Цифровой термометр

 

Изобретение касается температурных измерений, предназначено для работы с термопреобразователями с частотным выходным сигналом, у которых выходная частота F связана с температурой T зависимостью F @ √T, и позволяет повысить точность и помехозащищенность измерений. Импульсный сигнал с выхода термообразователя 1 поступает на вход триггера 9, на выходе которого с помощью счетчика 5, элемента И 6 и генератора частоты 2 формируется последовательность импульсов длительностью Τ, следующая с частотой F, поступающая на входы элементов И 6, 7, 8. На суммирующий вход реверсивного счетчика 4 через элемент И 7 поступает сигнал с выхода генератора 3 частоты, а на вычитающий вход - с выхода преобразователя 12 кода в частоту, который также поступает на вход преобразователя 11 частоты в код. На выходе преобразователя 11 формируется код, пропорциональный температуре, который поступает в блок 10 индикации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 К 7 32!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4223110/24-10 (22) 06.04.87 (46) 07.11.89. Вюл. У 41 (71) Ленинградский электротехнический институт им, В.И. Ульянова и Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.И. Гулин, С.В. Забелина, H.И. Сафьянников и Е.JI. Угрюмов (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1117467, кл. G 01 К 7/32, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1229604, кл. G 01 К 7/32, 1984, (54) ЦИФРОВОЙ ТЕРМ0МЕТР (57) Изобретение касается температурных измерений, предназначено для работы с термопреобразователями с частотным выходным сигналом, у которых выходная частота F связана с темпе„„SU„„1520360 А 1 ратурой t зависимостью F 76, и позволяет повысить точность и помехо1 защищенность измерений, Импульсный сигнал с выхода термообразователя поступает на вход триггера 9, на выходе которого с помощью счетчика 5, элемента И 6 и генератора частоты 2 формируется последовательность импульсов длительностью С, следующая с частотой F поступающая на входы элементов И 6, 7, 8, На суммирующий вход реверсивного счетчика 4 через элемент И 7 поступает сигнал с выхода генератора 3 частоты, а на вычитающий вход — с выхода преобразователя

17 кода в частоту, который также пос- Я тупает на вход преобразователя 11 частоты в код. На выходе преобразователя 1 1 формируется код, пропорциональный температуре, который поступает в блок 10 индикапии. 1 ил.

1520360

Изобретение относится к темпера— турным измерениям и может быть использовано при построении цифровых термометров, работающих с термопреобразователями„ имеющими частотный выходной сигнал, например ньезокварцевыми преобразователями.

Целью изобретения является повышение точности измерения и помехоустойчивости термометра.

На чертеже приведена функциональная схема цифрового термометра.

Цифровой термометр содержит термо-преобразователь 1 с частотным выходом, первый 2 и второй 3 генераторы частоты, реверсивный счетчик 4, счетчик 5, первый 6, второй 7 и третий 8 элементы И, триггер 9, блок

10 индикации, преобразователь 11

20 частоты в код и преобразователь 12 кода в частоту.

Цифровой термометр работает в не1 прерывном режиме ° Он обеспечивает линеаризацию характеристик термопре- 25 образователей с зависимостью F(t) ай, где Р(1) — выходная частота термопреобразователя t — температура; а — постоянный коэффициент.

Генераторы 2 и 3 частот вырабатывают импульсные последовательности с частотами Р и F соответственно, 1 причем частоты F и Р должны быть много больше выходной частоты F(t) термопреобраэователя 1.

Импульс в с выхода термопреобразователя 1, поступая на вход триггера

9, переводит его в единичное состояние. По сигналу с выхода триггера 9 открываются элементы И 6-8. Через 40 элемент И б на вход счетчика 5 начинают поступать импульсы от генератора

2, следующие с частотой F;. Через время " = k/1 „, где k — коэффициент рсле ия счетчика 5 он переполнится 45 и на его выходе сформируется сигнал, устанавливающий триггер 9 в нулевое состояние. Следующий импульс с выхода термопреобразователя вновь переводит триггер 9 в единичное состояние на время Р . Таким образом на выходе

50 триггера 9 формируется последовательность импульсов длительностью следующая с частотой F(t) .

За время В„много большее периода следования импульсов от термопреобразователя 1, на суммирующий вход реверсивного счетчика 4 через элемент

И 7 поступает М = F -F(t) 8 импульсов. Выходной код реверсивного счетчика 4 поступает на входы преобразователя 12 кода в частоту, на опорный вход которого поступает сигнал с частотой Р< от генератора 3.

Частотный сигнал с выхода преобразователя 12 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 4. В установившемся режиме при большом коэффициенте преобразования kiz преобразователя 12 число импульсов, поступающее на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика за интервал времени 8, равно между собой

Р,л,F(t) g F где F,z — частота импульсного сигнала на выходе преобразователя 12 кода в частоту.

Частотный сигнал с выхода преобразователя 12 поступает через элемент И 8 на вход преобразователя 11 частоты в код. За интервал времени

6, определяемый конструкцией преобразователя 11, на вход преобразова-! F„ k .Е

z тели 11 поступит М „= — F (t) импульсов, в результате чего код на выходе преобразователя 11 пропорционален квадрату частоты термопреобразователя. При выполнении условия

Р . kz 8/F а выходной код Я„преобразователя 11 однозначно связан с измеряемой температурой Я„=t, Этот код отражается цифровым индикатором блока 10 индикации.

Формула изобретения

Цифровой термометр, содержащий термопреобразователь с частотным выходом, первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого генератора частоты, а .выход подключен к счетному входу счетчика, выход переноса коророго соединен с сбрасывающим входом триггера, второй элемент И, второй генератор, третий элемент И и блок индикации,о т л ич а ю шийся тем„ что, с целью повышения точности измерения и помехоустойчивости термометра, в него введены преобразователь частоты в код, преобразователь кода в частоту и реверсивный счетчик, суммирующий вход

Составитель В. Куликов

Техред А. Кравчук Корректор М. Максимишинец.Редактор И. Шулла

Заказ 6?4?/42 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15203 которого соединен с выходом второго элемента И, а вычитающий вход подключен к первому входу третьего элемента И и выходу преобразователя

5 кода в частоту, кодовый вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а частотный вход соединен с выходом второго генератора частоты и первым входом .второго элемента И, 60 6 второй вход которого соединен с втоt рыми входами первого и третьего элементов И и выходом триггера, установочный вход которого подключен к выходу термопреобраэователя, при этом вход преобразователя частоты в код соединен с выходом третьего элемента И, а выход подключен к блоку индикации.