Цифровой термометр Советский патент 1981 года по МПК G01K7/00 

(54) ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР

1

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно цифровым термометрс1М с коррекцией нелинейности термопреобразователя.

Известен цифровой термометр, в котором осуществляется коррекция нелинейности термопреобразователя, содержащий термопреобразователь, генератор счетных импульсов, ключ, схему определения знака производной, схему добавления и вычитания импульсов, счетчик импульсов l.

Однако этот цифровой термомент не Обеспечивает высокой точности измерения температуры.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой термометр, содержащий термопреобразователь, соединенный со входом аналогогтцифрового преобразователя, выход которого соединен с блоком памяти , блок индикации и блок управления, соединенный с управлякщими входгиш аналого-цифрового преобразователя и йлока памяти, В этом устройстве каждому значению сигнала с выхода термопреобразователя соответствет значение температуры с выхода блоха памяти l2.

Однако данное устройство не обеспечивает высокой точности измерения в широком диапазоне температур, так как для получения высокой точности измерения оно требует большого объема блока памяти.

Цель изобретения - повышение т рчности измерения температуры.

Поставленная цель достигается тем,

0 что в цифровой термометр введены последовательно соединенные сумматор и регистр, синхронизирующий вход которого соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя, а выход

5 подключен ко входу блока индикации и первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока памяти, причем управляющие входы сумматора и регистра соединены с блоком

0 управления.

На фиг. 1 приведена блок-схема цифрового термометра; на фиг. 2 - график зависимости выходного напряжения термопреобразователя от температуры

5 и его аппроксимация кусочно-линейной функцией.

Схема цифрового термометра содержит термопреобразователь 1, аналогоцифровой преобразователь (АЦП), включающий в себя преобразователь 2 напряжения в пачку импульсов и счетчик 3 импульсов, блок 4 памяти cyMviaTop 5, регистр 6, блок 7индикации и бло 8 управления. Цифровой термометр работает следующим образом. Термопреобразователь 1 преобразуе емпературу в напряжение. С выхода .термопреобразователя напряжение пода ется на вход преобразователя 2 напря жения в пачку импульсов, входящего в состав АЦП, который преобразует напр жение термопреобразователя в пачку импульсов. Пачка импульсов поступает на вход счетчика 3 и на синхронизирующий вход регистра 6. Адресные входы блока 4 памяти подключены к счетчику импульсов 3 таким образом, что при приходе первых К импульсов первой пачки на выходе блока памяти появляется число, соответствующее приращению температуры t для инте вала температур 0-f t (фиг. 2, при приходе от К до 2К-1 импульсов на выходе блока памяти появляется число,, соответствующее приращению температуры /Xt.j для интервала температур Ц,t/2 и т. д. для всего температурного диапазона устройства. Перед изменением счетчик 3 и регистр б обнулены. При приходе первого импульса в счетчик на выходе бло ка памяти стоит число, соответствующее At,y, а на выходе регистра б нуль. На входы сумматора подается число &t из блока памяти и нуль и регистра.с выхода сумматора просумми рованное значение этих двух величин Подается на регистр 6. При приходе первого импульса из преобразователя 2 на синхронизирукадий вход регистра б регистр б записывает код, стоящий на выходе сумматора, т. е. соответствугадий &t . При приходе второго импульса из преобразователя 2 в регистр записывается число, соответст вующее значению At, при приходе К-1 импульсов в регистр записывается число, соответствующее (K-l)ut. При приходе К импульса код старших разрядов счетчика 3 изменяется и на выходе блока памяти появляется число, соответствующее значению utg для диапазона температур t , t„, При приходе каждого импульса значение сигнала на выходе регистра возрастает на Atxj. После прихода последнего импульса регистр б выдает на блок 7 индикации значение температуры, соответствукадее аппроксимирующей ломаной. Спустя заданный промежуток времени, блок 8 управления возвращает все блоки в начальное состояние и термометр начнет новый цикл измерения . Наличие новых элементов в цифровом термометре - сумматора и регистра выгодно отличает его от устройства известного, так как позволяет повысить точность измерения температуры при небольшом объеме блока памяти. Формула изобретения Цифровой термометр,содержащий термопреобразователь, соединенный со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с блоком памяти, блок индикации и блок управления, соединенный с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя и блока памяти, о т.л и ч а ющ и и с я тем, что, С целью повышения точности измерения, в него введены последовательно соединенные сумматор и регистр, синхронизирующий вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход подключен ко входу блока индикации и первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока памяти, причем управляющие входы сумматора и регистра соединены с блоком управления. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Коллатай, Харконен. Цифровая линеаризация результатов измерений, Электроника, 1968, № 5, с. 26-3. 2.Патент Великобритании № 1390837, кл. G 1 N, опублик. 1975 (прототип).