[其他]多点数字测温计

说明书

本实用新型属于一种对温度传感器进行线性化校正，特别是用存贮法对温度传感器进行线性化校正的全硬件数字测温装置。

非电量的数字化测量，一个重要的方面是线性化。通常的分段逼近法是采用改变放大器增益来对非线性曲线进行分段逼近校正；数字脉冲法是采取逻辑电路、用数字量的高位控制其计数脉冲的频率来分段实现线性化。这两种方法都存在补偿精度低、调试困难的不足。A／D转换同时校正法则是利用改变A／D转换器的参考电压，并在进行A／D转换的同时，实现非线性校正。采用这种方法，其参考电压的改变规律却不易确定和实现，特别是在非线性曲线不能用确定的函数来表达时，实现这种方法就更加困难。存贮器查表是一种通过把温度传感器或其它非线性传感器的分度表预先写入大规模的存贮器中，使其传感器的非线性数据与分度表值相对应，这样，在传感器的非线性数据作为存贮器的地址时，就能使存贮器的数据端得到与传感器的非线性数据相对应的线性化后的数据。其中，美国专利US4122719对于这种方法则是使用计算机通过查表而直接得到线性化数据。这显然不适用于测温计之类的小型仪表，不但成本很高，而且也不利于推广使用。中国专利CN8510847则是将7107A／D转换器输出的并行段码值转换成BCD码然后又把由BCD码转换成的二进制码作为存贮器ROM的地址，在两片ROM的数据输出端得到线性化后的数据。这种结构的转换需要较多的硬件，BCD码到二进制码的转换电路也比较复杂，并且需要两片ROM才能得到一个完整的线性化后的数据，这都将使成本造价增加。

本实用新型的目的是提供一种采用简化的全硬件结构即能实现用存贮器查表法进行线性化校正的改进型数字测温计，并通过增加一个简单的逻辑门电路，即能实现对多点温度的测量和显示。

其解决方案是：通过选择开关、通道切换控制电路、信号变换电路、前置放大电路、A／D转换器、线性化校正电路和显示电路构成一个全硬件的数字测温计，其通道切换控制电路通过双D触发器、二进制计数器、十——二进制转换计数器和二选一选择器组成；信号变换及切换电路由恒流源结构的电桥和八选一的模似电子开关组成；线性化校正电路通过锁存器、EPROM存贮器、二选一电路和一个产生控制信号的逻辑门电路组成；A／D转换器采用具有串行BCD码输出功能的转换芯片MC14433。

这样，就能用一个全硬件的数字测温表检测具有八个测温点的温度值；又由于A／D转换器的输出范围是±1999，所以相当于把非线性曲线分成了四千段进行逼近，因此，保持了线性化的高精度；再其次是能满足线性化精度要求的EPROM价格比较便宜因此，这种线性化校正电路具有高性能低价格的特点，具有普通的推广价值。

下面结合附图作进一步的说明。

图1是多点数字测温计的工作原理框图。

图2是该测温计的通道切换控制电路原理图。

图3是该测温计的A／D转换与线性化校正电路原理图。

图4是信号变换及切换电路原理图。

如图1所示，被测温度经测温点的选择开关（1）接通一个通道号i号给通道切换控制电路（2）后，经信号变换电路（3），把传感器Xi（0≤i≤7）接通，并把和传感器Xi相对应的电压信号送给前置放大电路（4），该电压信号经放大后，由A／D转换器（5）转换成数字量，以串行的BCD码形式输出，经过线性化校正电路（6）之后，在线性化校正电路（6）的输出端得到的仍然是串行BCD码形式输出的线性化后数据，即温度值。温度值由显示电路（7）用动态扫描显示方法显示出来。同时，通道切换控制电路（2）送给显示电路（7）的通道号i号，使显示电路（7）中第i号的发光二极管发光，指示出显示温度值是第i个传感器Xi所检测的温度值。