專利名稱：小型插裝式熱電阻輸入信號(hào)隔離處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種將熱電阻輸入信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換為與其對(duì)應(yīng)的溫度(或溫差、毫伏值)成線性關(guān)系的1～5VDC(或4～20mADC)輸出的小型插裝式儀表。
目前，架裝熱電阻溫度變送器存在的最大問(wèn)題是體積大，結(jié)構(gòu)笨重，安裝接線復(fù)雜，使用不方便。由于電路板面積大、消耗電流大；結(jié)構(gòu)采用架裝式，浪費(fèi)空間和原材料；占用前端子接線，不利于維護(hù)與連接，生產(chǎn)效率低。此外，儀表無(wú)電源指示燈、保險(xiǎn)指示燈、輸出指示燈和電源開關(guān)，使用、維護(hù)、檢修、調(diào)試均很不方便，尤其是一組儀表同時(shí)工作時(shí)，要找出問(wèn)題，排除障礙就極為困難。中國(guó)專利94229785.7公開了一種″小型插裝式通道信號(hào)處理儀表″。這項(xiàng)專利改同類儀表大而笨重的體積為小而輕巧的體積，改接線式連接為標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌插裝，改支架為安裝導(dǎo)軌和插座，同時(shí)，在儀表上設(shè)置了顯示面板，因此，它不僅體積小、重量輕、裝拆維修方便，而且便于隨時(shí)觀察儀表的工作情況。尤其是一組儀表同時(shí)工作時(shí)，能迅速找出有故障的儀表。該專利的不足之處是輔助模板采用的是配電模板，不能解決熱電阻輸入方式的處理問(wèn)題，對(duì)輸入信號(hào)不能進(jìn)行線性化補(bǔ)償或零、滿度調(diào)整。因此，它不適用于對(duì)熱電阻輸入信號(hào)進(jìn)行隔離處理。
本實(shí)用新型的目的是提供一種小型插裝式熱電阻輸入信號(hào)隔離處理器，它不僅體積小、安裝調(diào)試方便，能隨時(shí)反映儀表的工作情況，而且能解決熱電阻輸入方式的處理問(wèn)題，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在包括顯示面板、主模板、機(jī)亮、插頭、輔助模板、插座、接線端子、標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌的小型插裝式儀表中，改配電式的輔助模板為熱電阻式的輔助模板，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是輔助模板是熱電阻模板，該模板電路并聯(lián)在主模板電路的輸入端，它由橋路輸入電路、信號(hào)放大電路和負(fù)基準(zhǔn)發(fā)生電路組成；其中橋路輸入電路與信號(hào)放大電路串聯(lián)，負(fù)基準(zhǔn)發(fā)生電路接在信號(hào)放大電路的輸出端；當(dāng)熱電阻的阻值變化經(jīng)橋路輸入電路轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，輸入給信號(hào)放大電路進(jìn)行電信號(hào)運(yùn)算放大和線性化處理，負(fù)基準(zhǔn)發(fā)生電路為信號(hào)放大電路提供一個(gè)負(fù)偏置電壓，供調(diào)零使用。
本實(shí)用新型在保持中國(guó)專利94229785.7“小型插裝式通道信號(hào)處理儀表”的基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，僅將配電式的輔助模板電路改為熱電阻式的輔助模板電路，因此，它既具有″小型插裝式通道信號(hào)處理儀表″的優(yōu)點(diǎn)，又改變了傳統(tǒng)的熱電阻輸入信號(hào)處理模式，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行線性化補(bǔ)償或零、滿度調(diào)整。
采用上述方案，體積小，重量輕，安裝、調(diào)試、維修方便。便于觀察儀表的工作狀態(tài)，有利于即時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。同時(shí)，能對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)。信號(hào)放大電路簡(jiǎn)單，調(diào)零、調(diào)滿靈活、方便。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1的電路圖。
由圖1可知本實(shí)用新型由顯示面板1、主模板2、機(jī)亮3、插頭4、輔助模板5、插座6、接線端子7和標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌8組成，其中顯示面板1位于機(jī)殼3的上方，插頭4位于機(jī)亮3的下方，在機(jī)亮3內(nèi)有主模板3和輔助模板5；由顯示面板1、機(jī)殼3、插頭4構(gòu)成的儀表體積為48×48×74(mm3)，儀表的插頭4插在插座6上，在插座6上有接線端子7，插座6安裝在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌8上。
由圖2可知在顯示面板1上有電源指示燈(POWER)、保險(xiǎn)指示燈(FUSE)、開關(guān)(ON/OFF)和輸出指示燈(0VT)。
