ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР Советский патент 1971 года по МПК G01K7/00 

Изобретение относится к области создания устройств для измерения температуры, в частности цифровых термометров.

Известны цифровые термометры, содержащие датчик температуры с частотным выходом, ключ, десятичный счетчик результата, генератор опорной частоты, триггер знака, двоично-десятичную декаду, дешифратор, ин-вертор, катодные ключи, схемы сравнения двоично-десятичных кодов, усилители и цифровые индикаторные лампы.

Цифровой термометр подсчитывает импульсы от датчика температуры с частотным выходом за опорное время, получаемое с помощью генератора опорной частоты.

Недостаток описанного цифрового термометра заключается в том, что для ввода результата измерения в обратном коде необходимо применить специальные схемы преобразования прямого кода в обратный код, по одной в каждой декаде десятичного счетчика результата (для цифрового пьезокварцевого термометра с чувствительностью 0,0001 °С необходимо семь таких схем, каждая из которых содержит, как правило, восемь логических ячеек), а также применить дополнительную схему для управления переводом результата в обратный код, что снижает надежность термометра.

В устройстве, выполненном согласно изобретению, указанный недостаток устранен тем, что выходы дешифратора, соответствующие взаимно обратным десятичным цифрам, объединены попарно с помощью схем «ИЛИ, выходы которых подключены к базам катодных ключей, выход младщего разряда декады подключен ко входам одноразрядной схемы сравнения, ко вторым входам которой

подключены выходы разряда знака результата измерения, а выход этой схемы сравнения подключен к эмиттерам катодных ключей нечетных цифр и ко входу инвертора, выход которого подключен к эмиттерам катодных ключей четных цифр.

Схема цифрового термометра приведена на чертеже.

Цифровой термометр содержит датчик /

температуры с частотным выходом, ключ 2, десятичный счетчик 3 результата, генератор 4 опорной частоты; делитель 5 опорной частоты; триггер 6 знака; двоично-десятичную декаду 7; дещифратор 8 двоично-десятичного

кода в десятичный; схемы «ИЛИ 9, одноразрядную схему W сравнения; инвертор И; катодные ключи 12; схемы 13 сравнения двоично-десятичных кодов; усилители 14 анодных импульсов; цифровые индикаторные ламДатчик 1 температуры с частотным выходом подключен через 2 ко входу десятичного счетчика 3 результата; генератор 4 опорной частоты имеет делитель 5, управляющий с выхода а ключом 2. Триггер 6 знака включен на выходе десятичного счетчика 3 результата. Выход б делителя 5 опорной частоты подключен ко входу двоично-десятичной декады 7, выходы которой подключены ко входам дешифратора 8, преобразующего двоично-десятичный код в десятичный. Выходы дещифратора, соответствующие парам взаимно обратных десятичных цифр О и 9, 1 и 8, 2 и 7, 3 и 6, 4 и 5, объединены пятью схемами «ИЛИ 9. Выходы младшего триггера двоично-десятичной декады 7 подключены ко входам в-г одноразрядной схемы W сравнения. Ко входам д-е этой схемы подключены выходы триггера 6 знака результата измерения. Выход схемы 10 сравнения подключен во входу инвертора 7/ и к эмиттерам катодных ключей 12, включающих цифры 1, 3, 5, 7 и 9. Сигнал 1 на выходе схемы сравнения соответствует состоянию О и « + или 1 и «- младщего разряда двоично-десятичной декады и разряда знака результата. Выход инвертора 11 подключен к эмиттерам катодных ключей 12, включающий цифры О, 2, 4, 6, 8. Каждый ключ срабатывает при поступлении сигнала 1 на его базу и сигнала О на эмиттер. Коллекторы ключей 12 подключены к соответствующим катодам всех цифровых ламп, соединенным параллельно. К анодам цифровых ламп подключены выходы усилителей 14, ко входам которых подключены выходы схем сравнения двоично-десятичных кодов. Эти схемы сравнивают двоично-десятичный код, поступающий с двоично-десятичной декады 7, с двоично-десятичным кодом результата измерения температуры, образующегося в десятичном счетчике 3 результата.

Термометр работает следующим образом.

Перед измерением все триггеры десятичного счетчика 3 результата устанавливают в исходное состояние, а триггер 6 знака в состояние «-. Прн измерении положительной температуры триггер знака станет в состояние « + . В этом случае при нулевом состоянии двоично-десятичной декады 7 сигнал 1 будет подан на базы ключей 12, управляющих катодами цифр О и 9 индикаторных ламп. С выхода схемы 10 сравнения на эмиттеры ключей нечетных цифр будет также подан сигнал 1, а с выхода инвертора 11 на эмиттеры ключей четных цифр будет подан сигнал 0. Срабатывает ключ, управляющий катодами цифры О всех индикаторных ламп. В состоянии двоично-десятичной декады 7, соответствующем 1, срабатывает ключ, управляющий катодами цифры 1 всех индикаторных ламп. В состоянии декады 7, соответствующем цифре 2, срабатывает ключ, управляющий катодами цифры 2 всех индикаторных ламп, и т. д.

Таким образом, при измерении положительной температуры будут включаться катоды цифр, соответствующих прямому коду двоично-десятичной декады 7.

При измерении отрицательной температуры триггер знака остается в состоянии «-.

8этом случае при нулевом состоянии двоично-десятичной декады 7 на выходе схемы сравнения 10 появится сигнал О, а на выходе

инвертора 11 сигнал 1, благодаря чему сработает ключ, управляющий катодами цифры

9всех индикаторных ламп. При состоянии декады 7, соответствующем 1, подключаются катоды цифры 8 всех индикаторных ламп, а

нри состоянии декады 7, соответствующем 2, срабатывает ключ, управляющий катодами цифры 7, и т. д. Таким образом, при отрицательном результате измерения температуры будут включаться катоды цифр, соответствующих обратному коду двоично-десятичной декады 7.

Как при измерении положительных, так и при измерении отрицательных температур при совпадении кодов цифры декады 7 с кодом

цифры, поступающей на схему сравнения с декады десятичного счетчика 3 результата, на выходе соответствующей схемы сравнения появится импульс, который после усиления с помощью одного из усилителей 14 поступит

иа анод одной из индикаторных ламп и включит ее. Высвечивается цифра, катод которой включен с помощью одного из катодных ключей 12. При измерении положительных температур

эта цифра соответствует его прямому коду, а при измерении отрицательных - обратному коду.

Предмет изобретения

Цифровой термометр, содержащий датчик температуры с частотным выходом, ключ, десятичный счетчик результата, генератор опорной частоты, триггер знака, двоично-десятичную декаду, дешифратор двоично-десятичного кода, инвертор, катодные ключи, схемы сравнения двоично-десятичных кодов, усилители и цифровые индикаторные лампы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, выходы дешифратора, соответствующие взаимно обратным десятичным цифрам, объединены попарно с помощью схем «ИЛИ, выходы которых подключены к базам катодных

ключей, выход младшего разряда декады подключен ко входам одноразрядной схемы сравнения, ко вторым входам которой подключены выходы разряда знака результата измерения, а выход этой схемы сравнения подключей к эмиттерам катодных ключей нечетных цифр и ко входу инвертора, выход которого подключен к эмиттерам катодных ключей четных цифр.

rrv-f

гЖШШуяашВ) гШЖш

-1 VIX V.

UJqLJ:

ШГШОГГДГХ г-,г- -St- I

/