Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к устройствам для измерения температуры термопреобразователями с частотным выходом и с большим разбросом параметров , и может быть использовано для измерения температуры вращающихся объектов. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит термопреобразователь 1 с частотным выходом, генератор 2, счетчики 3 и 4, регистр 7, дешифратор 8, цифровой индикатор 9, ждущий мультивибратор 10, схему ИЛИ 11. В устройство введены логические схемы 5 и 6, содержащие дешифраторы 12,1-12.п и 15.1- 15л, коммутирующие элементы 13 и 16, элементы ИЛИ-НЕ 14 и 17. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет исключить схему добавления импульсов и блока управления с одновременным упрощением процесса настройки устройства ппи замене термопреобразователя и изменении его характеристик . 1 с.п.ф-лы, 2 ил. с € (Л С tЮ 4 05 ъ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) А (51) 4 G О1 К 7/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Ъв

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3598955/24-10 (22) 01.06. 83 (46) 15.04.86, Бюл. М - 14 (71) Специальное конструкторское бюро биофизической аппаратуры (72) А.Х.Марголин, Ю.А.Лотц и Ю.В.Четвернин (53) 536 ° 53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К- 718728, кл. С 01 К 7/32, 1978.

Голембо В.А. и др. Пьезокварцевые аналого-цифровые преобразователи температуры. Вища школа, 1977, с. 147, рис. 7. 1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к устройствам для измерения температуры термопреобразователями с частотным выходом и с большим разбросом параметров, и может быть использовано для измерения температуры вращающихся объектов. Цель изобретения — упрощение устройства. Устройство содержит термопреобразователь 1 с частотным выходом, генератор 2, счетчики 3 и

4, регистр 7, дешифратор 8, цифровой индикатор 9, ждущий мультивибратор 10, схему ИЛИ 11. В устройство введены логические схемы 5 и 6, содержащие дешифраторы 12. 1-12.п и 15. 115п, коммутирующие элементы 13 и 16, элементы ИЛИ-НЕ 14 и 17. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет исключить схему добавления импульсов и блока управления с одновременным упрощением процесса настройки устройства и и замене термопреобразователя и изменении его характеристик. 1 с.lI ф-лы, 2 ил. 224614

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к устройствам для измерения температуры термопреобразователями с частотным выходом и с большим разбросом параметров, и может быть использовано для измерения температуры вращающихся объектов.

ЦеЛь изобретения †упрощение устройства путем исключения схемы добавления импульсов и блока управления с одновременным упрощением процесса настройки устройства при замене термопреобразователя и изменении его характеристик.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства с одним температурным диапазоном; на фиг.2 — то же, с несколькими температурными диапазонами.

Устройство для измерения температуры (фиг.1) содержит термопреобразователь 1 с частотным выходом, например термочувствйтельный конденсатор, включенный в частотнозадающую цепь автогенератора, генератор 2, например кварцевый, первый 3 и второй 4 счетчики, две логических схемы

5 и 6, регистр 7, дешифратор 8, цифровой индикатор 9; ждущий мультивибратор 10, схему ИЛИ 11.

Логическая схема 5 содержит дешифраторы 12.1, 12.2, ..., !2.п, входы которых являются входами логической схемы, коммутирующие элементы 13, например группу переключателей или наборное поле с замыкающими перемычками, и элемент ИЛИ-НЕ 14, выход которого является выходом логической схемы.

Логическая схема б содержит дешифраторы 15. 1, 15.2, ..., 15,п, коммутирующие элементы 16 и элемент

ИПИ-НЕ 17.

Устройство работает следующим образом.

Термопреобразователь 1 формирует последовательность импульсов, частота которых функционально зависит от температуры термопреобразователя.

Этот сигнал поступает на счетный вход С счетчика 3. С помощью дешифраторов 12. 1 — 12.п осуществляется преобразование кода, поступающего с выходов счетчика 3 в десятичный код. Причем каждому десятичному разряду соответствует отдельный дешифратор 12. Выходы дешифраторов посредством коммутирующих элементов могут быть подключены к входам эле5

1О

5О

55 мента ИЛИ-НЕ 14, в результате чего осуществляется набор числа Nц,.н.

Например, набор ч N 531 осу Ж ществляется путем подключения входов элемента 14 к выходу 5 дешифратора. старшего разряда, к выходу 3 дешифратора среднегб разряда и выходу 1 дешифратора младшего разряда.

При поступлении на счетный вход счетчика 3 количества импульсов, равного числу NÄ Ä, набранному с помощью коммутирующих элементов, на выходах дешифраторов 12, соответствующих числу 11„ „, появляется уровень логического нуля. В результате этого на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 возникает положительный импульс, который. через элемент ИЛИ 11 поступает на установочный вход Р счетчика 3, устанавливая его в нуль.

Кроме того, установка счетчика 3 в ноль осуществляется сигналом, поступающим при переполнении счетчика 4 с его старшего разряда через ждущий мультивибратор 10 и элемент ИЛИ 11.

