SU1352250A1 - Thermoresistance digital thermometer - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  полевых температурных исследований в геокриологии, геотермии. Цель изобретени  - повьшение точности измерени  температуры за счет коррекции и компенсации нелинейности датчиков с различными температурными характеристиками. Величина сопротивлени  датчика 1 температуры через переключатель 2 датчиков поступает на вход аналого-цифрового преобразовател  3 (АЦП), где преобразуетс  в цифровой код и по управл ющим командам блоки 5 управлени  подаетс  на входы блока 4 коррекции и микропроцессора 7. На вход АЦП 3 с блока 4 коррекции поступает значение сопротивлени  образцового резистора, соответствующее измер емому значению сопротивлени  датчика 1 температуры. АЦП 3 преобразует сопротивление образцового резистора в цифровой код и выдает его на вход микропроцессора 7, куда также с блока 5 управлени  поступает код образцового резистора. Значение цифрового кода сопротивлени  датчика 1 температуры вычисл етс  микропроцес ором 7 по приведенной в описании формуле. 1 ил. с (ОThe invention can be used for field temperature studies in geocryology, geothermy. The purpose of the invention is to increase the accuracy of temperature measurement by correcting and compensating for the non-linearity of sensors with different temperature characteristics. The resistance of the temperature sensor 1 through the sensor switch 2 is fed to the input of the analog-digital converter 3 (ADC), where it is converted into a digital code and, according to control commands, the control blocks 5 are fed to the inputs of the correction unit 4 and the microprocessor 7. To the input of the ADC 3 from the unit 4, the resistance value of the reference resistor is received, corresponding to the measured resistance value of the temperature sensor 1. A / D converter 3 converts the resistance of the reference resistor to a digital code and outputs it to the input of the microprocessor 7, where the code of the reference resistor also flows from the control unit 5. The value of the digital resistance code of temperature sensor 1 is calculated by microprocessor 7 according to the formula given in the description. 1 il. c (o

Description

Изобретение относитс  к термометрии и может быть использовано дл  полевых температурных исследований в геокриологии, геотермии.The invention relates to thermometry and can be used for field temperature studies in geocryology, geothermy.

Целью изобретени   вл етс  повы- шение точности измерени  температуры за счет коррекции и компенсации нелинейности датчиков с различными температурными характеристиками.The aim of the invention is to improve the accuracy of temperature measurement by correcting and compensating for the non-linearity of sensors with different temperature characteristics.

На чертеже представлена схема тер мометра.The drawing shows a diagram of a thermometer.

Устройство содержит датчики 1 температуры (терморезисторы), переключатель 2 датчиков, аналого-цифровой преобразователь 3, блок 4 коррекции, блок 5 управлени , блок 6 пам ти, микропроцессор 7, блок 8 ввода коэффициентов , отсчетное устройство 9. Вход переключател  2 датчиков соединен с датчиками 1 температуры, а выходы - с входом аналого-цифрового преобразовател  3 и адресным входом блока 6 пам ти, управл ющий вход которого соединен с выходом.блока 5 управлени , а информационный вход - с выходом блока 8 ввода коэффициентов . При этом входы блока 4 коррекци соединены с выходами аналого-цифрового преобразовател  3 и блока 5 управлени , а выход подключен к втором входу аналого-цифрового преобразовател  3. Входы микропроцессора 7 соединены соответственно с выходом аналого-цифрового преобразовател  3, блока 6 пам ти и блока 5 управлени , выход - с отсчетным устройством 9.The device contains temperature sensors 1 (thermistors), a sensor switch 2, an analog-digital converter 3, a correction unit 4, a control unit 5, a memory unit 6, a microprocessor 7, a coefficient input unit 8, a readout device 9. The sensor input switch 2 is connected to temperature sensors 1, and outputs - with the input of analog-digital converter 3 and the address input of memory block 6, the control input of which is connected to the output of control unit 5, and information input - with the output of coefficient input block 8. The inputs of the correction unit 4 are connected to the outputs of the analog-digital converter 3 and the control unit 5, and the output is connected to the second input of the analog-digital converter 3. The inputs of the microprocessor 7 are connected respectively to the output of the analog-digital converter 3, the memory block 6 and the block 5 controls, exit - with reading device 9.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед началом работы с помощью переключател  2 датчиков и блока 8 ввода коэффициентов в блок пам ти занос тс  коэффициенты терморезистора. Переключатель датчиков определ ет адрес датчика 1 температуры в блоке 6 пам ти, а с помощью клавиатуры блока 8 ввода коэффициентов по этому адресу записьшаютс  коэффициенты данного датчика температуры. Величина сопротивлени  датчика 1 температуры через переключатель 2 датчиков поступает на вход аналого-цифрового преобразовател  3, где преобразуетс  в цифровой код и по управл ющим командам блока 5 управлени  подаетс  на входы блока 4 коррекции и микропроцессора 7. Затем на вход аналого-цифрового преобразовател  3 с блока 4 коррекции поступает значение сопроBefore starting work, using the sensor switch 2 and the coefficient input unit 8 in the memory unit, the coefficients of the thermistor are entered. The sensor switch determines the address of the temperature sensor 1 in the memory block 6, and the coefficients of this temperature sensor are recorded using the keyboard of the coefficient input block 8 at this address. The resistance value of the temperature sensor 1 through the sensor switch 2 is fed to the input of the analog-digital converter 3, where it is converted into a digital code and the control commands of the control unit 5 are fed to the inputs of the correction unit 4 and the microprocessor 7. Then the input of the analog-digital converter 3 s block 4 correction receives the resist value

