию 2 св зи, схему И 3, генератор 4 тактовых импульсов, делитель 5 частоты, формирователь 6 временных интервалов, регистр 7, мультиплексор 8, дешифратор 9, обеспечивакодсй преобразование сигналов счетчиков регистра в дес тичный код. В устройство вновь введены блок 10 вычисле- ни , триггер 11, схема И 12, счетчик 13 и схема 14 сброса. Блок вычислени  состоит из блока 15 ключей, блока 16 реле, программируемого микрокалькул тора 17, дешифратора 18 и блока 19 сигнализации. Введение новых элементов и образование новых св зей между элементами устройства позвол ет достичь цель изобретени . 1 3.П.ф-ЛЫ, 1 ил.

Description

20

25

Изобретение относитс  к области емпературных измерений, а именно к ифровым термометрам, работающим в комплекте с термопреобразовател ми, меющими частотный выход, и может j найти применение при измерении темпеатуры различных объектов, например, геологии.

Целью изобретени   вл етс  повыение точности измерени  при исполь- to зовании термопреобразователей с разичными термочастотными характерисиками и упрощение управл ющей схемы Термометра.

15

На чертеже представлена блок-сХеа цифрового термометра.

Цифровой термометр содержит термопреобразователь 1 с частотным выходом, например генератор с термочувствительным пьезорезонатором в частотно-задающей цепи, подклк}ченный с помощью линии 2 св зи к первому входу первой схемы И 3, генератор 4 тактовых им- пульсов, например симметричный мультивибратор с кварцевой стабилизацией, делитель 5 частоты, формирователь 6 временных интервалов, формирующий на выходе последовательность импульсов с длительностью 1 с, действующих через определенный регулируемый интервал времени,, достаточный дл  обработки информации, записанной во входной регистр 7, состо щий из нескольких счетчиков, мультиплексор 8, предназначенный дл  последовательного .35 считывани  данных с выходов каждого счетчика регистра 7 в дешифратор 9, обеспечивающий преобразование сигналов счетчиков регистра в дес тичный код, блок 10 вычислени , триггер 11, вторую схему И 12, счетчик 13 и схему 14 сброса.

В качестве блока вычислени  может быть использован любой вычислитель- ный блок, осуществл ющий простые арифметические расчеты, например микро-ЭВМ или блок вычислени  на основе микропроцессорного комплекта. В частном случае блок вычислени  состоит 50 из блока 15 ключей, блока 16 реле, программируемого микрокалькул тора 17, дешифратора 18 и блока 19 сигнализации . Така  конструкци  блока вычислени  позвол ет упростить про- 55 цесс градуировки термометра при замене термопреобразовател  и поверке термометра.

30

40

0

5

5

0 5

0

0

Цифровой термометр работает следующим образом.

Цр моугольные импульсы, вырабатываемые генератором 4 тактовых импульсов , поступают на вход делител  5, на первом выходе которого формируютс  секундные импульсы, поступающие на вход регулируемого формировател  временных интервалов. Последний вьща- ет секундный импульс через заданное врем  от начала счета, который поступает на первый вход первой схемы И 3 и на счетный вход триггера 11. На второй вход первой схемы И 3 посто нно подаетс  по линии 2. св зи частотна  информаци  от термопреоб- разовател  1. В момент по влени  на первом входе схемы И 3 уровн  логической единицы в течение одной секунды разрешаетс  прохождение частотного сигнала от термопреобразовател  на входной регистр 7, состо щий из последовательно включенных дес тичных счетчиков. По заднему фронту секундного импульса перва  схема И 3 прекращает поступление информации на входной регистр 7, а триггер 11 перебрасываетс  в единичное состо - ,,ние, уровень логической единиць) с него подаетс  на первЖ вход второй схемы и 12, на второй вход которой посто нно поступает сигнал с второго выхода делител  5. Этот сигнал через вторую схему И 12 подаетс  на вход счетчика 13 считывани , сигналы с выходов которого поступают на управл ющие входы мультиплексора 8 и на входы схемы 14 сброса. С помощью мультиплексора 8 производитс  последовательное подключение выходов каждого счетчика входного регистра 7 к дешифратору 9, на выходе последнего формируетс  дес тичный код, по которому с помощью блоков 15 и 16 ключей и реле происходит замыкание соответствующих клавиш микрокалькул тора 17. При этом на индикаторе микрокалькул тора 17 высвечиваетс  число, соответствующее частоте термопреобразовател . По последнему импульсу считывани , поступающему на счетчик 13, схема 14 сброса формирует импульсы, устанавливаюпдае все счетчики делител  5 и регистра 7, счетчик 13 и триггер 11 в нулевые состо ни , а также импульс, включающий через блок 15 ключей и блок 16 реле клавишу Пуск микрокалькул тора 17. Последний начинает обработку

