Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность и быстродействие устройства при уменьшении объема памяти. По сигналу с микропроцессорного модуля (МПМ) 1, поступающего через декодер 2 и первую логическую схему 3 на управляющий вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 7 двойного интегрирования, АЦП 7 преобразует сигнал с термопреобразователя в цифровой код, который поступает на первый вход сумматора 9. В течение второго такта работы АЦП 7 по командам с МПМ 1 через третью логическую схему 5 на счетчик 8 поступает определенное число корректирующих импульсов, которые суммируются в сумматоре 9 с сигналом АЦП 7. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1589078 A 1 (51)5 G 01 К 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4489422/24-10 (22) 03.10.89 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Б.В. Дунец, Е.С. Полищук, Р.1О. Тарнавская и Л.М. Тищенко (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 958874, кл. G 01 К 7/00, 1981.

Абдулаев Н.Т., Измайлова Л.З., Тургиев Э.A. Организация работы АЦП в микропроцессорной системе . — Приборы и системы управления, 1984, № 10, с. 18 — 20.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность и быстродействие устройства при уменьшении объема памяти. По сигналу с микропроцессорного модуля (МПМ) 1, поступающему через декодер 2 и первую логическую схему 3 на управляющий вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 7 двойного интегрирования, АЦП 7 преобразует сигнал с термопреобразователя в цифровой код, который поступает на первый вход сумматора 9. В течение второго такта работы АЦП

7 по командам с МПМ 1 через третью логическую схему 5 на счетчик 8 поступает определенное число корректирующих импульсов, которые суммируются в сумматоре 9 с сигналом АЦП 7, 2 ил.

1589078

Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано при построении приборов и систем технического контроля.

Целью изобретения является повышение точности измерения при уменьшении объема памяти.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для измерения температуры; на фиг. 2 — функциональная схема микропро; цессорного модуля (МПМ) на уровне и в

: пределах выполняемых им .функций.

Устройство для измерения температуры содержит МПМ 1, декодер 2, первую 3, вторую 4 и третью 5 логические схемы, термопреобразователь 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, счетчик 8 импульсов, сумматор 9, блок О магистральных усилителей и блок 11 прерывания.

МПМ включает (фиг. 2) собственно микропроцессор (процессорный элемент — ПЭ)

12, генератор 13 тактовых импульсов (ГТ), необходимый для тактирования микропроцессора, шины данных (магистрали) адреса

ФМА 14, формирователь !5 шины данных (Ф1ЦД) и формирователь 16 шины управления (ФУ). Цифрами 1 — 3 и — 5 показаны соответственно входы и выходы микропроцессорного модуля. ФМА 14 вып<:лпяет функцию буферизации шины данных микропроцессора, ФМУ 16 — функцию системного контролера, ФШД 15 -- функцию буферизации шины данных.

АЦП 7 выполнен по принципу АЦП двухтактного интегрирования, при этом выходной регистр его выполняет функцию буферной схемы.

Декодер 2 представляет собой преобразователь комбинации сигналов на входе ,(комбинация определяется программой) в сигнал па одном из его выходов. Он может быть выполнен на основе логических элементов И, ИЛИ. Входы декодера подключены к ФМА 14.

Блок магистральных усилителей необходим для сопряжения между микропроцессорным модулем 1 и сумматором 9 и может быть выполнен на основе многорежимного буферного регистра или буферных элементов.

Устройство работает следующим образом.

В соответствии с программой, заложенной в МПМ 1, на ФМА 14 выдается адрес, который дешифрируется декодером 2, последний открывает первую логическую схему

3, через которую с второго выхода ФМУ 16 проходит сигнал запуска АЦП 7 и на его вход поступает сигнал (напряжение) от термопреобразователя 6. После окончания первого такта интегрирования по сигналу с

ФМА 14 декодер 2 открывает третью логическую схему 5 для прохождения коррек5

55 тиру ощих импульсов с третьего выхода

МПМ 1 на вход счетчика 8.

