Цифровой термометр Советский патент 1982 года по МПК G01K7/01 

(5А) ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР

1

Изобретение относится к температурным измерениям.

По основному авт. св. № 700788 известен цифровой термометр, содержащий последовательно соединенные термопреобразователь с частотным выходом, ключ, тактирующий блок, сумматор, а также преобразователь кодов, делитель частоты, генератор опорной частоты, схему управления, систему индикации ClJНедостатком известного цифрового . термометра является несинхронизация входных импульсов и интервала измерения, -что в некоторых неблагоприятных случаях приводит к увеличению погрешности от дискретности. Например, если частота входных импульсов такова, что в измерительном интервале Ти-2НТгл, где 2М - числЬ ступеней состояния старших разрядов делителя частоты, укладывается 2М. П + 1 входных импульсов, то на калздой ступени будет по п входных импульсов.

|а еще один импульс окажется на какой-либо из ступеней. И в зависимости от соотношения между началом измерительного интервала и поступлением первого входного импульса этот один импульс может оказаться на любой ступени состояния старшего разряда делителя и в зависимости от этого иметь разный вес. Это приводит к изменению показаний в зтих случаях

10 на величину t)-(+M).

Цель изобретения - повьппение точности измерения путем исключения погрешности от дискретности.

Эта цель достигается тем, что в

15 цифровой термометр введен триггер, к одному из входов которого подключек выход п-го разряда делителя опорной частоты, к другому входу триггера подключен выход ключа, а выход

20 триггера соединен с входом генератора опорной частоты.

На чертеже представлена блок-схема цифрового термометра. 393 Цифровой термометр содержит пьезокварцевый преобразователь 1 с частотным )зыходом, ключ 2, тактирующий блок 3, сумматор 4, преобразователь 5кодов, служащий для преобразования прямого кода в обратный по сигналам старшего разряда делителя опорной частоты, делитель 6 опорной частоты, генератор 7 рпорной частоты, схему 8 управления, систему 9 индика;ции, триггер 10. Выход преобразователя 1 через ;ключ 2 и тактирукиций блок 3 подключен к управляющему входу сумматора 4 кр входам которого подключены выходы преобразователя 5 кодов. К входам преобразователя 5 .подключены вьгкоды; старших к+1 - П- разрядов делителя 6опорной частоты. Самый старший П-ый разряд делителя 6 подключен к входу схемы 8 управления, к управляю цему входу преобразователя 5 и к первому входу триггера 10, к второму «входу, которого подсоединен выход ключа 2. К входу делителя 6 подключен выход генератора 7 опорной частоты, к управляющему входу которого подключен выход триггера 10. Выход к-го разряда делителя 6 подключен к второму входу тактирующего блока 3. Пер вьй выход cxei«.i 8 управления подключен к входам Установка в О делителя 6 и сумматора 4, второй выход - к .входу«ключа 2. Вь1ходы сумматора 4 под ключены к входам стробоскопической системы 9 индикации. Устройство работает следующим образом. При измерении температуры схема 8 управления открывает ключ 2. Ближайший входной импульс, пройдя через ключ 2, устанавливает в 1 триггер 10, который разрешает импульсам гене ратора 7 поступать на вход делителя 6. Входные импульсы поступают также на вход тактиррощего блока 3, которы запрещает одновременно поступление импульсов с выхода ключа 2 на вход Перенос сумматора 4 и импульсов с выхода к-го разряда делителя 6 в к-И разряд. На выходе преобразователя 5 во время работы цифрового термомет ра формируется определенная последов тельность чисел. Импульсы с выхода тактирующего блока 3 вызывают перенос чисел с выходов преобразоватетгя 5 в сумматор 4, в котором они суммируются. 4. Формирование чисел на вьпсоде преобразователя 5 осуществляется следующим образом. Частота F следования импульсов генератора 7 делится младшими разрядами делителя 6. Каждый импульс с выхода к-го разряда делителя 6 вызывает увеличение числа на входах преобразователя 5 на 1. При этом число, подаваемое с выходов npeo6pa30BaTeJtF 5 на входы сумматора 4, также увеличивается на 1. Последовательность формуемых чисел соответственно равна 1,2,...М. После установки в 1 старшего разряда делителя 6 на управляю- , щем входе преобразователя 5 сигнал меняется с О на 1, после чего каждый импульс, поступающий с вьосода к-го разряда делителя 6 на вход старших разрядов делителя, вызывает уменьшение на 1 числа, подаваемого с выходов преобразователя 5 на входы сумматора 4. При этом последовательность формируемых чисел соответственно равна М-1, М-2,...1. После установки в О старшего разряда делителя 6 сигнал с выхода этого разряда устанавливает в О триггер 10, в результате чего прекращается подача импульсов генератора 7 на вход делителя 6, и цикл измерения заканчивается. Если обозначить число ступеней увеличения состояния старших разрядов делителя 6 .через М, то цикл измерения Ти состоит из 2М ступеней оди- наковой длительностей Тм TH - 2МГ,, Т -р- , где F - частота следования импульсов с выхода к-го разряда делителя 6; F - частота генератора 7 D - коэффициент деления младших к разрядов делителя 6. Число, поступающее в сумматор за время одного цикла измерения температуры, равно N ZCFe. .... + MFg/rj F6xVM - M), где Ffly - частота термопреобразоватеТаким образом, благодаря введению жесткой синхронизации начала измери