Цифровой измеритель температуры

 

Изоб.Чтенис может использовано

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 б 01 К 7/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2!) 3853646/2(,0 (22) 11.02.85 (46) 07. 1.86. 1>к)л. к>1 41 (71),. ьщн)скин ордс на,.(енина нолитсxi!il I((KH и и н(тит > т им. ° 1(II инскОГО K»M(oМO;Id (72) 1>. 1>. i/(,y!I(. (53) 536. )3 (088.8) (56) Лвторскос свидетельство С((.!)

% 1081437, кл. (5 01 К 7/22, 7/02, !982.

А HT»I)(K(>((I) H;! (I (. I ьств» ((.(. Р .% 11()1830, к.i. (1 01 К 7/22, 1983. (:):!) !),ИФРОЕ3()(1 И ).Ч(;РИТ1 ..11) ТЕ.Ч(1(=—

1) ЛТ;)/Р() i (5>! ) Из(>(>рсг(нис м»жст быть исли>льз(н)ано нри (о (ны.; измс рс и ияк высокик тсмпср(>т р с у к Гом II()oi рсссH(>vK)lllHx погрсн)н()стсй

1 с рм»!;р(»(>раз»в !T(. I 51 (Г) . (3ыкод>I»й (. иГllал

1 I l()(»()р (>з >с 1 си Н И !11 (!>ва 1 врСЫ(Il (1, VII р>I II„„Я0„„1268973 д1 ляюгций работой ключа, формирук>щего число-импульсный код, поступающий 1{3 тактоBIlx вкод дслитсля 7 частоты, где масштабно преобразуется и подается на вкод счетчика 8 и в: од ключа (0, управляемого триггер»м 9. (x началу Kаждого цикла измерения с )!. <Ода преобразователя 2 триггер 9 устанавливается в «О», что закрывает ключ !

О. Поскольку счетчик 8 включен в режим обратного счета, импульс на его тактовом выкодс появится после прихода на его такToBI lH вк»д количества импульсов, равного числу, записанному в него дo начала цикла изм(. рсн и 5I. этот и м И 1, (ьс >((15> нав 1и васт триГгс р 9 в единичное состояние, что открывает к к>ч 10, и им(>>льсы с выкода делит(ля 7 ностунак>т H;»Ixo. (!преобразователя

5, что приводит к зквидистивному смещсilHIo число-имну ih(:но) о кода, масцп абио преобр(>званноп> в делителе 7. 2 ил.

1268973

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано нри точных измерениях высоких температур с учетом нрогрессиру"ощих ногреnlностей термонреобразователя. ! аделью изобретения является повышение точности измерения путем учета прогрессирующей погрешности термопреобразователя, возникающей при его эксплуатации в условиях высоких температур.

11а фиг. 1 представлена блок-схема цифрового измсрителя температуры; на фиг. 2— схема функционального преобразователя.

Цифровой измеритель температуры содержит соединенные последовательно термопреобразователь 1, например термоэлектрический, преобразователь 2 сигнала термонрсобразователя во временной интервал и первый клк>ч 3, генератор 4 счетных импульсов, цифровой функциональный преобразователь 5, на выходе которого включено цифровое отсчетное устройство 6, управляемый делитель 7 частоты, первый программируемый двоичный счетчик 8, включенный в режим обратного счета, триггер 9, второй клкгч 10, постоянное заноминающее устройство (ПЗУ) 11, третий ключ !2, делитель

13 частоты, второй программируемый двоичный счетчик 14, усилитель 15, электрически нсрснрограммируемое постоянное заноминак>щей устройство (ЭППЗУ) 16 и устройство !7 сравнения кодов.

Устройство работает следуюгцим образом.

Выходной сигнал термонреобразователя преобразуется в интервал времени, унравляк>lllHH работой ключа, формирующего числоимнульсный код, соответствующий электрическому сигналу термопреобразвателя. Этот код поступает на тактовый вход управляемого делителя 7 частоты, в котором масштабно преобразуется. Коэффициенг преобразования задается со старших разрядов выхода

ПЗУ 1!. Далее масштабно преобразованный число-импульсный код подается на тактовый вход первого программируемого двоичного счетчика 8 и вход второго ключа

10, управляемого триггером 9. К началу каждого цикла измерения импульсом «Конец измерения» с выхода нреобразвателя 2 триггер 9 устанавливается в «0», что ведет к закрыванию ключа !О. Одновременно в счетчик 8 записывается число, присуствуюц<се на младших разрядах выхода ПЗУ 1.

11оскольку счетчик 8 вклк>чен в режим обратного счета, импульс на его тактовом выходе появится после прихода на его тактовый вход количества импульсов, равного числу, записанному в него до начала цикла измерения. Этот импульс устанавливает триггер 9 в единичное состояние, вследствие чего открывается ключ 10 и импульсы с выхода делителя 7 поступают на вход функционального преобразователя 5. Таким образом, нроисходит эквидистантное смещение число-импульсного кода, масштабно

1О

55 преобразованного в делителе 7. Следовательно, с выхода постоянного запоминающего устройства 8 можно управлять аддитивной и мультинликативной подстройкой общей функции реобразвания. С выхода ключа

10 модифицированный число-импульсный код через функциональный преобразователь

5, реализующий обратную функцию номинальной функции преобразования термопреобразователя, поступает на вход цифрового отсчетного устройства 6. В цифровом измерителе температуры может быть применен любой цифровой функциональный преобразователь, способный обрабатывать числоимпульсные коды с необходимой для каждого конкретного случая точностью.

