Цифровой термометр Советский патент 1981 года по МПК G01K7/00 

1

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к цифровым термометрам с коррекцией нелинейности термопреобразователя.

Известен цифровой термометр, содержащий термометр сопротивления, эталонный резистор, цифроаналоговый преобразователь, генератор счетных импульсов. В этом устройстве компенсация нелинейности термометра сопротивления достигается путем включения в цепь питания первого цифроаналогового преобразователя второго цифроаналогового преобразователя l.

Однако это устройство не обеспечивает высокой точности измерения температуры в широком диапазоне темг ператур.

Наиболее близким к предлагаемому является цифровой термометр, содерЖсцций термопреобразователь, включенный в измерительную схему, выход которой соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, блок управления, соединенный с управляющими входами блока индикации и аналогоцифрового преобразователя 1.

Недостатком известного цифрового термометра является .низкая точность /измерения температуры, поскольку он

не может компенсировать нелинейность термопреобразователя в широком диапазоне температур.

Цель изобретения - повышение точности измерения температуры.

Поставленная цель достигается тем что в цифровой термометр введены коммутатор, блок памяти и микропроцессор, входы которого соответственно соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, блока памяти и блока управления, а выход соединен с блоком индикации, причем вход коммутатора соединен с выходом блока управления, а выходы соответственно соединены с измерительной схемой и блоком памяти.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Цифровой термометр содержит термопреобразователь 1, включенный в измерительную схему 2, аналого-цифровой преобразователь 3, коммутатор 4, блок 5 памяти, микропроцессор 6, блок 7 управления и блок 8 индикации .

Цифровой термометр работает следующим образом.

Характеристика любого термопреобразователя в аналитическом.виде может быть представлена в форме многочленаwi и -S 1--0 -0 где Б - величина выходного парамет ра термопреобразователя; в - измеряемое значение температуры; , ь; - постоянные коэффициенты ко торые выбраны так, чтобы погрешность аппроксимации истинной температурной зависимости не превосходила заданной величины во всем диапазоне измерения Поскольку об истинном значении темпе ратуры судят по измеренной величине параметра Bg, практический интерес представляет аппроксимирующая зависи мость вида (Ввь,к) ,,, (2 где с- ;; постоянные коэффициенты, которые можно определить заранее. При измерении температуры сигнал с выхода термопреобразователя 1 поступает в измерительную схему, 2, где он усиливается и поступает затем в аналого-цифровой преобразователь 3. Коммутатор 4 переключает коэффициент, усиления измерительной схемы в зависимости от величины входного сиг нала, поступающего с термопреобразователя 1. Этот же коммутатор переклю чает выходы блока 5 памяти, подавая на вход микропроцессора коэффициенты ,d; аппроксимирующего многочлена, соответствующие определенному значению коэффициента усиления измеритель ной схемы 2. С выхода аналого-цифрового преобразователя сигнал поступае на вход микропроцессора 6, на другие входы которого поступают значения коэффициентов с.,- ,d,j- из блока памяти Алгоритм вычисления з.начения Q в со ответствии с формулой (2) заложен в блоке 7 управления, который одновременно управляет работой аналого-цифрового преобразователя, коммутатора и блока индикации 8. Точность измерения температуры может обеспечиваться в соответствии с заданньши требованиями путем соответствующего выбора аппроксимирукядего выражения. Наличие новых, элементов коммутатора, микропроцессора и блока памяти выгодно отличает предлагаемый цифровой термометр от известного устройства, так как обеспечивает повыщение точности измерения температуры, что позволяет расширить сферу применения цифровоготермометра. Формула изобретения Цифровой термометр, содержащий термопреобразователь, включенный в измерительную схему, выход которой соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, блок управления, соединенный с управляющими входами блока индикации и аналого-цифрового преобразователя, отличающий с- и тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены коммутатор, блок памяти и микропроцессор, входы которого соответственно соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, блока памяти и блока управления, а выход соединен с блоком индикации, причем вход коммутатора соединен с выходом блока управления, а выходы соединены соответственно с измерительной схемой и входом блока памяти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 502237, кл.С 01 К 7/16, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 559131, кл.С.01 К 7/16, 1975 (прототип) .