Цифровой термометр

 

Изобретение относится к технике температурных измерений. Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения конструкции. Двоично-десятичный реверсивный счетчик 9, вычитая импульсы датчика 1 температуры из абсолютного значения минимальной отрицательной температуры диапазона измерений, отсчитывает отрицательную температуру до достижения нулевого значения, после чего переводит знаковый разряд блока 10 индикации в положение , соответствующее положительной температуре, и начинает суммировать импульсы датчика 1 температуры до момента окончания опорного импульса , что позволяет представить результат измерения отрицательных и положительных температур в прямом коде с непосредственной выдачей на индикацию без применения дополнительных элементов для преобразован}гя и индикации . При этом ключи 2, 7 и 8, инвертор 3, одновибратор 5 реализуются все вместе на двух интегральных микросхемах серии 133ЛАЗ, 1 ил. (О (Л 10 N3 00 :ud

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 01 К 7/32

/ !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ЦИФРОВОЙ TEPNOMETP

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3841698/24-10 (22) 07.01 85 (46) 30. 12. 86. Бюл. 1ь (71) Институт радиофизики и электроники АН АрмССР (72) Г.Г.Айвазян (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 310131, кл. С 01 К 7/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 1107009, кл. G 01 К 7/32, 1983. (57) Изобретение относится к технике температурных измерений. Цель изобретения — повышение надежности путем упрощения конструкции. Двоично-десятичный реверсивный счетчик 9, вычитая импульсы датчика 1 температуры

° зФ 1280МД A 1 из абсолютного значения минимальной отрицательной температуры диапазона измерений, отсчитывает отрицательную температуру до достижения нулевого значения, после чего перевоцит знаковый разряд блока 10 индикации в положение, соответствующее положительной температуре, и начинает суммировать импульсы датчика 1 температуры до момента окончания опорного импульса, что позволяет представить результат, измерения отрицательных и положительных температур в прямом коде с непосредственной выдачей на индикацию без применения дополнительных элементов для преобразования и индикации. При этом ключи 2, 7 и 8, инвертор 3, одновибратор 5 реализуются все вместе на двух интегральных микросхемах серии 133ЛАЗ. 1 ил.

1280341

К1 1 < и н

Изобретение относится к технике температурных измерений.

Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения конструкции. 5

На чертеже представлена блок-схема цифрового термометра.

Цифровой термометр состоит иэ датчика температуры 1 с частотным выходом первого ключа 2, инвертора 3, триггера 4, одновибратора 5, генератора 6 опорного импульса, второго ключа 7, третьего ключа 8, двоичнодесятичного реверсивного счетчика

9, блока индикации 10.

Цифровой термометр работает следующим образом.

Генератор опорного импульса 6 выдает импульс фиксированной длительности а„ и на время действия импульса открывает ключ 2. За время с „ через замкнутый ключ 2 проходят импульсы датчика температуры 1, количество которых зависит от значения температуры снимаемого датчиком. Если при значении температуры, соответствующем нижнему пределу диапазона измерений температуры N, частота на выходе датчика температуры равна fö, то через ключ 2 пройдет а „ f èìпульсов, Соответственно для верхнего предела диапазона измерений N при частоте f через ключ 2 пройдет

7 „ f импульсов. При этом, если считать, что каждый импульс представляет одну единицу в младшем разряде результата измерения, то для обеспечения требуемой точности К необходимо выполнение равенства K(N + N„)= „ (Е -fя ) при fz Й„ и К = 1; 10;

100 и т.д. соответственно для точности до 1; 0,1; 0,01 С и т.д. что достигается регулировкой длительности „ .

Передний фронт опорного импульса

45 формирует короткий импульс на выходе одновибратора 5, который поступает .на вход управления загрузкой начальных данных реверсивного счетчика 9 и на единичный вход триггера 4, что устанавливает его нулевой выход в нулевое, а единичные выход — в единичное состояние, которое открывает ключ 8, и импульсы с выхода ключа 2 начинают поступать на вход обратного счета реверсивного счетчика 9, в который при поступлении импульса загрузки с выхода одновибратора 5 за2 писывается число, предварительно вычисленное и записанное на входах предустановки счетчика 9 присоединением соответствующих входов к земляной или йитающей шине. Вычисление предустановки производится по формуле

При этом, если производится измерение отрицательной. температуры, например N, то из записанного в счетчике числа и> за время цикла Измерения вычитается,„ f импульсов и в счетчике оказывается записано число

n> — „ f„ = КИц, представляющее результат измерения температуры N„ с точностью К. При окончании опорного импульса его задний фронт, проинвертированный инвертором 3 дает импульс считывания результата измерения в блок индикации 10, куда в прямом коде переносится состояние счетчика 9 и состояние нулевого выхода триггера

4, дающее информацию о полярности иэмеряемой температуры и соответствующее.нулю при измерении отрицательных температур.