在圖3中，輔助模板電路是熱電阻模板電路，該模板電路并聯(lián)在主模板電路的輸入端，它由橋路輸入電路D201～D215、R1、R3、R5，信號(hào)放大電路A2和負(fù)基準(zhǔn)發(fā)生電路A1組成；其中橋路輸入電路D201～D215、R1、R3、R5與信號(hào)放大電路A2串聯(lián)，負(fù)基準(zhǔn)發(fā)生電路A1接在信號(hào)放大電路A2的輸出端；當(dāng)熱電阻的阻值變化經(jīng)橋路輸入電路轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，輸入給信號(hào)放大電路A2進(jìn)行電信號(hào)運(yùn)算放大和線性化處理，負(fù)基準(zhǔn)發(fā)生電路A1為信號(hào)放大電路A2提供一個(gè)負(fù)偏置電壓，供調(diào)零使用。如圖3所示，輔助模板電路并聯(lián)在主模板電路的信號(hào)放大電路A3的輸入端，它同主模板電路一道構(gòu)成熱電阻輸入信號(hào)隔離處理電路。主模板電路由運(yùn)算放大電路A3、電磁隔離線圈B1和B2、電平移位電路A4、電源指示電路D28、保護(hù)指示電路D29、輸出指示電路D27、振蕩電路T6、T10和保護(hù)電路T2～T5組成。當(dāng)開關(guān)3閉合時(shí)，振蕩電路T6、T10開始工作，由電磁線圈B2的繞組N2、N8、N9、N10耦合，經(jīng)D21、D18、D24、C10及C22～C24振流濾波提供儀表的工作電源，使本實(shí)用新型進(jìn)入工作狀態(tài)。
由熱電阻R1、R3、R5組成的電橋，在當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，引起熱電阻阻值發(fā)生變化，熱電阻的阻值變化經(jīng)橋路D201～D215轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)R2、R6電阻輸入給信號(hào)放大電路A2，進(jìn)行電信號(hào)放大、線性化處理，使之輸出為與其成對(duì)應(yīng)關(guān)系的0.2～1V電壓信號(hào)，負(fù)基準(zhǔn)發(fā)生電路A1為信號(hào)放大電路A2提供一個(gè)負(fù)偏置電壓，供放大電路調(diào)零使用。
主模板把輸入電壓信號(hào)0.2～1V經(jīng)運(yùn)算放大電路A3進(jìn)行5倍放大成為1～5V的電壓信號(hào)，再經(jīng)R20、D19限制反饋，推運(yùn)信號(hào)隔離線圈B1進(jìn)行電磁隔離，進(jìn)入電平移位電路A4及外圍，通過(guò)D22振流，再經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器A4和三極管T8進(jìn)行電平移位，輸出4～20mA或1～5V電壓信號(hào)。結(jié)合圖2所示，當(dāng)輸出端I0/V0之間接有負(fù)載時(shí)，電路導(dǎo)通，產(chǎn)生回路電流，經(jīng)發(fā)光二極管D27后到地，此時(shí)顯示面板1上的輸出指示燈(OUT)亮，表明有信號(hào)輸出；當(dāng)穩(wěn)壓電路提供一個(gè)24V電壓后，經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管D28導(dǎo)通，顯示面板上的電源指示燈(POWER)亮，表明有電流通過(guò)；當(dāng)電源接通后，由T2～T5組成的電源保護(hù)電路工作，若電源電壓過(guò)壓，或電路短路，保護(hù)指示燈D29亮，即面板1上的保險(xiǎn)指示燈(FUSE)亮，表明保險(xiǎn)絲被燒斷，應(yīng)進(jìn)行維修。
權(quán)利要求1.一種熱電阻輸入信號(hào)隔離處理器，包括顯示面板(1)、主模板(2)、機(jī)殼(3)、插頭(4)、輔助模板(5)、插座(6)、接線端子(7)和標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌(8)，其特征在于輔助模板(5)是熱電阻模板，它由橋路輸入電路(D201～D215、R1、R3、R5)、信號(hào)放大電路(A2)和負(fù)基準(zhǔn)發(fā)生電路(A1)組成；其中橋路輸入電路(D201～D215、R1、R3、R5)與信號(hào)放大電路(A2)串聯(lián)，負(fù)基準(zhǔn)發(fā)生電路(A1)接在信號(hào)放大電路(A2)的輸出端；當(dāng)熱電阻的阻值變化經(jīng)橋路輸入電路轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，輸入給信號(hào)放大電路(A2)進(jìn)行電信號(hào)運(yùn)算放大和線性化處理，負(fù)基準(zhǔn)發(fā)生電路(A1)為信號(hào)放大電路(A2)提供一個(gè)負(fù)偏置電壓，供調(diào)零使用。
專利摘要本實(shí)用新型是一種將熱電阻輸入信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換為與其對(duì)應(yīng)的溫度(或溫差、毫伏值)成線性關(guān)系的1～5VDC(或4～20mA)輸出的小型插裝式儀表。它包括顯示面板、主模板、輔助模板、機(jī)殼、插頭、插座、接線端子和標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌,其特征是輔助模板是熱電阻模板。該實(shí)用新型不僅體積小、重量輕、裝拆調(diào)試方便,可隨時(shí)觀察儀表的工作情況,而且改變了傳統(tǒng)的熱電阻輸入信號(hào)處理模式,對(duì)輸入信號(hào)作了過(guò)壓、過(guò)流保護(hù),信號(hào)放大電路簡(jiǎn)單,調(diào)零、調(diào)滿靈活方便。
文檔編號(hào)G01K7/16GK2273854SQ9623359
公開日1998年2月4日 申請(qǐng)日期1996年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月16日
發(fā)明者岳周 申請(qǐng)人:重慶宇通儀器儀表有限公司