В качестве примера на фиг. 2 приведена одна из возможных реализаций функционального преобразователя. Преобразователь содержит делитель 18 частоты, формирователь !9 импульса записи, двоичный счетчик

20, ПЗУ 21 и цро;раммируемый счетчик

22. Импульсы с входа преобразователя через делитель 8 подаются на тактовый вход счетчика 20, являющегося счетчиком участков аппроксимации. Длина участков определяется коэффициентом деления делителя 18. Параллельный код номера участка аппроксимации с выхода счетчика 20 подается на адресный вход ПЗУ 21, в результате чего «а его выходе появляется код корректирующего числа, который необходимо прибавить к преобразуемой величине на текущем участке для получения требуемой функции преобразования. Онерацию симмирвания входного число-импульсного кода и napaллельных кодов корректирующих чисел выполняет программируем lH двоичный счетчик 22.

Для этого в моменты смены номера участка в счетчик 22 по импульсу, сформированному формирователем !9, записываются коды корректирующих чисел с выхода ПЗУ 21. Для отсчета времени раб>оты термопреобразователя нри высокой емцературе импульсы с генератора 4 через третий ключ 12 и делитель 13 частоты кодак>тся На тактовый вход второго программируемого двоичного счетчика 14. Поскольку изменение функции преобразвания термонреобразователя происходит лишь во время работы последнего при достаточно высоких температурах, то отсчет времени производится лишь в том случае, когда показания цифрового отсчетного устройства 6 больше числа, закодированного в устройстве 7 сравнения кодов.

Сигнал с выхода последнего поступает на унравляюгций вход ключа !2, открывая его для тех моментов времени, когда термопреобразователь находится нри достаточно высокой температуре. Чтобы нри выключении измерителя температуры информация о длительности работы термопреобразователя не была утеряна, содержимое счетчика !

4 запоминается в ЭППЗУ 16. Поскольку запись производится непосредственно после

1268973

Формула изобретения

Составитель В. Куликов

Редактор В. Данко Техред И Верее Корректор Л Тяско

Заказ 6025/43 Тнраж 778 П о д и н с гн н

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенн и н открытий! l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каждого измерения содержимого счетчика

14, импульс записи в память формируется усилителем 15 из импульсов на входе указанного счетчика и подается на управляющий вход записи ЭППЗУ 16. Таким образом, при выключении прибора, информация о времени наработки термопреобразователя сохраняется в памяти (ЭППЗУ) 16.

При включении измерителя код с выхода последнего записывается в счетчик 14 и устройство готово продолжать отсчет времени работы термопреобразователя. С выхода ячейки 16 код времени подается на адресный вход ПЗУ 11, в ячейках памяти которого записаны значения аддитивной и мультипликативной поправок, необходимых для ком пенсации прогрессирующей погрешности термопреобразователя.

Цифровой измеритель температуры, содержащий термопреобразователь, подключенный к входу преобразователя сигнала термопреобразователя во временной интервал, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, вход которого подключен к выходу генератора счетных импульсов, а выход — к входу управляемого дел ител я частоты, цифровое отсчетное устройство, первый программируемый двоичный счетчик, информационные входы которого соединены с выходами постоянного запоминающего устройства, делитель частоты, выход которого подключен к тактовому входу второго программируемого двоичного счетчика, отличающийся тем, что, с целью -повышения точности измерения путем учета прогрессирующей погрешности термопреобразователя, возникающей при его эксплуатации в условиях высоких температур, в него введены второй и третий ключи, функциональный преобразователь, электрически перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство, усилитель, схема сравнения- кодов и триггер, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, входы уста10 новки «1» и «0» соединены соответсттвенно с выходом первого программируемого двоичного счетчика и его входом записи, соединенным с выходом «Конец измерения» преобразователя сигнала термопреобразователя во временной интервал и входом установки «0» управляемого делителя частоты, выход которого подключен к тактовому входу первого программируемого двоичного счетчика и через второй клк1ч соединен с входом функционального преобразова20 теля, выход которого подключен к цифровому отсчетному устройству, соединенному со схемой сравнения кодов, выход которой подключен к управляющему входу третьего ключа, вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, а выход под25 ключен к входу делителя частоты, при этом входы электрически перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства соединены с выходами второго программируеМОГО ДВОИЧ НОГО СЧ1. T l н Каl, ВЫ ХОД!>1 I10;1K I K) ll> ны к адресным входам постоянного запоминающего устройства и информационным Входам второго программируемого двоичногo счетчика, а вход записи соединен с вых11дом усилителя, вход которого подклк1ч H к выходу делителя частоты.