Цифровой термометр

 

(19} (11) 901ОЭ С08ЕТСННХ

CClINHII

РЕСПУБЛИК

М5ц (y 01 К 7/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO Я ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 27161 21/18- 10

1)22) 23.01.79 (46) 23.01.84. Бюл. 1Ф 3 (72) А.В.Жаронкин (53) 536.53(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР В 413132, кл. & 01 ф,.23/10, 1972.

2. Голембо В.A., Котляров В.Л., Швецкий Б.И. Пьезокварцевые аналогоцифровые преобразователи температуры. Львов, Вища школа, иэд-.во при Львов.ун-те, 1977, с. 39, рис ° 3.2 (прототип). (54)(57) ЦИФРОВОИ ТЕРИОИЕТР, содер-, жащий частотный термопреобразователь, подключенный к вхрду ключа, управлякщие входы которого соедийены с формирователем интервала измерения и блоком управления, выходы которого подключены к установочным входам триггера знака и .ре.версивного счетчика, соединенного с цифровнк:индикатором, схему индикации знака, входы которой сое-. динены с выводами триггера знака, отличающийся тем,что,, с целью повышения быстродействия и упрощения цифрового термометра, в него введена схема ИЛИ и ищущий мультивибратор, вход которого соединен с выходом старшего разряда реверсивного, счетчика, первый выход соединен со счетным входом триггера знака, а второй выход подкаючен к первому входу схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом ключа, а выход подключен к Pg, счетному входу .реверсивного счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом триггера знака.

1068389

Изобретение относится к температурным измерениям, а ив енно цифровьи термометрам с частотным термопреобразователем.

Известен частотно-цифровой прибор,который может быть использован в качестве цифрового термометра, содержащий частотный датчик, выход которого через ключ соединен со счетчиком, блок управления, триггер знака, генератор |импульсов, 10 схемы И и ИЛИ, дешифратор (Ц

Недостатком устройства является его сложность иэ-эа наличия схем инверсии индикации, которые должны быть в каждом разряде счетчика, сое- 15 диненном с цифровьм индикатором.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является цифровой термометр, содержащий частотный термопреобразователь,под- 20 ключенный к входу ключа, управляющие входы которого соединены с формирователем интервала измерения и блоком управления, выходы которого подключены к установочным вхо- 75 .дам триггера знака и реверсивного счетчика, соединенного с цифровым индикатором, схему индикации э нака, входы которой соединены с выходами триггера знака f2) . 30

В этом цифровом термометре цикл измерения состоит из двух тактов.

В первом такте на суммирующий вход счетчика через ключ поступают импульсы с выхода термопреобразователя, а во втором такте —:с выхода опорного генератора. !

Недостатками известного термометра являются низкое быстродействие, так как устройство работает в 40 два такта, а также его сложность, так как число разрядов счетчика должно быть больше числа разрядов, необходимых для индикации измеряемой температуры. КРоме того, тер- 45 мометр должен содержать цепь подачи ю пульсов опорной частоты.

Целью изобретения является повышение быстродействия, а также упрощение цифрового термометра.

Поставленная цель достигаетая тем, что в цифровой термометр, содержащий частотный .термопреобразователь, подключенный к входу ключа, управлякщие входы которого соединены с формирователем интервала измерения илблоком управления, выходы которого подключены к установочные входам триггера знака и реверсивного счетчика, соединенного с цифровыч индикатором, схему ин- 60 дикации знака, входы которой.соединены с выходами триггера знака, введены схема ИЛИ и ждущий мультивибратор, вход которого соединен с выходом старшего разряда pesepcHs ного счетчика, первый выход соединен со счетным входом триггера знака, а второй выход подключен к первому входу схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом ключа, а выход подключен к счетному входу реверсивного счетчика, управлякщий вход которого соединен с выходом триггера знака.

На чертеже приведена структурная схема цифрового термометра.

Цифровой термометр содержит частотный термопреобразователь 1, ключ

2, схему ИЛИ 3, формирователь 4 йнтервала измерения с генератором 5 импульсов, реверсивный счетчик 6, ждущий мультивибратор 7, триггер 8 знака, схему 9 индикации знака измеряемой температуры, цифровой индикатор 10 и блок 11 управления.

Для того, чтобы упростить описание работы термометра, будем считать, что число импульсов о, проходящих эа интервал времени счета при температуре измеряемого объек та, рав ной 0 С, выражает с я числом

М, АВС0000, где ABC - произвольное четное число. Скважность входных импульсов ъ 5. Величина приращения числа импульсов 4> на один градус

Цельсия составляет 100 единиц, т.е. для получения диапазона температур 99,99 С необходим четырехразрядный ,реверсивный счетчик.

