Устройство для измерения температуры Советский патент 1988 года по МПК G01K7/00 

00 СО

4

13

12 напряжения. Если на вы-ходе генератора 7 присутствует импульс ,Лог.1чес кая единица и если температура изменяется, т.е. на выходе нуль-компаратора 9 присутствует логическая единица, то в возбужденное состояние переходят те RS-триггеры, на выходах компараторов которых присутствует логическая единица. Измеряемая температура представлена соответствующим количеством светящихся индикаторных элементов 6.1,,.61. По окончании им

пульса на выходе генератора 7 происходит обнуление RS-триггеров. На выходе инверторе 11 присутствует сигнал Логическая единица, поэтому на Rвходах трип еров 5.1,...,5,п присутствует сигнал сброса. Для повьше- ния надежности обнуления RS-триггеров 5.1,..6s5.n применяется асинхронное последовательное обнуление. Для иэмеренг1Я изменяющейся температуры применяется дискретизация во времени осуществляемая генератором 7. 1 ил.

Изобретение относится к температурным измерениям. Цель изобретения - повышение информативности устр-ва путем контроля скорости изменения температуры. Измеряемая температура преобразуется в напряжение преобразователем 1 температуры в напряжение, которое поступает на входы компараторов -2,1,.„.,2.п напряжения, на вторые входы которых подается напряжение с выхода резистивного делителя

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано в разли 1ных отраслях промьшленности, где требуется измерение температуры с повышенной информативностью.

Цель изобретения - повышение ин- формативности устройства путем контроля скорости изменения температуры.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 температуры в напряжение, п компараторов 2,,,,,,2,п напряжения, где п - число уровней квантования выходного напряжения преобразователя 1, п элементов И 3,1 j,, . $ З.п, п элементов И-ИЛИ 4.1,,. „ рА.П;. п RS-триггеров 5.1,..,55,п, п индикаторных элементов 6.15,.,,6,п, генератор 7 тактовых импульсов, дифференциатор 8 нуль-компаратор 9, первый инвертор 10, второй инвертор 11, резистивный делитель 12 напряжения и источник 13 опорного напряжения

Устройство работает следующим образом.

Измеряемая температура преобразуется в напряжение преобразователем 1 температуры в напряжение, которое поступает на первые входы компар сьторов 2,1,...,2.п напряжения, на вторые входы которых подается напряжение с выхода резистивного делителя 12 напряжения .

Если напряжение на вькоде преобразователя 1 и меньше порогового напряжения Uf,; i-ro компаратора на

0

пряжения (L 1 ,. . . ,п) , т.е . U , на выходе компаратора 2.1 напряжения присутствует напряжение логического нуля,

Если , на выходе компаратора 2,1 напряхсения присутствует логическая единица. Пороговые напряжения Uf,; можно подобрать так, чтобы линеаризовать характеристику любого типа преобразователя температуры в напряжение .

Если измеряемая температура изменяется с некоторой скоростью - увеличивается или уменьшается, с выхода дифференциатора 8 снимается ненулевое напряжение, равное скорости изменения напряжения на выходе преобразователя 1, которое сравнивается с нулевым уровнем нуль-компаратора 9, поэтому на выходе последнего присутствует логическая единица. Функции возбуждения Fg , и гашения F,; i-ro .RS-триг- гера, а соответственно и i-ro индикаторного элемента описываются выражениями

P.i

С С

FB,; Y. C-Q,,;; Y-C + Y.Q,4, Q;, ,

-сигнал управления на выходе нуль-компаратора 9;

-сигнал на первого инвертора 11;

-сигнал на выходе генератора 7 тактовых импульсов;

-сигнал на выходе второго HHFiepTopa 1 1 ;

10

Последопательное обн ройстве применено с цел возможности сбоев при п меняющейся температуры щейся, которые заключаю нии не одного, а нескол ных триггеров при предс меняющейся температуры, произойти при параллель всех ранее возбужденных которые в общем случае времена обнуления.

Таким образом, для п 15 дежности обнуления прим хронное последовательно для возможности измерен ся температуры применяе зация во времени, осуще

- сигнал на выходе i-ro

компаратора напряжения; Q;, - сигнал на прямом выходе

(L+I) RS-триггера; - сигнал на инверсном выходе (i-1) RS-триггера.

