Цифровой термометр
Изобретение относится к термометрак с частотными термопреобразова- . Цель изобретения - повьшение точности измерения и быстродействия путем уменьшения избыточности информационного сигнала, поступающего в вычислительный блок. На входы вычитателя 4 частот поступают сигналы с выходов генераторов 1 и 2, а на выходе его формируется сигнал с разностной частотой, поступающий через элемент И 5 на вход счетчика 10. С выхода последнего код, рд.вньш числу импульсов , поступивших за интервал времени, выбранный, исходя из з словий требуемой точности, поступает на вход блока 11 вычисления н-а другой вход которого поступает сигнал знака разности частот генераторов 1 и 2, что обесйечивает измерение температуры с изменяющимся; :знаком. Блок 11 вычисления определяк-.т искомую тештературу по приведенным формулам. 1 ил. цэ (Л tMTi ю со 05 00
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (Sl> 4 6 01 К 7/32
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7
I !
1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3871224/24-10 (22) 22.03.85 (46) 15.03.87. Бюл. Ф 10 (72) B.Ф. Евстратов, Н.М. Зенкин и 1О.Ф. Кухарев (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 834409, кл. G 01 К 7/32, 1981. Авторское свидетельство СССР Ф 1223058, кл. G 01 K 7/32, 1983. (54 ) Ц1ИРОВОЙ TEPNOMETP (57) Изобретение относится к термометрам с частотными термопреобразователями. Цель изобретения — повышение точности измерения и быстродействия путем уменьшения избыточности информационного сигнала, поступающего в „„SU„„1296860 А I вычислительный блок. На входы вычитателя 4 частот поступают сигналы с выходов генераторов 1 и 2, а на выходе его формируется сигнал с разностной частотой, поступающий через элемент И 5 на вход счетчика 10. С выхода последнего код, равныж числу импульсов, поступивших за интервал вре мени, выбранный, исходя из условий требуемой точности, поступает на вход блока 11 вычисления; на другой вход которого поступает сигнал знака разности частот. генераторов 1 и 2, что обеспечивает измерение температуры с изменяющимся знакам. Блок ll вычисления определяе,т искомую температуру по приведенным формулам. l ил.! 296860 Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к цифровым термометрам с часто" íûìè термопреобразователями, например пьезокварцевыми. 5 Цель изобретения — повышение точности измерения и быстродействия путем уменьшения избыточности информационного сигнала, поступающего в вычислительный блок.. 10 На чертеже представлена функциональная схема цифрового термометра. Цифровой термометр содержит температурозависимый кварцевый генератор 1, опорный генератор 2, управляемый 15 делитель 3 чЛстоты, вычитатель 4 час.тот, элемент И 5, блок 6 определения разности частот, состоящий из первого 7 и второго 8 D-триггеров и схемы 9 задержки, счетчик 10, блок 11 вы- 20 числения с цифровыми индикаторами 12, 13 знака и значения температуры. Для точной работы термометра генераторы и 2 должны формировать на своих выходах последовательности прямоугольных импульсов, поэтому они должны быть выполнены по соответствующим схемам, или состоять, например, из генераторов 14 и 15 синусоидальных сигналов и формирователей 16, 17 пря- З0 моугольных импульсов. Вычитатель 4 частот может быть выполнен на D-триг- гере, Управляемый делитель 3 частоты может быть выполнен в виде последовательно включенных неуправляемого 35 делителя 18 и управляемого делителя 19 с переключателем 20 для установки коэффициента деления. Блок 11 вычисления должен содержать пульт 21 ввода постоянных коэффициентов, который может быть выполнен в виде кроссироночной платы, на которую заводятся сигналы логических "0I и I"I, уста— навливаемые при настройке цифрового термометра. Цифровой термометр работает следующим образом. На входы вычитателя 4 частот поступают сигналы с выходов генераторов 1 и 2, в результате чего на его выходе формируется сигнал с разностной частотой Af Г=Г, -f.„= <+(f., - .„), (1) где >". =f +ыЪ вЂ” частота генератора 1; о1 — частота генератора I о при t=0 И вЂ” крутизна преобразования генератора (чувствительность термопреобразователя генератора); — частота опорного генератора 2; — измеряемая температура. Этот сигнал поступает через элемент И 5 в течение интервала времени Т, формируемого делителем 3, на вход счетчика 10. Длительность интервала времени Т выбирают исходя из усповия требуемой точности измерения по формуле I Т А.Б (2) где 8 — требуемая точность измерения. Устранение погрешности, вносимой технологическим разбросом коэффициента d, например, при старении термопреобразователя или его замене, осуществляется путем изменения дх|ительности интервала 6Т с помощью переключателя 20, осуществляющего изменение коэффициента деления делителя 3. С выхода счетчика 10 код N, равный числу импульсов, поступивших на его вход за интервал времени лТ, по- ступает на вход блока 11 вычисления, на. дополнительный вход которого пос— тупает сигнал знака разности частот (f - „ ), что обеспечивает измерение температуры с изменяющимся знаком. Блок 6 определения знака разносI ти частот работает йо принципу вычитателя часгот, выходная частота которого равна модулю разности частот, подаваемых на Р и С-входы триггера 7, с той лишь разницеи, что частота с генератора 2 подается на С-вход через схему 9 задержки, в результате чего частота f снимаемая с триггера 7, оказывается сдвинутой по фазе относительно частоты af, снимаемой с вычитателя 4 частот. Этот сдвиг определяет состояние триггера 8: сигнал на его выходе равен нулю, когда на D-вход сигнал логической "1н поступает позже, чем на С-вход (случай х f ) и равен единице, когда на D-вход сигнал логической "1" поступает раньше, чем на С-вход (случай 1 ) . Вычислительный блок вычисляет ис комую температуру по формулам: 1296860 при (f -f }>О; при (Г -f }(0; при (f -f ) 0, f1 f и л аь (3) (4) при (f < -f )(О, f cf . (5) операции. Ф о р м у л а изобретения Составитель В. Куликов Редактор С. Лисина Техред М.Ходанич„ Корректор С. Шекмар Заказ 766/42 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Пропзводcòâåíno-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Знак измеряемой температуры определяется блоком вычисления по знаку 10 величины A=I 1- (- - у-о"-- . Если (f,1— )) 0, f >f и А 0, то индицируется знак "плюс"; ес.пи А 0 или f< Если (f,g -f„) i0, Г f,„è А)0, индицируется зпак минус ; если А<0 или f )f„,, то знак плюс Все устройство может быть реалнзо-20 вано на серийных микросхемах. В качестве блока вычисления может быть использовано арифметико-логическое устройство,выполняющее простейшие ариф— метические вычисления и логические 25 Цифровой термометр, содержащий 30 температурозависимый кварцевый генератор, счетчик, вход которого соединен с выходом элемента И, а выход подключен к входу блока вычисления с цифровыми индикаторами, опорный генератор, выход которого через управляемый делитель частоты подключен к первому входу элемента И, о т л и ч а ю- шийся тем, что, с целью повышения точности измерения и быстродействия путем уменьшения избыточности информационного сигнала, в него введены вычитатель частот и блок определения знака разности частот, состоящий из двух D-триггеров и схемы задержки, вход которой соединен с выходом опорного генератора и первым входом вычитателя частот, а выход подключен к С-входу первого D-триггера, выход которого подключен к D-входу второго D-триггера, à D-вход соединен с выходом температурозависимого кварцевого генератора и вторым входом вычитателя частот, выход котороI ro подключен к второму входу элемента И и С-входу второго D-триггера, выход которого соединен с дополни тельным входом блока вычисления.