Цифровой термометр работает сле-. дующим образом.

В исходном состоянии ключ 2 за1 крыт, счетчик 6 и триггер 8 знака сигналом блока 11 управления удерживаются в начальном состоянии при котором число м записанное в счетчике равно "0000, а выход .триггера

8 знака удерживает счетчик 6 в положении "Сложение" . Цифровой индикатор показывает "0000". На выходах мультивибратора установлены нулевые уровни.

По команде с блока управления ключ 2 открывается на время счета

1,определяемое формирователем 4 измерительного интервала. Импульсы от термопреобразователя 1 через ключ 2 и схему ИЛИ 3 поступают на вход счетчика 6 импульсов, включенН ного на „ Сложение до тех пор, пока он не заполнится..

После перехода счетчика из сесто.яния "9999" в состояние "0000" на выходе старшего разряда появится импульс переноса, задним фронтом опрохидывающий ждущий мультивибра-, тор 7. Тдущий мультивибратор 7 вырабатывает на первом выходе импульс напряжения, передний фронт которого задержан относительно заднего фронта импульса переноса на время

1 „д равное половине периода следо1068389

Составитель В. Куликов

Техред Л. Пилипенко

Р еда к тор С . Па трушева

Корректор В.Вутяга

Заказ 11379/17 Тираж 827

BilHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вания импульсов входной частоты, Фи длительностью 1и, равной периоду следования импульсов входной частоты.

Триггер 8 знака по переднему фронту импульса с первого выхода мультивибратора опрокидывается и ме5 няет направление счета счетчика б, переводя его в"режим вычитания в паузе между входными импульса,, 9 10000 H 9 10001. Импульс

9 10001 переведет счетчик б иэ поло, жения +„0000 в положение †„9999", на выходе счетчика снова появится импульс, теперь уже не,Перенос

II il" (У а Заем, так как счетчик переведен в режим „ Вычитание". Однако импульс 15

И

„Заем не изменит состояние ждущего мультивибратора, поскольку выполI ю кено условие Йциклл = дд + f.è„маэлься, т. е. ждущий мультивибратор восстанавливается .только через полтора 20 периода следования входных импульсов, считая от их заднего фронта. Приблизительно на середине паузы между входными импульсами Р 10001 и Р 10002 ждущий мультивибратор по первому 25 выходу сформирует задний фронт импульса и перейдет ждущий режим.

При этом одновременно с задним фронтом импульса по первому вьиоду мультивибратор сформирует импульс по второму выходу, который через схему ИЛИ 3 поступит на счетный вход младшего разряда н допишется в счетчик в паузе между входными импульсами. Таким образом, перед HpH-, 35 ходом входного импульса Р 10002 в счетчике запишется число„9998 которое в обратном коде больше на единицу младшего разряда, чем число пришедших на вход счетчика импульсов от термопреобразователя. При 4О поступлении импульса 9,10002 в счетчике запишется число „9997, Р 19997 в счетчике запишется число „0002

Ð 19998 в счетчике запишется

„0001", 9 19999.,в счетчике запишется Ä0000, Р 20000 в счетчике запишется „9999 . Затем импульс „,Заем" с выхода старшего разряда счетчика запустит ждущий мультивибратор, который в паузе между входными импульсами Р 20000 и Р 20001 изменит направление счета счетчика на „Сложение" и далее при поступлении импульса 9 20001 в счетчике запишет.ся +0000, затем в паузе между входными импульсами Р 20001 и Р 20002 закончится цикл ждущего мультивибратора и импульс с первого выхода мультивибратора допишется через схему ИЛИ:

3 в младший разряд счетчика 6.Следовательно, начиная с импульса Р 20002 состояние счетчика будет *+0002

Р 29999 состояние счетчика будет

i,+9999, Р 300000 состояние счетчика будет „+0000 . Затем импульс

„Перенос" с выхода старшего разряда счетчика 6 опрокинет ждущий мультивибратор 7, сработает триггер знака 8 и весь цикл повторится снова.

Таким образом, если в течение интервала измерения ов счетчик поступит число импульсов но= АВС0000, то в счетчике будет записано число

„+0000 .; если л > м, например на 2000, то в счетчике запишется число 2000., если нд с и„, например на 2000, то в счетчике будет записано число.„1999, на единицу меньше чем действительное число импульсов г, т.е. число записанное в счетчике будет однозначно связано с измеряемой температурой.

Введение в цифровой термометр новых элементов - схемы ИЛИ и ждущего мультивибратора, а также наличие. новых связей между элементами термо.метра позволяет повыеить быстродействие цифрового термометра, а также упростить его конструкцию.