поступившей информации по заранее введенной в него программе.

В термометре могут быть использованы термопреобразователи с любой термочастотной характеристикой. В простейшем случае при линейной зависимости выходной частоты F термопреобразовател  от температуры Т F В + AT температура рассчитываетс  по формуле

Т (F - В)/ А,

где А и В - посто нные коэффициенты, рассчитанные в процессе градуировки термопреобразовател , которые предварительно ввод тс  в пам ть микрокалькул тора ,

При изменении вида характеристики термопреобразовател  соответственно измен етс  и расчетна  формула, а также программа расчета, котора  построена таким образом, что каждый результат расчета сравниваетс  с предыдущим,

При совпадении заранее заданного количества результатов расчета температуры термопреобразоватёл  на соответствующих разр дах индикатора микрокалькул тора 17, исполь-зуемых первоначально дл  индикации частоты сигнала термопреобразовател  1, высвечиваетс  значение температуры окружающей термопреобразователь среды в градусах, а на двух последних разр дах индикатора микрокалькул тора высвечиваютс  нули. Это задаетс  подпрограммой контрол  времени выс- тойки термопреобразовател , сравнивающей .результаты расчета температуры и определ ющей момент равенства температуры термопреобразовател  температуре окружающей среды. Сигналы с . входов этих двух разр дов светодиодной матрицы индикатора микрокалькул тора 17 подаютс  на входы дешифратора 18, который управл ет блоком 19 сигнализации, подающим световые сигналы в момент равенства температур среды и термопреобразовател .

223058

Claims (2)

1. Цифровой термометр, содержащий термопреобразователь с частотным выходом , подключенный посредством лис НИИ св зи к первому входу первой схемы И, второй вход которой соединен с выходом формировател  измерительного интервала, а выход подключен к входному регистру, состо щему из де10 с тичных счетчиков, выходы которого через мультиплексор подключены к входу дешифратора, делитель, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а первый выход

)5 подключен к входу формировател  из- ме ительного интервала, отличающийс  тем, что, с целью повьщ1е- ни  точности измерени  при использовании термопреобразователей с раз2Q личными термочастотными характеристиками и упрощени  управл ющей схемы термометра, в него введены втора  схема И, счетчик, схема сброса, блок вычислени  с индикатором и триггер,

25 входы которого соединены соответственно с выходом формировател  измерительных интервалов и первым выходом схемы сброса, а выход подключен к первому входу второй схемы И, второй

-Q вход которой соединен с вторым выходом делител  частоты, а выход подключен к входу счетчика, выходы .которого соединены с управл ющими входами мультиплексора и входом схемы сброса, второй выход которой соединен с установочными входами входного регистра и делител , а третий выход подключен к управл ющему входу блока вычислени , вход которого соединен с выходом дешифратора.

2. Термометр по п.1, отличающийс  тем, что блок вычислени  включает в себ  блок ключей, управл ющие входы которых соединены с входом блока вычислени , а выходы подключены к обмоткам реле, контакты которых включены параллельно контактным группам клавиатуры программируемого микрокалькул тора, выходы индикатора которого через дешифратор под35

40

45

50

ключены к блоку сигнализации.