SU970133A1 - Digital temperature meter - Google Patents

Digital temperature meter Download PDF

Info

Publication number
SU970133A1
SU970133A1 SU813238389A SU3238389A SU970133A1 SU 970133 A1 SU970133 A1 SU 970133A1 SU 813238389 A SU813238389 A SU 813238389A SU 3238389 A SU3238389 A SU 3238389A SU 970133 A1 SU970133 A1 SU 970133A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
voltage
inputs
reversible counter
Prior art date
Application number
SU813238389A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Гаврилович Булыга
Николай Иванович Грибок
Владимир Иванович Зорий
Роман Николаевич Огирко
Владимир Иванович Пуцыло
Евгений Иванович Шморгун
Василий Александрович Яцук
Константин Иванович Сливка
Original Assignee
Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Мукачевский Приборостроительный Завод "Мукачевприбор"
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 Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола, Мукачевский Приборостроительный Завод "Мукачевприбор" filed Critical Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority to SU813238389A priority Critical patent/SU970133A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU970133A1 publication Critical patent/SU970133A1/en

Links

Description

(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ(54) DIGITAL TEMPERATURE METER

Изобретение относитс  к термометрии и может быть использовано при создании цифровых щитовых измерителей температуры, работающих в комплекте с термоэлектрическими преобразовател ми . Известно устройство дл  измерени  температуры, содержащее преобразователь напр жени  в интервал времени, к одному входу которого подключен выход дискретного управл емого источника опорного напр жени , а к выходу входы цифрового делител  напр жени  Недостатками известного устройства  вл ютс  низка  стабильность ли неаризации, сложность изготовлени  и отсутствие коррекции аддитивной составл ющей погрешности. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство, содержащее первичный измерительный преобразователь температуры , подключенный к входу преобразо вател  напр жени  во временной интер вал, выход которого соединен с коммутатором , к выходу которого подсоединено цифровое отсчетное устройств а к входу - выход управл емого делител  частоты, а к управл ющим входам выходы дешифратора, соединенного с цифровым отсчетным устройством 2. Однако в этом устройстве большое вли ние на результат измерений имеет аддитивна  составл юща  погрешности, которую уменьшают путем применени  входных усилителей с каналом модул ции - демодул ции. Кроме того, оно обладает сравнительно большой зоной нечувствительности в области нул . Цель изобретени  - повышение точности измерени  температуры за счет исключени  аддитивной составл ющей погрешности. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее первичный измерительный преобразователь температуры, соединенный с одним из входов коммутатора, св занного своим выходом с одним из входов преобразовател  напр жени  в интерваш времени, управл ющий вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, синхронизированного с частотой сети, и с входом селектора, выход которого через схему линеаризации подключен к входу цифрового отсчетного устройства, а управл ющие входы коммутатора, селектора и схемы линеаризации соединены с соответствующими выходами блока управлени , сигнальный вход которого соединен с выходом преобразовател  напр  кени  в интервал времени, введены дополнительный селектор , реверсивный счетчик, блок индикации пол рности и источник напр жени  смещени , подключенный между точ ,кой соединени  второго выхода первичного измерительного преобразовател  температуры с вторым входом преобразовател  напр жени  в интервал времени , при этом оба входа дополнительного селектора подключены соответственно к выходу генератора опорной частоты и дополнительному выходу блока управлени , а два его выхода соединены соответственно с сулмирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, соединенного своим выходом с другим сигнальным входом блока управлени , один из выходов, которого подключен к входу блока индикации пол рности.The invention relates to thermometry and can be used to create digital panel-mounted temperature meters working in conjunction with thermoelectric converters. A device for temperature measurement is known, which contains a voltage converter in a time interval, to one input of which a discrete controlled voltage source is connected, and to the output inputs of a digital voltage divider. The disadvantages of the known device are low non-polarization stability, manufacturing complexity and absence correction of the additive error component. Closest to the proposed technical entity is a device containing a primary temperature measuring transducer connected to the input of a voltage converter in a time interval whose output is connected to a switch, to the output of which a digital reading device is connected and to the input - output of a controlled divider frequencies, and to the control inputs, the outputs of the decoder connected to the digital reading device 2. However, in this device a large influence on the measurement result is additive error component which is reduced by the use of amplifiers with input channel modulation - demodulation. In addition, it has a relatively large insensitivity zone in the region of zero. The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature measurement by eliminating the additive component of the error. This goal is achieved in that a device containing a primary temperature measuring transducer is connected to one of the inputs of a switch connected by its output to one of the inputs of a voltage converter in a time interval, the control input of which is connected to the output of a reference frequency generator synchronized with network frequency, and with the input of the selector, the output of which through the linearization circuit is connected to the input of the digital reading device, and the control inputs of the switch, the selector and the linearization circuit with An additional selector, reversible counter, polarity indication unit and a bias voltage source connected between the connection point of the second output of the primary temperature converter c are connected to the corresponding outputs of the control unit whose signal input is connected to the output of the voltage converter in the time interval. the second input of the voltage converter in the time interval, while both inputs of the additional selector are connected respectively to the output of the reference clock generator additional simplicity and output control unit, and its two output terminals are connected respectively to the inputs of the subtractor and sulmiruyuschim down counter, its output connected to the other signal input of the control unit, one of the outputs, which is connected to the input of the indication unit polarity.

На фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы .FIG. 1 shows a structural electrical circuit of the device; in fig. 2 - time diagrams of his work.

Устройство содержит первичный измерительный преобразователь 1, коммутатор 2, источник 3 напр жени  смещени ) преобразователь 4 напр жени  в интервал времени, генератор 5 опорной частоты, блок б управлени , селектор 7, дополнительный селектор 8, реверсивный счетчик 9, 10 линеаризации , ци(йровое отсчетное уст ойство 11, блок 12 индикации пол рности. The device contains a primary measuring transducer 1, a switch 2, a bias voltage source 3) a voltage time interval converter 4, a reference frequency generator 5, a control block b, a selector 7, an additional selector 8, a reversible counter 9, 10 linearization, qi (wild a readout device 11, a polarity indication unit 12.

Первичный измерительный преобразователь 1 подключен к входу коммутатора 2, один из входов которого через источник 3 напр жени  смещени  соединен с одним из входов преобразовател  4 напр жени  в интервал времени. Выход коммутатора 2 подключен к второму входу преобразовател  4 напр жени  в интервал времени, подключенного выходом к из входов блока б управлени , выходы которого соединены с входами селекторов 7 и 8„ блока 12 индикации пол рности, схемы 10 линеаризации и с управл ющим входом коммутатора 2. Выход генератора 5 опорной частоты подключен к преобразоватeJ|ю 4 напр жени  в интервал времени и к входам селекторов 7 и 8. Два выxoija дополнительного селектора 8 подсо|вдинены к суммирукхцему и вычитающему входам реверсивного счетчика 9/ выход которого подключен к одному из входов блока управлени . Выход селектора 7 соединен со схемой линеаризации , котора  подключена к входу цифрового отсчетного устройства 11. The primary measuring transducer 1 is connected to the input of the switch 2, one of the inputs of which is connected to one of the inputs of the voltage converter 4 through a source 3 of the voltage converter in a time interval. The output of the switch 2 is connected to the second input of the voltage converter 4 in the time interval connected by the output to the inputs of the control unit b, the outputs of which are connected to the inputs of selectors 7 and 8 "of the polarity indication unit 12, the linearization circuit 10 and the control input 2 The output of the oscillator 5 of the reference frequency is connected to the j 4 th voltage in the time interval and to the inputs of the selectors 7 and 8. Two of the additional selector 8 are connected to the summed-down and subtractive inputs of the reversible counter 9 / output of which connected to one of the inputs of the control unit. The output of the selector 7 is connected to the linearization circuit, which is connected to the input of the digital reading device 11.

Устройство работает следующим образ ом.The device works as follows.

В исходном состо нии реверсивный счетчик сброшен в нуль. В первом такте измерени  по команде с блока управлени  к входу преобразовател  напр жени  в интервал времени коммутатор подключает источник напр жени  смещени . Производ т измерение напр жени  Ц.д, На прот жении времени, пропорционального , выход генератора опорной частоты подключаетс  к суммирующему входу реверсивного исчетчика, в результате чего в последг нем записываетс  N импульсовIn the initial state, the reversible counter is reset to zero. In the first measurement cycle, on a command from the control unit to the input of the voltage converter in the time interval, the switch connects the source of the bias voltage. The measurement of the voltage, D.d., is performed. For a time proportional to the output of the reference frequency generator, it is connected to the summing input of a reversible meter, as a result of which N pulses are recorded later.

CDCD

к(иto (and

О,ABOUT,

N - Т . f - ..N - T. f - ..

где Т - В15йменной интервал, пропорциональный ; f - частота следовани  импульсов генер атора опорной частоты;where T is the B15 interval, proportional; f is the pulse frequency of the reference frequency generator;

К - коэффициент преобразовани ; U - аддитивна  составл юща  погрешности , приведенна  к входу.K is the conversion factor; U is the additive component of the error, reduced to the input.

Во втором такте измерени  по команде с блока управлени  к входу преобразовател  напр жени  в интервал времени подключаетс  сумма напр женийIn the second measurement cycle, the command from the control unit to the input of the voltage converter in the time interval is connected to the sum of voltages

(2)(2)

U(T) i Ui ,U (T) i Ui,

ЦC

смcm

где и(Т) - напр жение на. выходе первичного измерительного преобразовател  температуры .where and (T) is voltage. primary temperature transmitter output.

Напр жение U преобразуетс  во временной интервал. Одновременно с начгшом второго такта измерени  на вычитающий вход реверсивного счетчика с генератора опорной частоты начинают поступать импульсы. Блок управлени  фиксирует моменты перехода реверсивного счетчика через ноль и окончани  формировани  временного интервала преобразователем напр жени  в интервал времени .В промежутке межд этими событи ми по команде с блока уп равлени . выход генератора опорной чатоты подключаетс  к входу схемы линеаризации . Если учесть, что реверсивный счетчик переходит в нулевое состо ние после прохождени  на его вычитаюгдий вход N. импульсов (частота генератора опорной частоты посто нна то промежуток времени между началом, преобразовани  и переходом реверсивного счетчика через ноль равен Ту (фиг. 2) .ТогдаThe voltage U is converted to a time interval. Simultaneously with the start of the second measurement cycle, pulses are sent to the subtracting input of the reversible counter from the reference frequency generator. The control unit records the moments of the reverse counter going through zero and the end of the formation of the time interval by the voltage converter in the time interval. In the interval between these events, by a command from the control unit. the reference generator output is connected to the input of the linearization circuit. If we consider that the reversible counter goes into the zero state after passing the input N. pulses to its subtraction, the frequency of the reference frequency generator is constant, then the time interval between the start, conversion and transition of the reversible counter through zero is TU (Fig. 2).

Tj Т - Т,, ,(3)Tj T - T ,,, (3)

где Т- - врем  прохождени  импульсов на вход схемы линеаризации, илиwhere T- is the transit time of the pulses to the input of the linearization circuit, or

Л,,- fo-NI-N К ЧСТ)-Шсйл А-исм-л fcOа) L ,, - fo-NI-N K CHST) -SHile A-ism-l fcOa)

И)AND)

Из выражени  (4) следует, что результат измерени  напр жени  лервичным измерительным преобразователем температуры лишен аддитивной составл ющей погрешности.From expression (4) it follows that the result of measuring the voltage with a nervous measuring temperature transducer is devoid of an additive error component.

