專利名稱:智能型熱電偶參考端補(bǔ)償器的制作方法
智能型熱電偶參考端補(bǔ)償器是一種溫度傳感器的補(bǔ)償裝置，用于熱電偶參考端的環(huán)境溫度自動(dòng)補(bǔ)償中。
熱電偶參考端的環(huán)境溫度補(bǔ)償技術(shù)，在科研測(cè)試用的高精度型熱電偶中，一般采用人工計(jì)算法，和參考端恒溫法。前者計(jì)算繁瑣，不能在線測(cè)量及自動(dòng)補(bǔ)償。后者需另加具有規(guī)定精度的恒溫器，成本太高。在工業(yè)測(cè)試用的寬溫區(qū)型熱電偶中，一般采用補(bǔ)償導(dǎo)線法和補(bǔ)償電橋法。前者的適用范圍可達(dá)0～150℃，但溫度補(bǔ)償誤差卻高達(dá)±5℃，同時(shí)需要把參考端通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線延伸到恒定的環(huán)境溫度處，安裝不便，成本也高。后者補(bǔ)償精度的最佳值雖可達(dá)到±0.8℃，但適用的溫度范圍卻小得多，只有0～45℃的溫度補(bǔ)償區(qū)間。本發(fā)明的特征在于采用了軟、硬件結(jié)合的方法，在寬溫區(qū)型及高精度型熱電偶中采用了環(huán)境溫度自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，在寬溫區(qū)型中還采用了信號(hào)自動(dòng)分檔技術(shù)，每40℃一檔，共分六檔，全程為－40～200℃，還可擴(kuò)展到－200～650℃。以上所說(shuō)的環(huán)境溫度自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)是以軟件的形式固化于單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，信號(hào)自動(dòng)分檔技術(shù)是在單片機(jī)的控制下，通過(guò)輸入信號(hào)測(cè)量及量程自動(dòng)切換電路和衰減器及輸出信號(hào)自動(dòng)分檔電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在后一電路中，還含有極性自動(dòng)切換電路。量程自動(dòng)切換電路實(shí)際上是一個(gè)橋形電路，其中一臂是測(cè)溫電阻(它是可變的)，與它對(duì)應(yīng)的一臂上接六個(gè)量程電阻，分別由六個(gè)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)來(lái)控制，利用電橋的不平衡輸出去控制繼電器，以達(dá)到量程自動(dòng)切換的目的。輸出信號(hào)自動(dòng)分檔電路實(shí)際上是一個(gè)多檔的電壓加法器電路，由數(shù)／模轉(zhuǎn)換器來(lái)的輸出信號(hào)經(jīng)分壓后，由動(dòng)態(tài)補(bǔ)償用電阻上取出電壓與規(guī)定的電壓初始值相加，其電壓和即為輸出信號(hào)。極性自動(dòng)切換電路也是由繼電器控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
與現(xiàn)有的寬溫區(qū)型熱電偶相比，本發(fā)明不僅適用范圍大、而且溫度補(bǔ)償精度可提高2～10倍。與高精度型熱電偶相比，可實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)補(bǔ)償。
實(shí)施例寬溫區(qū)型的銅－康銅熱電偶參考端補(bǔ)償器的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下室溫(℃) 4.2 8.3 11.7 15.5 20.2補(bǔ)償值(μV) 163 323 459 608 796室溫(℃) 23.8 28.2 32.6 36.9 39.8補(bǔ)償值(μV) 942 1122 1303 1480 1604由此可見(jiàn)，補(bǔ)償精度優(yōu)于0.2℃

圖1.寬溫區(qū)型熱電偶參考端補(bǔ)償器框圖1——單片機(jī)；2——測(cè)量電路及其量程自動(dòng)切換電路；3——衰減器及輸出信號(hào)自動(dòng)分檔電路；4——自動(dòng)分檔電路；5——模／數(shù)轉(zhuǎn)換器；6——數(shù)／模轉(zhuǎn)換器；7——放大電路；
8.－輸入信號(hào)；9.－輸出信號(hào)。
圖2輸入信號(hào)測(cè)量及量程自動(dòng)切換電路1.－電源；2.－模／數(shù)轉(zhuǎn)換電路；3.－放大電路；RT－測(cè)溫電阻；Rn(n＝1～6)－量程電阻；R－固定電阻；1J－1，2J－1，……，6J－1——繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)。
圖3輸出信號(hào)自動(dòng)分檔電路1.－熱電偶；2.－高阻型測(cè)溫儀；3.－數(shù)／模轉(zhuǎn)換器；4.－直流電源R1，R8－分壓電阻；R2－動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電阻；R3、R4、R5、R6、R7－輸出分檔電阻；1J－2，2J－2，……，6J－2，7J－1，7J－2，－繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)；7J－3，7J－4，－繼電器常閉觸點(diǎn)
權(quán)利要求
1.智能型熱電偶參考端補(bǔ)償器，其特征在于，它采用了環(huán)境溫度自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)和信號(hào)自動(dòng)分檔技術(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的補(bǔ)償器，所說(shuō)的信號(hào)自動(dòng)分檔技術(shù)，其特征在于；它是在單片機(jī)的控制下，通過(guò)輸入信號(hào)測(cè)量及量程自動(dòng)切換電路和衰減器及輸出信號(hào)自動(dòng)分檔電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的信號(hào)自動(dòng)分檔技術(shù)，所說(shuō)的輸出信號(hào)自動(dòng)分檔電路，其特征在于它還含有極性自動(dòng)切換線路。
專利摘要
智能型熱電偶參考端補(bǔ)償器是一種溫度傳感器的補(bǔ)償裝置，起環(huán)境溫度自動(dòng)補(bǔ)償作用。本實(shí)用新型以軟、硬件結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了環(huán)境溫度的自動(dòng)補(bǔ)償和信號(hào)的自動(dòng)分檔。前者是以軟件形式實(shí)現(xiàn)的，后者是在單片機(jī)的控制下由輸入信號(hào)測(cè)量及量程自動(dòng)切換電路、衰減器及輸出信號(hào)自動(dòng)分檔電路等兩個(gè)線路實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型對(duì)量程為-40℃～200℃的溫度分六檔，還可擴(kuò)展到-200℃～650℃，精度比傳統(tǒng)的提高2～10倍，可自動(dòng)補(bǔ)償溫度變化的影響。
文檔編號(hào)G01K7/02GK85202878SQ85202878
公開(kāi)日1986年5月28日 申請(qǐng)日期1985年7月16日
發(fā)明者涂象初 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan