Snímač teploty s monostabilním klopným obvodem

Číslo patentu: 237199

Dátum: 01.10.1987

Autor: Jakubec Ladislav

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Vynález se týká snímače teploty s monostabilním klopným obvodem, který umožňuje ve spojení s mikropočítačem okamžitou indikaci teploty měřeného média v digitální formě. Podstata vynálezu spočívá v tom, že teplotně závislý odporový prvek je připojen k jednomu připojovacímu bodu časovacího členu monostabilního klopného obvodu, kondenzátor časovacího členu je zapojen mezi dva připojovací body časovacího členu monostabilního klopného obvodu, přičemž na vstup monostabilního klopného obvodu je připojena jedna linka výstupního kanálu mikropočítače a výstup monostabilního klopného obvodu je převeden na linku vstupního kanálu mikropočítače.

Text

Pozerať všetko

vynález ee týká snímače teploty e monoetabílním klopným obvodom, který umožňuje ve spojení e míkropočítačem okamžitouindíkací teploty měřeneho média v digitální formě.většina známých zapojení pro snímání teploty e její registraci a další zpracování míkropočítačem využívá teplotné závislých odporových prvků, jež jsou součástí měřících můetků. Výstupní analogový signál je pak dále pro potřebu počítačového zpracování převáděn do digitální formy analogově digítálnímí převodníky. Nevýhodou tohoto řešení je komplikovanost zapojení měřících můstků a analogově digitálních pře vodníků, obsazení více línek vstupního kanálu míkropočítače -~pro paralelní přenos informace o teplotě. Uvedené nevýhody zčástí odstraňují již známé snímače teploty obsahující re laxační člen s kondenzátorem a tep 1 otnězávíslým odporovýmprvkem. Změna teploty snímacího prvku, například termístau, způsobuje změnu jeho odporu e mění dobu vybíjení kondenzátoru.v relaxačním členu. Teplota měřeného média je tedy převáděna na změnu frekvence nebo periody kmítů oscílátoru. Nevýhodou všech těchto snímača je především nelíneárnost závislosti Afrekvence oscilátoru na teplotě. Tato je odstraňována v řadě specíalízovanýoh zapojení, která využívají ke kompenzací ínelíneárních charakteristík některých elektronických prvků(diody, kombinace odporů a kondenzátorů). Toto vede ke zvětšení počtu prvků v zapojení i k přídavným chybám danýmzměnami parametrů nelineárních prvků (např. stárnutím)237 19 1 obtižnosti jejich výběru při případné náhradě. Při spojeni s mikropočitačem jsou tyto obvody zbytečně složité a nevyuži vaji možnosti programového řeäeni, které je dáno použitímmikropočitače pro zpracování signálu ze enimačů.Uvedené nevýhody odstraňuje snímač teploty podle vynálezu,seetávajioi z časovaciho členu tvořeného kondenzátorem a teplotně závielým odporovým prvkem, jakožto enimačem teploty, e mo- ą noetebilniho klopného obvodu připojeného dvěma spoji k mikropočitači, jehož podstate spočivá v tom, že teplotné závislý odporový prvek je připojen k jednomu připojovacimu bodu čeeovaciho členu nonoetabilniho klopného obvodu. kondenzátor čaeovaciho členu je zapojen mezi dve připojovaci body časovaciho členu monoetabilniho-klopněho obvodu, přičemž na vstup monoatabilniho klopného obvodu je připojena jedna linke vý~ etupniho kanálu mikropočiteče a výstup monoetabilniho klopnêhoobvodu je přiveden na linku vetupniho kanálu mikropočitače.Výhodou uvedeného obvodu podle vynálezu je maximální jednoduohoet zapojení, neni potrebný anelogovê digitální převodnik snímač obeazuje pouze po jedné lince vetupniho a výetupniho kanálu mikropočiteče.Dále je plně využiváno možnosti mikropočiteče tim, že linearizace a delší zpracování signálu je řeeeno programově,atejně jako kompenzace nelineari ty enimacioh prvků při kelibreci, výměně apod.Podstata vynálezu bude bliže vysvětlene na zapojeni «zobrazeném na přiloženém výkresu.Snimeč teploty podle vynálezu seetávé z monoatabilniho klopného obvodu 5. ke kterému je na svorky CTRT a CT PřiP 0 J 9 H3 2 Mum časovaci člen 5, který sestává z teplotné závislého odporo-jvého prvku Rt a kondenzátora Q. Taplotně závislý odporovýprvek Rt je dále připojen na zdroj stejnosměrného nepěti.Ucc. Vstup Q monostabilniho klopného obvodu 4 je přesspoj 3 připojen k výstupnimu kanálu gg mikropočitače g. Výstup Q monostebi 1 nihok 1 opného obvodug je připojen přes spoj g na vetupni kanál łg mikropočitače g.Měření teploty se uskutočňuje pomoci teplotné závislého odporověho prvku R (napřillad termistoru), ktorý je součástí časovaciho členu šrnonostabilniho klopneho obvodu 5. Doba překlopeni monostabilniho klopného obvodu 1 je dána vztahemkde T je dobe překlopeni monostabilniho klopného obvoduRt hodnota odporu teplotné závislého odporového prvku C hodnota kondenzátoru časovaciho členu 1 n 2 přirozený logaritmus čisla 2Převedeni doby T na čiselnou hodnotu je zabezpečováne progra movými prostředky při respektováni charakteristiky teplotnézáuslého odporového prvku Rt. Vlastni měřeni teploty jeazahájeno startovacim pulseĺt který je přiveden z výstupnihotkanálu gg mikropočitsče 3 na vstup Q monostabilniho klopnéhoobvodu 1. Tento způsobi překlopeni monostabilniho klopného obvodu 5 (Q log 1) a programové je ošetřován vstupní kanál 53 mikropočitače 3 kde se provádi v programové smyčce test úrovně vstupu e inkrementace hodnoty, která je úměrnádobě přek 1 o 6 i,e to až do okamžiku, kdy je na výstupu Qomonostabilniho klopného obvodu 5 log O. Pak následujioperace, při kterých je doba překlopeni převedena na hodnotuměřené teploty, která se zapíše do paměti mikropočitače §- í 237 199 e je přípravena pro další použití. Dále může být opakován celý postup pro měření teploty týmž snímažfm, případně Zres další linky vstupního a výatupního kanálu mikropočítačerjsousnímány teploty prostřednictvím dalších snímačů.Snímač byl vyzkoušen na spojení se zařízením pro autoą matické stanovení složení masa. Prokázal všechny očekávané výhody, dobrou přeenost í reprodukovatelnost měření a vysokouSnímač podle vynálezu je možno dále použít u všech zařízení pro měření teploty, u nichž se provádí zpracování a

MPK / Značky

MPK: G01K 7/22

Značky: snímač, teploty, klopným, obvodem, monostabilním

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-237199-snimac-teploty-s-monostabilnim-klopnym-obvodem.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Snímač teploty s monostabilním klopným obvodem</a>

Podobne patenty