Claims (1)

После соответствующих преобразоадний в схеме линеаризации результат измерени  отображаетс  на цифровом отсчетном устройстве. По окончании Измерени  прохождение импульсов на реверсивный счетчик прекращаетс . Если измер ют температуры выше нул , то напр жение на выходе первич ного измерительного преобразовател  температуры суммируетс  с напр жением смещени , тогда . Тд. 7 Т .(5) Реверсивный счетчик переходит через ноль раньше, чем оканчиваетс  второ такт измерени , и по команде с блок управлени  блок индикации пол рност показывает +. Если измер ют температуры ниже нул , то напр жени  U(. и U(T) вычитаютс , или Т Т.(6) Это значит, что реверсивный счетчик перейдет через ноль после окончани  второго такта измерени . В этом случае блок индикации пол рности показы павГ Sa6T - . Дл  Обеспечени  нормальной работы Ugrt выбираютс  из услови  , , (-T.,) + Д ле«-/ , (7) Д« (-We) напр жение на выходе первичного преобразовател  температуры при измерении максимальной отрицательной температуры; предельное значение сщдитивной составл ющей погрешности, при веденное к входу. Такой выбор напр жени  смещени  позвол ет при измерении положительных и отрицательных температур использовать один источник опорного напр жени .. Кроме этого, наличие напр жени  смещени  позвол ет свести нечувствительность в области нул  до уровн  дискретности. Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известным заключаетс  в том, что в нем осущест вл етс  коррекци  аддитивной составл ющей погрешности тракта аналогоцифрового преобразовател . Это позвол ет использовать в качестве последнего относительна простые в изготовлении и настройке дешевые преобразователи , не требующие периодической коррекции дрейфа нули в период эксплуатации, что, кроме повышени  точности, исключает необходимост калибровки прибора. Указанное въ ае преимущество позвол ет в несколько раз повысить производительность работ и точность измерени , удешевить самоустройство, а также уменьшить эксплуатационные затрату. Кроме того, достаточно просто и с минимальными аппаратурными затратами осуществл етс  индикаци  пол рности измер емой температуры. Формула изобретени  Цифровой измеритель температуры, содержащий первичный измерительный преобразователь температуры, соединенный с одним из входов коммутатора , св занного своим выходом с одниу из входов преобразовател  напр жени  в интервал времени, управл ющий вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, синхронизованного с частотой сети, и с входом селектора , выход которого через схему линеаризации подключен к входу цифрового отсчетного устройства, а управл ющие входы коммутатора, селектора и схемы линеаризации соединены с соответствующими выходами блока управлени , сигнальный вход которого соединен с выходом преобразовател  напр жени  в интервал времени, отличающийс  тем, что, с целью повьжиени . точности измерени  за счет исключени  аддитивной составл ющей погрешности, в него введены дополнительный селектор, реверсивный счетчик, блок индикации пол рности и источник напр жени  смещени , подключенный между точкой соединени  второго выхода первичного измерительного преобразовател  температуры с вторым входом преобразовател  напр жени  в интервал времени, при этом оба входа дополнительного селектора подключены соответственно к выходу генератора опорной частоты и дополнительному выходу блока управлени , а два его выхода соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, соединенного своим /выходом с другим сигнальным входом блока управлени , один из выходов которого подключен к входу блока индикации пол рности. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции И 2125750, кл. G 01 К 7/02, 1972. 2. куликовский К. Л. , Шахкам н А. С., Шахкам р С. С. Методы расчета схемы цифровой линеаризации функции преобразовани  измерительных устройств. Приборы исистемы управлени , 1978, 8, с. 22-24 (прототип).After the corresponding conversion in the linearization scheme, the measurement result is displayed on a digital reading device. At the end of the measurement, the passage of pulses to the reversible counter is stopped. If temperatures above zero are measured, the voltage at the output of the primary temperature transducer is summed with the bias voltage, then. Td. 7 T. (5) The reversible counter goes through zero earlier than the second measurement ends, and on the command from the control unit, the display unit shows +. If temperatures are measured below zero, then the voltages U (. And U (T) are subtracted, or T T. (6) This means that the reversible counter goes through zero after the end of the second measurement cycle. In this case, the display unit polarity displays pag Sa6T -. To ensure normal operation, Ugrt is selected from the condition, (-T.) + D le "- /, (7) D" (-We) the voltage at the output of the primary temperature converter when measuring the maximum negative temperature; The value of the critical error component given to the input. For this choice of voltage, see When measuring positive and negative temperatures, it is possible to use one source of the reference voltage. In addition, the presence of the bias voltage makes it possible to reduce the insensitivity in the zero region to the level of discreteness. The advantage of the proposed device in comparison with the known one is that is the correction of the additive component of the path error of the analog-digital converter. This makes it possible to use as the last relatively inexpensive converters that are easy to manufacture and tune, do not require periodic drift correction of zeros during the operation period, which, in addition to improving accuracy, eliminates the need for instrument calibration. This advantage allows you to increase work productivity and measurement accuracy by several times, reduce the cost of self-construction, and also reduce operating costs. In addition, the indication of the polarity of the measured temperature is quite simple and with minimal hardware costs. A digital temperature meter containing a primary temperature measuring transducer connected to one of the inputs of a switch connected by its output to one of the inputs of a voltage converter in a time interval whose control input is connected to the output of a reference frequency generator synchronized with the network frequency and with the input of the selector, the output of which is connected through the linearization circuit to the input of the digital reading device, and the control inputs of the switch, selector and linearization circuit They are connected to the corresponding outputs of the control unit, the signal input of which is connected to the output of the voltage converter in a time interval characterized in that, in order to be biased. measurement accuracy by eliminating the additive component of the error; an additional selector, a reversible counter, a polarity indication unit and a bias voltage source connected between the connection point of the second output of the primary temperature transmitter and the second input of the voltage converter in the time interval are introduced; Both inputs of the additional selector are connected respectively to the output of the reference frequency generator and the additional output of the control unit, and its two outputs from are connected respectively to the summing and subtracting inputs of a reversible counter connected by its / output to another signal input of the control unit, one of the outputs of which is connected to the input of the polarity indication unit. Sources of information taken into account in the examination 1. The patent of France And 2125750, cl. G 01 K 7/02, 1972. 2. Kulikovsky KL, Shakhkam A.S., Shakhkam S. S. Methods for calculating the digital linearization scheme of the conversion function of measuring devices. Instruments and control systems, 1978, 8, p. 22-24 (prototype).
SU813238389A 1981-01-19 1981-01-19 Digital temperature meter SU970133A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813238389A SU970133A1 (en) 1981-01-19 1981-01-19 Digital temperature meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813238389A SU970133A1 (en) 1981-01-19 1981-01-19 Digital temperature meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU970133A1 true SU970133A1 (en) 1982-10-30