Блок индикации 10 может быть реализован любым иэ известных методов с динамической индикацией, с постоянной светимостью при наличии памяти, загружаемой при поступлении импульса с выхода .,инвертора 3, или со светимостью в промежутках между опорными импульсами, когда инвертор

3 дает разрешение на высвечивание резулЬтата измерений, при этом возможно использование любых устройств индикации — как индикаторных ламп, так и светодиодных матриц с сегментным высвечиванием цифры.

Если измеряется положительная температура, например N, то эа время цикла измерения в счетчик поступает сц f импульсов. При этом цикл измерения начинается также, как и при измерении отрицательных температур, однако, так как f> o f и импульсов от датчика температуры поступает больше, то счетчик 9, вычитая, досчитывает до нуля и импульсом заема с выхода заема воздействует на нулевой вход триггера 4, переводя его нулевой выход в единичное,а единич- ный выход — в нулевое состояние.

Это состояние триггера закрывает ключ 8; открывает ключ 7, и импуль1280341 4

55 сы с выхода ключа 2 начинают поступать на вход прямого счета реверсивного счетчика. К концу действия опорного импульса, пока открыт ключ

2, счетчик суммирует количество импульсов, равное „Г вЂ” n> или ь< f К 1 "ч fz = К1 ляет результат измерения температуры

N с точностью К. После окончания опорного импульса в блок индикации, Ю при воздействии сигнала с выхода инвертора 3 переносится в прямом коде состояния счетчика 9 и состояние нулевого выхода триггера 4, которое при измерении положительных температур со-15 соответствует единице.

Результат измерения промежуточных температур N с точностью К в диапазоне N N определяется выражением

KN„ = „ f и „ где fц — частота на 20 выходе датчика температуры при температуре N Указанное выражение может быть отрицательным или положительным, что фиксируется триггером в зависимости от того, успеет ли счетчик при данной частоте датчика темпераруры, вычитая досчитать до нуля за период действия опорного импульса.

Таким образом, счетчик начинает

;отсчет результата измерения вычитанием импульсов датчика температуры из абсолютного значения нижнего предела диапазона измерения, а если за время-действия опорного импульса счетчик достигает нуля, то с этого момента и до конца действия опорного импульса импульсы датчика температуры суммируются в счетчике, начиная

Ю отсчет с нуля, т.е. -шкала значений

О температуры, отсчитываемых счетчиком, у предлагаемого устройства начинается с отрицательных температур, абсолютное значение которых представлено в прямом коде, и, уменьшаясь, приближается к нулю, плавно проходит через ноль и начинает возрастать по абсолютному значению в прямом коде уже в области положительных температур, .подобно шкале обычных ртутных термометров с непосредственным считыванием показаний.

Предлагаемая конструкция цифрового термометра может работать и с датчиком тепературы, имеющим отрицательную температурную зависимость, т.е.

° когда f f„. В этом случае ц выбирается из аналогичного соотношения

K(N iN„ )=".„(f„ f,), предустановка определяется соответственно по формуле и =КМ +7 f, а в знаковом разе ц ряде блока индикации ноль соответствует положительным тепературам, а единица — отрицательным.

Режим работы реверсивного счетчика предлагаемого устройства, обусловленныи наличием введенных в него элементов и связей между ними, позволяет снимать с него показания о значении положительных и отрицательных температур в прямом коде с непосредственной выдачей на индикацию..

Положительный эффект предлагаемым устройством достигается путем реализации ключа 2, инвертора 3, ключа 8, ключа 7, генератора 6 опорного импульса одновибратора 5 всех вместе на двух интегральных микросхемах серии

133ЛАЗ. формула изобретения

Цифровой термометр, содержащий датчик температуры с частотным выходом, подключенный к первому входу первого ключа, второй ключ, триггер, нулевой выход которого соединен с первым входом второго ключа, генератор опорного импульса, двоично-десятичный реверсивный счетчик, блок индикации, соединенный входами разрядов с выходами соответствующих разрядов двоично-десятичного реверсивного счетчика, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем упрощения конструкции, в него введены одновибратор, третий ключ и инвертор, вход которого соединен с выходом генератора опорного импульса, вхоцом одновибратора и вторым входом первого ключа, а выход — с входом считывания результатов измерения блока индикации, причем выход одновибратора соединен с входом управления загрузкой начальных данных двоична-десятичI ного реверсивного счетчика и с единичным входом триггера, нулевой вход которого, соединен с выходом переполнения двоично-десятичного реверсивного счетчика, а единичный выход — с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом первого ключа и вторым входом второго ключа, выход ко,торого соединен с входом прямого

1280341

Составитель Е.Зыков

Редактор Т.Парфенова Техред И.Попович Корректор А.Ильин

Заказ 7048/40 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 счета двоично-десятичного реверсивного счетчика, вход обратного счета которого соединен с выходом третьего ключа, а вход знакового разряда блока индикации соединен с нулевым выходом триггера.