f5f5

00

5 five

тивлени  образцового резистора (не показан), соответствующее измеренному значению сопротивлени  датчика 1.температуры . Блок 4 коррекции представл ет собой набор.образцовых резисторов , распределенных по всему диапазону изменени  сопротивлени  датчика со схемой управлени . Выбор соответствующего резистора определ етс  цифровым кодом измеренной величины датчика температуры, поступающей с выхода аналого-цифрового преобразовател  3, и командами с блока 5 управлени . Аналого-цифровой преобразователь 3 преобразует сопротивление образцового резистора в цифровой код и вьщает на вход.микропроцессора 7, куда также с блока 5 управлени  поступает цифровой код образцового резистора.tivleniya exemplary resistor (not shown), corresponding to the measured resistance value of the sensor 1.temperatury. The correction unit 4 is a set of specimen resistors distributed over the entire range of resistance of the sensor with the control circuit. The choice of the appropriate resistor is determined by the digital code of the measured value of the temperature sensor, coming from the output of the analog-digital converter 3, and the commands from the control unit 5. Analog-to-digital converter 3 converts the resistance of the reference resistor to a digital code and leads to the input of the microprocessor 7, where also the digital code of the reference resistor comes from the control unit 5.

Значение цифрового кода сопротивлени  датчика 1 температуры вычисл етс  микропроцессором 7 по формулеThe value of the digital resistance code of the sensor 1 temperature is calculated by the microprocessor 7 by the formula

Q Q

NN

I NpgpI Npgp

-N,-N,

NN

8eight

измmeas

0 N0 n

N.N.

ОБрCheckout

Обр. измArr. meas

ОБр. ИЭМ Sample IEM

5 /где -N - код -вычисленного микропроцессором сопротивлени  датчика; код измеренного аналого- цифровьм преобразователем сопротивлени  датчика; код образцового датчика; код измеренного аналого- цифровым преобразователем образцового резистора. Таким образом, погрешнос ть измерени , вызванна  изменением крутизны преобразовани  и дрейфом нул  аналого-цифрового преобразовател , не сказываетс  на точность измерени  сопротивлени  датчика температуры. В процессе обработки информации на микропроцессор 7 поступают коэффициенты датчика, записанные в блоке 6 пам ти. Цифровой код датчика и коэффициенты обсчитываютс - и вычисленна  темпера- тура отражаетс  блоком индикации (отсчетным устройством 9).5 / where -N is the code of the microprocessor-calculated resistance of the sensor; the code of the measured analog-to-digital converter resistance transducer; reference sensor code; the code measured by the analog-to-digital converter of the reference resistor. Thus, the measurement error caused by the change in the conversion slope and the zero drift of the analog-digital converter does not affect the accuracy of the resistance measurement of the temperature sensor. In the course of information processing, the sensor coefficients recorded in block 6 of memory are fed to microprocessor 7. The digital code of the sensor and the coefficients are calculated, and the calculated temperature is reflected by the display unit (reading device 9).

5five

00

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Цифровой терморезисторный термометр , содержащий датчики температуры, аналого-цифровой преобразователь, блок пам ти и микропроцессор, входы которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразовател , блока пам ти и блока управлени , а выход соединен.с блоком индикации,.отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  точности измерени , в него введен блок коррекции, блокA digital thermistor thermometer containing temperature sensors, an analog-to-digital converter, a memory unit and a microprocessor, the inputs of which are connected to the outputs of the analog-digital converter, a memory unit and a control unit, and the output is connected to a display unit. in order to increase the measurement accuracy, a correction block, a block 3 135225043 13522504 ввода коэффициентов и переключательдинен к выходу блока ввода коэффицидатчиков , вход которого соединен сентов, при этом входы блока коррекцииinput coefficients and switch to the output of the input block coefficients, the input of which is connected by cents, while the inputs of the correction block датчиками температуры, а выходы - ссоединены с выходами аналого-цифрововходом аналого-цифрового преобразова-го преобразовател  и блока управлетел  с адресным входом блока пам ти, ни , а выход подключен к второму вхоинформациоиньй вход которого подсое-ду аналого-цифрового преобразовател .temperature sensors, and the outputs are connected to the outputs of the analog-digital input of the analog-digital converter and the unit controlled with the address input of the memory unit, and the output is connected to a second analog information interface of the analog-digital converter.