Family

ID=20939567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813238389A SU970133A1 (en) 1981-01-19 1981-01-19 Digital temperature meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU970133A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU970133A1 (en) Digital temperature meter
JPS5833490B2 (en) temperature measuring device
RU2730047C1 (en) Digital frequency meter
SU918873A1 (en) Digital frequency meter
SU800643A1 (en) Apparatus for measuring non-electric signal phase converter
SU740230A1 (en) Digital cardiotachometer
SU737880A1 (en) Digital meter of amplitude-modulated signal modulation depth
SU661269A1 (en) Temperature measuring device
SU447628A1 (en) Integrating Digital Voltmeter
SU741186A1 (en) Phase shift meter
SU414543A1 (en)
SU978063A1 (en) Digital frequency meter
SU428290A1 (en)
SU657362A1 (en) Frequency-and-phase meter
SU1161830A1 (en) Temperature measuring device
SU970681A1 (en) Frequency-to-code converter
SU828168A1 (en) Device for determining the medium of time interval
SU631838A1 (en) Frequency meter
SU765742A1 (en) Digital meter of mean frequency
SU1138664A1 (en) Device for measuring temperature
SU920746A1 (en) Device for calculating concentration of gases in chromatography
SU881764A1 (en) Digital function generator
SU368636A1 (en) MULTICHANNEL DEVICE FOR ELECTRIC PARAMETERS TELESIZATION OF HIGH-VOLTAGE
SU918933A1 (en) Device for measuring time intervals
SU665217A1 (en) Temperature-measuring device