На счетный вход счетчика 4 поступает сигнал с генератора 2 ° К выходу счетчика 4 подключены дешифраторы

15. 1, 15.2,..., 15.п, с помощью которых осуществляется преобразование кода, поступающего с выходов счетчика 4 в,цесятичный код. Причем каждому десятичному разряду соответствует отдельный дешифратор 15. Выходы дешифраторов l5 могут быть подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ 17 с помощью коммутирующих элементов 16, в результате чего осуществляется набор числа Кл, . При поступлении на счетный вход счетчика 4 количества импульсов, равного числу К „, на выходах дешифраторов 15.1 — 15.п, соответствующих числу К „, появляется уровень логического нуля. В результате этого на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 17 возникает положительный импульс, поступающий на управляющий вход С регистра 7. При этом в регистр переписывается код счетчика 3, соответствующий значению измеренной температуры. Этот код поступает на дешифратор 8 и.индицируется на цифровом индикаторе 9.

При использовании термопреобразователя с линейной термочастотной характеристикой его выходная частота

f > связана с измеряемой температурой соотношением

Е8= йб+ ЫТ. (1) 12?46!

0!

5 на его вход количества импульсов, равных числу К,, которое определяется выражением

1: = N /,, ксн !«

50 где f — частота термопреобразоватео ля, соответствующая нулевой температуре;

al. — температурный коэффициент термопреобразователя.

За полный цикл работы счетчик 3 подсчитает число импульсов („ — t, ), (2)

;де t„= K„„/f„ „ — длительность временного интервала задаваемого коэффимк циентом К,„ (. „„- частота генератора 2).; время работы счет1 чика 3 от момента его сброса до мо.мента поступления

При выполнении условий

К = -Ги «! N = =i!5.

К (3) мк Ы кск

ГC 4 где «1 — коэффициент, численно равный приращению количества импульсов при изменении температуры термопреобразователя на единицу отсчета температуры, напрймер 1 С, число импульсов N,=«! Т, т.е. результат измерения прямо пропорционален измеряемой температуре.

При большой нелинейности термочастотной характеристики термопреобразователя, для расширения диапазона измеряемых температур, весь диапазон измерения устройства разбивается на несколько поддиапазонов, в зависимости от требуемой погрешности нелинейности. При этом логичес . е схемы устройстга снабжаются (фиг.2) дополнительными элементами ИЛИ-HF.

14.1, 17.1 (на фиг.2 показано по одному дополнительному элементу

ИЛИ-НЕ) и коммутаторами 1Я и 19, а в устройство дополнительно вводится переключатель 20 поддиапазонов.

С помощью переключателя 20 поддиапазонов выход одного из элементов ИЛИ-НЕ логической схейы 5 с помощью коммутатора 18 соединяется с входом элемента ИЛИ 11, а выход од20

45 ного из элементов ИЛИ-НЕ схемы 6 с помощью коммутатора 19 подключается к входу C регистра 7. С помощью выбранного переключателем 20 элемента ИЛИ-НЕ и коммутирующих элементов логической схемь« 5 набирается значение N „, соответствующее выбранному поддиапазону. С помощью выбранного этим же переключателем элемента

ИЛИ-НЕ и коммутирующих элементов

16 логической схемы 6 набирается число Кмк и задается масштабный коэффициент, соответствующий выбранному поддиапазону. В дальнейшем устройство работает аналогично описанному.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры, содержащее термопреобразователь с частотным выходом, подключенный к счетному входу первого счетчика, выход которого через регистр и дешифратор подключен к цифровому индикатору, второй счетчик, вход которого соединен с выходом генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства путем исключения схемы добавления импульсов и блока управления с одновременным упрощением процесса настройки устройства при замене термопрес бразователя и изменении его характеристик, в него введены две логических схемы, каждая из которых состоит из ««осле, вательно включенных дешифраторов, коммутирующих элементов и элемента ИЛИ-НЕ, схема ИЛИ и ждущий мультивибратор, вход которога соеди««сн с выходом старшего разряда ; торого счетчика, а выход подключен к ««ерному «ходу схемы ИЛИ, выход которой соединен с установочным входом первого счетчика, входы дешифраторов логических схем соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, а выходы логических схем, соединенные с выходами элементов ИЛИ-НЕ, соединены соответственно с вторым входом схемы ИЛИ и управляющим входом рег««стра.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него введен переключатель поддиапазонов, а каждая логическая схема дополнительно содержит коммутатор и допол1224614

Составитель D.Êóëèêoâ

Редактор H.Êèøòóëèíåö Техред И.Попович.

Корректор If.йароши

Заказ 1941/39 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

5 нительные элементы ИЛИ-НЕ, входы которых соединены с дополнительными выходами коммутирующих элементов, при этом выходы всех элементов

ИЛИ-НЕ соединены с выходом логической схемы через коммутатор, управляющий вход которого соединен с переключателем поддиапазонов.