SU700788A1 - Цифровой термометр - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР

.1 Изобретение относитс  к области температурных измерений Известен цифровой термометр, содержащий преобразователь температур с частотным выходом, генератор опор ной частоты, смеситель, схему управ лени  и систему индикации, принцип действи  которого заключаетс  в под счете числа импульсов, поступающих от преобразовател  температуры за опорный интервал времени 1 , Недостатком этого термометра  вл етс  невозможность измерени  температуры от датчиков с нулевой частотой при 0°С, Из известных термометров наиболе близким по технической сущности  вл етс  цифровой термометр, сод ержа1ций термопреобразователь с частот ным выходом, соединенный со входом ключа, генератор опорной частоты, соединенный с делителем частоты, блок управлени  вход которого соединен с выходом старшего разр да делител  частоты, а выходы соедин ны соответственно с управл ющим вхо дом ключа, генератором опорной част ты и входами установки нул  делител  частоты, и блок индикации 2. Недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерени , узкий диапазон измер емых температур, а также низкое быстродействие. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  и расширение динамического диапазона. Цель достигаетс  тем, что в цифровой термометр введены сумматор,. тактирующий блок и схема преобразовани  кодов, входы которой соединены с выходами делител  частоты, а выходы соединены с сумматором и входом тактирующего блока, причем вход блока индикации соединен с выходом сумматора, входы которого соединены с блоком управлени  и через тактирующий блок с выходом ключа. На чертеже представлена блоксхема предлагаемого термометра. Устройство содержит пьезокварцевьтй термопреобразователь 1 с частотны 5 выходом, который через ключ 2 и тактирующий блок 3 подключен к управл ющему входу сумматора 4, ко входам которого подк.гаочены выходы преобразовател  кодов 5, служащего дл  преобразовани  пр мого кода в обратный по сигналам старшего

разр да делител  опорной частоты. К входам преобразовател  5 подключены выходы старших к+1 - п-1 разр дов делител  6 опорной частоты. Самый старший п-й разр д делител  опорной частоты служит дл  управлени  раббтой преобразовател  5, К входу делител  6 подключен генератор 7 опорной частоты, выход к-го разр да делител  6 - к другому входу тактирующего блока 3. К входу схемы 8 управлени  подключен старший п-и разр д делител  б опорной частоты. Первый выход схемы 8 управлени  подключен ко входам Установ- . ки в О сумматора 4, делител  б опорной частоты, а второй выход - к входам генератора 7 опорной частоты и ключа 2. Выходы сумматора 4 подключены ко входам стробоскопического блока 9 индикации.

Устройство работает следующим образом.

При измерении температуры схема управлени  включает генератор 7 и открывает ключ 2, Импульсы с выхода термопреобразовател  1 через ключ 2 поступают на вход тактирующего устройства, которое запрещает одновременное поступление импульсов с выхода ключа 2 на вход Перенос сумматора 4, и импульсов с выхода к-го разр да делител б опорной частоты в к+1 разр д. На выходе преобразовател  5 во врем  работы цифрового термометра формируетс  определенна  последовательность чисел. Импульсы с выхода тактирующего устройства 3 вызывают перенос чисел с выходов преобразовател  5 в сумматор 4, в котором они суммируютс .

Формирование чисел на выходе преобразовател  5 осуществл етс  следующим образом. Частота F следовани  импульсов генератора 7 делитс  младшими разр дами делител  б до величины Fj, Каждый импульс с выхода к-го разр да делител  6 вызывает Jyвeличeниe числа на входах преобразовател  5 на . При этом число, подаваемое с выходов преобразовател  5 на входы сумматора 4, также увеличиваетс  на . Последовательность формируемых чисел соответственно равна l,2|i,,.M. После установки в i старшего п-го разр да делител  б на управл ющем входе преобразовател  5 сигна/х меО

, после чего

н етс  с

на

каждый импульс, поступающий с выхода к-го разр да делител  б :на вход старших разр дов делител , вызывает

числа, подаваеуменьшение на

мого с выходов преобразовател  5 на входы сумматора 4. При этом последовательность формируемых чисел соответственно равна М-1, М-2, ... , 1.

Если обозначить число ступеней увеличени  состо ни  старших разр дов делител  б через М, то цикл измерени  Tj, состоит из 2М ступеней одинаковой длительности

D

Ти

Т

F. F

Vk

где FJJ- частота следовани  импульсов с выхода к-го разр да делител  6, F - частота генератора 7, D - коэффициенг делител  младших к-разр дов делител  б.

Число, поступающее-в сумматор за врем  одного цикла измерени  температуры , равно,

(H,

где частота термопреобразовател . , В известном цифровом термометре число импульсов, поступающих на счетчик результата за врем  измерени  Тц, равно N Т„.

При изменении температуры на величину, соответствующую порогу чувствительности термометра, число , поступающее в блок инд: ткации, должно изменитьс  на единицу, С учетом этого при равенстве интервалов

времени измерени  точность описываемого цифрового термометра увеличиваетс  по сравнению с известным термометром в (М+1)/2 раз.

При этом происходит расширение динамического диапазона цифрового термометра.

Если чувствительности цифровых термометров установить равными,- то в (М+1)/2 раз увеличиваетс  быстро-. 0 действие.

Дл  эффективной работы цифрового термометра необходимо, чтобы величина Т была больше минимального пери5 опа входного сигнала, что достигаетс  выбором термопреобраэовател  с достаточно высокой начальной час тотой Fg,

Введение в цифровой термометр 0 новых элементов - сумматора, преобразовател  кодов, тактирующего блока, позвол ет повысить точность измерений температуры, расширить динамический диапазон цифрового термометра, повысить его быстродействие.

Claims (2)

1.Романовский В.Р. Кварцевые термометры с цифровым отсчетом с раз решающей способностью 0,0001°С. Реф .сб. Приборы и средства автоматизации . Вып. № 4, 1966, с.50-56.

2.Авторское свидетельство СССР f 3l0131, кл. G 01 К 7/00, 1970 (прототип ) .

/7-7 П