После окончания второго такта интегрирования на первом выходе АЦП 7 вырабатывается сигнал «Конец преобразования», посылаемый на вход сумматора 9 и первый вход «Требование прерывания» блока 11 прерывания. После этого на третий вход микропроцессорного модуля посылается сигнал «Запрос прерывания» и с четвертого выхода микропроцессорного модуля на второй вход блока прерывания подается сигнал

«Подтверждение прерывания». По коду прерывания с первого выхода блока прерывания осуществляется переход к подпрограмме ввода данных. Эта подпрограмма может предусматривать: временное запоминание содержимого регистров МПМ 1, побайтный ввод результатов, запоминание их в памяти, вывод на дисплей (не показан), восстановление содержимого регистров, возврат в основную программу.

Во время выполнения этой подпрограммы происходит сложение в сумматоре 9 числа, накопленного в счетчике 8 импульсов и полученного на информационном выходе АЦП

7. По сигналу с пятого выхода МПМ 1, проходящего через открытую сигналам с выхода декодера 2 вторую логическую схему 4, результат с выхода сумматора 9 через блок

10 магистральных усилителей, которые используются в качестве элемента сопряжения между МПМ 1 и сумматором 9, вводится в память МПМ 1, где заполняется с возможной последующей обработкой, выводом на индикацию и т.п. Таким образом, в результат измерения, полученный в АЦП 7 вводится поправка, полученная в счетчике 8, т.е. линеаризация сводится к посылке корректирующих импульсов на счетчик 8 импульсов в течение длительности второго такта интегрирования и суммирования их с результатом АЦП 7. Число этих импульсов задается программным путем следующим образом.

В устройстве используется кусочно-линейная аппроксимация функции термопреобразователя. Весь диапазон измеряемой температуры разбивается на участки, исходя из допустимой погрешности нелинейности.

Длина i-го участка соответствует числу l; и записывается в один из регистров МПМ 1, например С. Для каждого участка определяется коэффициент требования и;, который также записывается в один из регистров

МПМ 1, например В. В начале работы число и; переписывается в регистр А, далее содержимое регистра А уменьшается на единицу и проверяется, не равен ли результат нулю.

Если не равен, то вновь содержимое регистра А уменьшается на единицу и только тогда, когда число в регистре А станет равным нулю, МПМ 1 посылает импульс на счетчик

8. Затем в регистр А вновь переписывается число и; и весь процесс повторяется. Та1589078

Формула изобретения

Фиг. 2

Составитель В. Куликов

Редактор Е. Конча Техред А. Кравчук Корректор М. Пожо

Заказ 2532 Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 1 СССР

1 !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгорол, ул. Гагарина, 10! ким образом, частота импульсов, посылаемых на счетчик 8, определяется числом и; и временем выполнения команд микропроцессора. Число и; рассчитывается в соответствии с длительностью и количеством тактов, необходимых для выполнения команд

МПМ 1 и с учетом допустимой погрешности линеаризации. После выдачи очередного импульса на счетчик 8 импульсов происходит уменьшение содержимого регистра С на единицу и проверяется, не равен ли результат нулю, т.е. не равно ли нулю содержимое регистра С. Если не равно нулю, то в регистр

А переписывается из регистра В то же самое число и;. Если же результат равен нулю, то происходит возврат в основную программу и запись в регистры В и С новых чисел и;+ i, l;+ ы соответствующих следующему участку линеаризации. Затем процесс повторяется.

Предлагаемое устройство может быть реализовано на серийных микросхемах.

Устройство для измерения температуры, содержащее микропроцессорный модуль, первый выход которого соединен с входом декодера, первый и второй выходы которого подключены к первым входам первой и второй логических схем, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и третьим выходами микропроцессорного модуля, аналого-цифровой преобразователь, 5 вход которого соединен с выходом термопреобразователя, а вход запуска — с выходом первой логической схемы, блок магистральных усилителей, управляющий вход которого соединен с выходом второй логической схемы, а выход — с первым входом микропроцессорного модуля, и блок прерывания, первый вход которого соединен с первым выходом аналого-цифрового преобра зов а тел я, второй вход — с четвер ты м выходом микропроцессорного модуля, а пер15 вый и второй выходы — соответственно с вторым и третьими входами микропроцессорного модуля, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены счетчик импульсов, сумматор и третья логическая схема, первый вход которой соединен с третьим выходом декодера, второй— с пятым выходом микропроцессорного модуля, а выход — с входом счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом сумматора, управляющий и второй вхо25 ды которого подключены соответственно к первому и второму выходам аналого-цифрового преобразователя, а выход — к входу блока магистральных усилителей.