Цифровой термометр Советский патент 1988 года по МПК G01K7/22 

S

(Л

Изобретение относится к области температурных измерений. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устр-во содержит термопреобразователь 1, преобразователь 2 сигнала термопреобразователя в число импульсов, счетчики 3, 4 и 7, постоянное запоминающее устр-во 5, формирователь 6 импульса записи, блок 8 цифровой индикации, управляемый делитель 9 частоты, реверсивный двоичный счетчик 10 и селектор 11. Образование новых связей позволяет линеаризовать функции, содержащие линейные участки значительной протяженности. В этом случае селектор 11 не пропускает импульс с выхода счетчика 3 ни на один из входов реверсивного двоичного счетчика 10 и позволяет поддерживать постоянным коэффициент преобразования устр-ва на протяжении участков, код длины которых превышает объем счетчика 3. 1 и;1.

ОС ГС

4

со

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано при точных измерениях температуры с представлением результатов в цифровой форме.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже представлена блок-схема цифрового термометра.

Цифровой термометр содержит термопреобразователь 1, выход которого соединен с входом преобразователя 2 сигнала термопреобразователя в число импульсов, программируемый двоичный счетчик 3, двоичный счетчик 4, постоянное запоминающее устройство (ЦЗУ) 5, формирователь 6 импульс-а записи, двоично-десятичный счетчик 7, блок 8 цифровой индикации, управляемый делитель 9 частоты, реверсивный двоичный счетчик 10 и селектор 11.

Цифровой термометр работает следующим образом.

Пачки импульсов с выхода преобразователя 2 поступают через делитель 9 на вход двоично-десятичного счетчика 7. Начальный коэффициент передачи делителя 9 задается кодом с параллельного выхода счетчика 10. Этот код заносится в счетчик 10 с его информационного входа в момент прихода очередного импульса «Конец измерения от преобразователя сигнала термопреобразователя в число импульсов. Требуемый начальный код на информационно.м входе счетчика 10 устанавливается монтажным способом на стадии практической реализации и в предлагаемом термометре состоит только из логических единиц, что соответствует, например, для логики ТТЛ неподключенному входу. Коэффициент преобразования преобразователя 2 выбирается таким образом, чтобы общая функция преобразования термометра в начале диапазона измерения в допускаемой погрещностью соответствовала номинальной (линейной). По мере поступления импульсов от преобразователя 2 общая функция преобразования прибора из-за нелинейности термопреобразователя постепенно отклоняется от номинальной. Когда погрешность, обусловленная этим отклонением, достигнет предела допускаемого значения, необходимо изменить коэффициент передачи делителя 9. Это осуществляется следующим образом. В нулевой ячейке ПЗУ 5 записан код числа, определяющего длину первого участка аппроксимации, и код двухразрядной логической переменной, управляющей селекторо.м 11. Поэтому два старших разряда выходной шины ПЗУ 5 соединены с управляющи.м входом селектора 11, а остальные - с информационным входом счетчика 3. Импульс «Конец измерения устанавливает двоичный счетчик 4 в нулевое состояние, в результате чего активизируется нулевая ячейка памяти ПЗУ. Тот же импульс после задержки Б формирователе б импульса записи поступает на вход записи программируемого двоичного счетчика 3, вызывая тем самым запись в счетчик 3 кода числа с выхода ПЗУ. Поэтому счет начинается не с нуля, а с этого числа. Импульс переполнения на тактовом выходе счетчика 3, свидетельствующий о начале нового участка аппроксимации, поступает на вход селектора 11. В зависимос0 ти от того, какой код подается с выхода ПЗУ 5 на управляющий вход селектора, он либо вовсе не пропускает импульс с тактового выхода счетчика 3, либо пропускает его на суммирующий или вычитаюг пл,ий тактовый вход реверсивного двоичного счетчика 10 (а значит, и числитель дробного коэффициента передачи делителя 9) не из.меняется, во втором случае увеличивается на единицу, а в третьем - уменьшается на единицу).

0Одновременно импульс переполнения счетчика 3 поступает на тактовый вход счетчика 4, активизируя новую ячейку памяти ПЗУ, и с задержкой в формирователе 6 на вход записи счетчика 3. В счетчик 3 записыс вается новое число, определяюпхее длину следующего участка аппроксимации. Таким образом, применив комбинацию реверсивного счетчика и селектора, получают возмож- пость в необходимые моменты времени из- .менять коэффициент преобразования устQ ройства в нужную сторону, т.е. линеаризовать функции с положительной, отрицательной либо знакопеременной второй производной (например, функция преобразования термоэлектрического преобразователя типа .ХА). Кроме того, такая схема позволяет линеари5 зовать функции, coдepжaпJ,иe линейные участки значительной протяженности (например, в окрестности смены знака второй производной функции). В этом случае селектор 11 не пропускает импульс с выхода счетчика 3 ни на один из входов счетчика 10 и позво0 ляет таким образом поддерживать постоянным коэффициент преобразования всего устройства на протяжении участков, кед дли-ны которых превышает объем счетчика 3.

45

Формула изобретения

Цифровой термометр, содержапдий термопреобразователь, подключенный к входу преобразователя сигнала термопреобразователя в число импульсов, выход которого подключей к тактовому входу управляемого делителя частоты и тактовому входу програм- .мируемого двоичного счетчика, информационный вход которого подключен к выходу постоянного запо.минающего устройства, вход записи соединен с выходом формирователя импульсов записи, а тактовый выход соединен с входом формирователя импу;1Ь- сов записи и входо.м двоичпого счетчика.

параллельный выход которого соединен с адресными входами постоянного запоминающего устройства, двоично десятичный счетчик импульсов, выход которого соединен с блоком цифровой индикации, а вход подключен к выходу управляемого делителя частоты, при этом выход «Конец измерения преобразователя сигнала термопреобразователя в число импульсов соединен с входами установки нуля двоичного счетчика, двоично-десятичного счетчика, управляемого делителя частоты и входом формирователя импульса записи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введе

ны реверсивный двоичный счетчик и селектор, вход которого соединен с тактовым выходом программируемого двоичного счетчика, управляющий вход соединен с выходом постоянного запоминающего устройства, а выходы - с суммирующим и вычитающим тактовыми входами реверсивного двоичного счетчика, параллельный выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя частоты, при этом вход записи реверсивного двоичного счетчика соединен с выходом «Конец измерения преобразователя сигнала термопреобразователя в число импульсов.