Таким образом, если на выходе тактового генератора 7 присутствует импульс Логическая единица, и если температура изменяется, т.е. на выходе нуль-компаратора 9 присутствует логическая единица, в возбужденное состояние переходят те RS-триггеры, на выходах компараторов напряжения которых присутствует логическая единица. Следовательно, измеряемая температура представляется соответству- ,ющим количеством светящихся индикаторных элементов 6.1,...,6.1. По окон-20 тактовым генератором 7. чании импульса на выходе тактового генератора 7 происходит обнуление всех RS-триггеров, поскольку температура продолжает изменяться. В этом случае на выходе нуль-компаратора 9 и на выходе второго инвертора 11 присутствуют сигналы логической единицы, поэтому на К-входах всех триггеров присутствует сигнал сброса. С поступлением следующего тактового ш шульса с выхода тактового генератора 7 процесс повторяется.

Если ранее изменяющаяся температура, которой соответствует i сработавших компараторов и соответственно i светящихся индикаторных элементов, перестает изменяться, т.е. скорость изменения напряжения на выходе преобразователя. 1 становится равна нулю, на выходе нуль-компаратора 9 появляется логический нуль, а на выходе первого инвертора 10 - логическая единица. Происходит обнуление триггера 5.1, так как на первом входе второго элемента И элемента И-ИЛИ 4.1 присутствует логическая единица с инвертора 10, а на втором входе - логическая единица с прямого выхода RS-триггера 5.2.

После того, как обнуляется RS- триггер 5.1, т.е. на его инверсном выходе появляется логическая единица, происходит обнуление RS-триггера 5,2 и так далее. Таким образом, происходит обнуление всех ранее возбужденных триггеров, кроме триггера, так как на прямом выходе (i+1)-ro триггера присутствует логический нуль.

Формула изоб

Устройство для измер

25 туры, содержащее преобр пературы в напряжение, подключен к первым вход торов напряжения, вторы рых соединены с выходам

30 ного делителя напряжени ного к источнику опорно отличающееся целью повьщ1ения информа ройства путем контроля

2g нения температуры, в не элементов И, п RS-тригг ментов И-ИЛИ, п индикато тов, генератор тактовых два инвертора, дифферен нуль-компаратор, первый го через дифференциатор выходом преобразователя в напряжение, второй вхо щиной нулевого потенциал подключен к входу перво первым входам всех элеме вым входам первых элемен элементов И-ИЛИ, вторые соединены с выходом втор ра, вход которого соедин генератора тактовых импу рыми входами всех элемен входы которых соединены соответствующих компарат

55 жеиия, а выходы подключе соответствующих RS-тригг входы которых соединены вующими индикаторными эл R-входы подключены к вых

40

45

50

Последопательное обнуление в устройстве применено с целью исключения возможности сбоев при переходе от изменяющейся температуры к неизменяющейся, которые заключаются в появлении не одного, а нескольких возбужден ных триггеров при представлении неизменяющейся температуры, что может произойти при параллельном обнулении всех ранее возбужденных триггеров, которые в общем случае имеют разные времена обнуления.

Таким образом, для повьшения на- дежности обнуления применяется асинхронное последовательное обнуление, для возможности измерения изменяющейся температуры применяется дискретизация во времени, осуществляемая

тактовым генератором 7.

тактовым генератором 7.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее преобразователь температуры в напряжение, выход которого подключен к первым входам п компара- торов напряжения, вторые входы кото- рых соединены с выходами резистивного делителя напряжения, подключенного к источнику опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения информативности устройства путем контроля скорости изменения температуры, в него введены и элементов И, п RS-триггеров, п элементов И-ИЛИ, п индикаторных элемен- тов, генератор тактовых импульсов, два инвертора, дифференциатор и нуль-компаратор, первый вход которого через дифференциатор соединен с выходом преобразователя температуры в напряжение, второй вход соединен с щиной нулевого потенциала, а выход, подключен к входу первого инвертора, первым входам всех элементов И и первым входам первых элементов И всех элементов И-ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом второго инвертора, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и вторыми входами всех элементов И, третьи входы которых соединены с выходами соответствующих компараторов напряеиия, а выходы подключены к S-входам соответствующих RS-триггеров, прямые входы которых соединены с соответстующими индикаторными элементами, а R-входы подключены к выхо;1пм соответ

5 13977АО6

ствующих элементов Н-ИЛИ, первые вхо-третьи входы вторых элементов И кажды вторых элементов И которых соеди-ддро к-го элемента И-ИЛИ, за исключенены с выходом первого инвертора,нием первого и последнего, соединены

причем вторые входы вторых элементов инверсным выходом (К-1)-го триггеИ каждого К-го элемента И-ИЛИ,,эард а второй вход второго элемента И

исключением последнего, соединены элемента И-ИЛИ соединен с инверпрямым выходом (К+1)-го триггера, выходом (п-1)-го триггера.