Цифровой термометр Советский патент 1982 года по МПК G01K7/00 

(54) ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР

1

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

Известно устройство .для измерения температуры, содержащее термопреобразова-. тель, соединенный со входом аналогоцифрового преобразователя, выход которого соединен с блокомпамяти, блокИндикации и блокуправления, соединенный с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя и блока памяти 1.

В этом устройстве каждому значению сигнала с выхода термопреобразователя соответствует значение температуры с выхода блока памяти.

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

Наиболее близким к предлагаемому по .технической сущности является цифровой термометр, содержащий термопреобразователь, соединенный с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом блока памяти и синхронизирующим входом регистра, сумматор, входы которого соединены с выходомблока памяти и выходом регистра, а выход - с входом регистра, блок индикации и блок управления, соединенный с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя, регистра и блока.индикации 2.

Однако это устройство характеризуется невысоким быстродействием, а также сложностью.

Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение Цифрового термомометра.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой термометр содержит дополнительный сумматор, входы которого соот15 вет.ственно соединены с выходами регистра и аналого-цифрового преобразователя, а выход подключен к блоку индикации.

На чертеже приведена структурная схема цифрового термометра.

Цифровой термометр содержит термопреобразователь 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2 с время импульсным кодированием, в состав которого всходят преобразователь напряжения в пачку импульсов И. счетчик и.мпульсов,блок памяти 3,

Сумматор 4, регистр 5, дополнительный сумматор 6, блок индикации 7 и- блок управления 8.

В термометре выходтермопреобразователя 1 подключен ко входу АЦП 2, старшие разряды которого подключены к адресным входам блока памяти 3. Синхронизирующий вход регистра 5 соединен с одним из младших, но не самым младшим разрядом счетчика АЦП. В цифровом термометре используются термопреобразователи, нелинейность которых относительно невелика, в среднем не превышает от диапазона измеряемых температур. При этом блок памяти 3, сумматор 4 и регистр 5 вычисляют только погрешность нелинейности термопреобразователя, а не значение температуры как у прототипа. Точность измерения температуры при этом практически не изменяется.

Цифровой термометр работает следующим образом.

Весь диапазон измеряемых температур разбит на п поддиапазонов. Для каждого поддиапазона в соответствии с характеристикой термопреобразователя установлено определенное приращение температуры, хранимое В соответствующих ячейках блока памяти.

Термопреобразователь 1 преобразует температуру в напряжение. По команде с блока управления АЦП 2 преобразует напряжение с выхода термопреобразоватеЛЯ 1 в пачку импульсов; Так как синхровход регистра 5 подключен к одному из младщих разрядов счетчика АЦП 2, каждый К-й импульс будет изменять состояние регистра 5 на приращение, соответствующее данному поддиапазону температур, извлекаемое из блока памяти 3 и просуммированное с предыдущим состоянием регистра 5 сумматором 4. Таким образом, осуществляется вычисление погрешности нелинейности термопреобразователя. Затем сумматор 6 суммирует значение, выдаваемое АЦП 2, и значение погрешности нелинейности, которое хранится в регистре 5 после прихода последнего импульса в пачке импульсов от АЦП 2.

Через интервал времени, за который происходит весь цикл аналого-цифрового преобразования и суммирования результата измерения,блок управления выдает сигнал на блок индикации, который высвечивает

полученный результат.

Далее блок управления обнуляет счетчик АЦП 2 и регистр 5, таким образом подготавливая термометр к новому циклу работы.

Введение в цифровой термометр дополнительного сумматора и новые сязи между элементами термометра позволяют повысить быстродействие термометра за счет сокращения времени затрачиваемого на вычисление конечного результата, а также

упростить термометр за счет использования блока памяти с меньшим объемом памяти за счет использования сумматора и регистра с меньшим количеством разрядов.

Формула изобретения

Цифровой термометр, содержащий термопреобразователь, соединенный со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом блока памяти и синхронизирующим входом регистра, сумматор, входы которого соединены с выходом блока памяти и выходом регистра, а выход - со входом регистра, блок индикации и блок управления, соединенный с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя, регистра и блока индикации, отличающийся тем, что, ; целью повышения быстродействия и упрощения цифрового термометра, он содержит дополнительный сумматор, входы которого соответственно Соединены с выходами регистра и аналого-цифрового преобразователя, а выход подключен к блоку индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1- Патент Великобритании № 1390837, кл. G 01 N.. опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2771013/18-10, кл. G 01 К 7/00, 1979 (прототип).