Цифровой термометр Советский патент 1983 года по МПК G01K7/00 

Изобретение относиРся к измерению температуры,а именно к устройствам для измерения температуры контактными методами с коррекцией нелинейности характеристики первичного измерительного преобразователя и, цифровой индикацией результата измерения Известен цифровой измеритель темп ратуры, содержащий термопреобразователь, соединенный с входом аналогоцифровог9 преобразователя, выход ко торого соединен с блоком памяти, блок индикации и блок управления, соединенный с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя и блока памяти, В измерителе температуры каждому значению сигнала с выхода термопреобразователя, соответствует значение температуры с выхода блока памяти,, . Недостатком устройства является его сложность, так как для получени высокой точности измерения оно требует большого объема памяти. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой термометр, содержащий термопреобразователь, генератор тактоiвых импульсов, выход которого,через .; первый ключ подключен к последова тельно соединенным делителю, первому счетчику, дешифратору и блоку ин дикации, второй ключ и второй счетч ь цифровом термометре коррекция нелинейности термопрёобразователя осуществляется путем добавления или вычитания из результата изме-, рения, зафиксированного в счетчике импульсов, дополнительного количест ва счетных импульсов, формируемых специальной схемой коррекций Недостатком известного-цифрового термометра является низкая точность измерения температуры, так как схем коррекции из-за ее сложности не может обеспечить- достаточно точной кор рекции характеристики термопреобраз вателя, . Цель изобретения - пойышение точ ности измерений. . Поставленная цель достигается, .тем, что в цифровой термометр/ содержащий термопреобразователь, генератор тактовых импульсов, выход которого через первый ключ подключё к последовательно соединенным делителю, первому счетчику, дешифратору и блоку индикации, второй ключ и второй счетчик, введены, блок памяти схема задержки,;, генератор пилообраз ного напряжения и компаратор, входы которого соединены с выходом термопреобразователя и генератора- илооб разного напряжения, а первый выход, соединен с разрешающими входами клю чей, второй выход соединен с запрёщающим входом второго ключа, выход которого через последовательно соединенные второй счетчик, блок памяти и схему задержки подключен к запрещающему входу первого ключа, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом генератора пилообразного напряжения и входом второго ключа. На чертеже приведена структур-ная схема цифрового термометра. Цифровой термометр содержит тер-., мопреобразователь 1,например термоэлектрический преобразователь, генератор 2 пилообразного напряже-ния, генератор 3 тактовых импульсов, компаратор 4, первый 5 и второй б ключи, схему 7 задержки, первый счетчик 8f бпок 9 памяти, делитель 10, второй счетчик 11, дешифратор 12 и блок 13 индикации. Цифровой термометр работает следУ ощим образом, Термо-ЭДС Е (€)термоэлектрического преобразователя 1, нелинейно Зависящий от температуры его рабочего cпaяg, поступает на первый вход компаратора 4/.на второй вход которо-, го поступает линейно возрастающее напряжение U(t) с генератора 2 пилообразного напряжения Запуск генератора пилообразного напряжения осуществляют синхронно с запуском генератора тактовых импульсов. Компаратор выдает сигнал, разрешающий пропускание тактовых импульсов первому 5 и второму б ключам в момент t равенства нулю пилообразного напрял ения. Сигнал, запрещающий прохождение импульсов Через ключ б, выдается компаратором 4 в момент t равенства пилообразного напряжения и терМо-ЭДС.; Таким Образом ключ 6 открыт в течение интервала времени o( Гфи .этом. величина ийтервала .tp пропорциональна в.еличине Б и .нелинейным, образом зависит от тем-, пературы, . Для .обеспечения линейной зави- симости между интервалом времени t и температурой в интервал времени .1 должен быть увеличен на интервал времени At .Дли .определения &t пачки импульсов, заполняющие интервал времени tg, поступают на счетный вход счетчика 8, который связан с блоком 9 памяти, поз.воляющим каждому состоянию поставить в соостветствие определенный уп|эавЛяющий сигнал,подающийся на управляющий вход регулируемой схемы 7 за- . держки.Схема 7 задержки в зависимости от Величины управляю.лего сигнала, т.е. в зависимости от величины.измеряемой температуры, формирует корректирующий, сигнал ut, который подобран таким образом,, чтобы обеспечить временный сдвиг момента срабатывания первого ключа 5 с запаздыванием запрещения пропускания импульсо в той мере, которая необходима для получения линейного сигнала. Число импульсов, поступающее через далнтель 10 на вход счетчика 11 импульсов от генератора 3 тактовых импульсов за время t -i-At, пропорционально измеряемой температуре. Посредством дешифратора 12 числовой код счетг чика 11 преобразуется в числовое значение температуры, которое фиксируется блоком 13 индикации.

Практически при помощи предлагавмого цифрового терометра может быть обеспечено любое заранее заданное значение остаточной погрешности линейности, которое зависит в конечном счете от емкости блока .памяти.

Наличие в цифровом термометре новых элементов - блока памяти, схема задержки, генератора пилообразноного напряжения и компаратора - выгодно отличает его от прототипа, так как позволяет повысить точность измерения температуры

ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР, содержащий термопреобразоватеяь, генератор тактовых импульсов, выход которого через первый ключ подключен к последовательно соединенным делителю, первому счетчику, данифратору и блоку индикации, второй ключ и второй, счетчик, отличаюши й-. с я тем, что, с целью повышения тоЧности измерения, в него введены блок памяти, схема задержки, генератор пилообразного напряжения и компаратор, входы которого соединены с выходом термопреобразователя и генератора пилообразного напряжения, а первый выход соединен с разрешающими входами ключей, второй выход соединен с запрещающим входом второго ключа, выход которого через последовательно соединенные второй счетчик, блок памяти и схему задержки подключен к запрещающему входу первого ключа, при этом выход генератора тактовых им- 9 пульсов соединен с тактовым входом генератора пилообразного напряжения и входом второго ключа. ,