專利名稱:手持式數(shù)字萬能測溫儀的制作方法
本發(fā)明屬于熱工測溫儀表。
在熱工領域里與熱電偶和熱電阻配用的數(shù)字式測溫儀表已有多種，其中大部分為插箱式，它便于固定安裝在儀表柜上，對測試點分散只需抽檢或臨時性檢測及需移動的情況下使用則很不方便。另外儀表工到現(xiàn)場校表多使用體積大而笨重的電位差計，且讀數(shù)還需經過折算才能使用。目前經檢索知現(xiàn)有的手持式數(shù)字測溫儀表如配銅電阻分度號為G的-5～+100的，和配熱電偶分度號為K的0～1300的手持式數(shù)字測溫儀，它們只能配一種熱電偶或熱電阻使用，也不能滿足熱電偶、熱電阻品種繁多的現(xiàn)場的需要。
本發(fā)明的目的為給儀表工，操作工和科技人員提供一種便于攜帶的，多功能的測溫儀表，便于現(xiàn)場抽檢，測溫校表等。特別適應熱電偶、熱電阻種類繁多的現(xiàn)場使用。本設計采用了多刀多擲開關、搭配不同電阻。采用7650線性運算放大器模擬運算。取線性回歸的方法用分段直線逼近熱電偶的電壓溫度曲線和熱電阻的電阻溫度曲線，獲得較多的測量精度，較廣泛的適應性。
按如上思路所提供的手持式萬能數(shù)字測溫儀是由數(shù)字或表頭運算放大器，選通開關及電源部分所組成的，其特征在于該多功能的測溫儀表能適合多種熱電偶熱電阻等只采用兩線制輸入。它的運算放大器采用7650集成電路的低漂移的線性運算放大器，在輸入及顯示方法的選擇上采用同軸五刀(或六刀)多擲的選通開關，這多刀多擲的選通開關是由同各擲點間串聯(lián)不同電阻以改變信號放大倍數(shù)作乘除檔選通的D1、作信號類型包括熱電偶、電壓、電流，測電阻和熱電阻，測環(huán)境溫度選通的D2、用改變輸入信號電位的方法作加減檔選通(需要時可用兩刀)的D3。用改變補償比例作適應不同熱電偶的冷端補償選通的D4、用改變顯示端電位的方法作小數(shù)點選通的D5所組成的，它還配置了為測環(huán)境的感溫電阻和為測熱電阻時導線電阻的調節(jié)校準電位器。
本發(fā)明采用線性回歸的方法，經7650的模擬運算，用分段直線逼近熱電偶的電壓溫度(E-T)曲線和熱電阻的電阻溫度(R-T)曲線，獲得較高精度的顯示。例如、分度號 量程 摸擬計算表達式熱電偶 EA-2 30～260 T＝7.0+13.07E260～800 T＝35+11.54EEU-2 0～1000 T＝1.8+24.1E1000～1300 T＝-9.5+26.57E熱電陰 BA 0～300 T＝-264+34.55E(Ω)300～650 T-330+38.5E(Ω)式中T為溫度℃;E為熱電偶電動勢mV;E(Ω)熱電阻阻值在分壓電阻上產生的電動勢mV。
本方案可以具備如下的功能1.可以與各種不同的熱電偶和熱電阻配合使用，如與IEC國際電氣標準的T、J、E、K、S、B、R等分度號的熱電偶，國際實用溫標的EA-2、EU-2、LB-3、LL-2、TK等分度號的電熱偶和BA1、BA2、G等分度號的熱電阻配合使用;2.能測量微弱的電壓(mV)、電流(mA)和電阻(mΩ)的數(shù)值;3.該表設有R8感溫電阻在空檔上不外接感受器時可顯示室內環(huán)境溫度;4.在與熱電偶配用時本設計備有不同補償比例的電偶冷端補償，以擴大對不同種類電偶的適應及提高測量精度;5.設有為提高測量熱電阻精度的熱電阻導線電阻的調節(jié)校準電位器，6.具有數(shù)字顯示鎖存的功能。本方案測量精度不低于0.5級，若按給定的數(shù)據(jù)進行修正，絕對誤差不大于1℃。
采用本方案能體現(xiàn)如下的優(yōu)越性1.多功能如前述它可以和12種標準的熱電偶。3種標準的熱電阻配用，還能測試微弱的電壓、電流、電阻;還可以與各種變送器配合使用，無須外接傳感器，儀表自身還可以顯示室溫;2.精度高，該儀表的顯示精度不低于0.5級，若按給定數(shù)值加以修正，絕對誤差僅有1℃;3.使用方便，該儀表有熱電偶內部冷端補償，用熱偶測溫時，可以自動補償由于室溫變化引起的誤差，用熱電阻測溫時無須外配電阻。信號輸入端只有兩個端子。接線簡單。它體積小、重量輕攜帶方便;4.成本低廉，該儀表僅用一塊集成電路進行模擬運算，用改變外圍電路的方法實現(xiàn)多功能測量，成本僅比單一測溫的儀表略高一點。
圖1是手持式數(shù)字式萬能儀表的電原理圖。本圖為五刀多擲選通開關的儀表，D1是乘除檔選通刀，D2是信號類型選通刀，D3是加減檔選通刀，D4是熱電偶冷端補償選通刀，D5是小數(shù)點選通刀。R8是感溫電阻，R3
是熱電阻導線電阻的調節(jié)校準電位器。
實施例該實施例是采用7650模擬運算，用集成電路7106作A/D轉換，并通過液晶進行3 1/2 位數(shù)字顯示，開關選用6刀30擲開關，其各檔電阻值列表于后。
圖2是該儀表的外形結構示意圖。其中(1)-液晶表盤;(2)多刀多擲選通開關及選通檔次的表盤;(3)接線端子。
本測溫儀表的型號定為SWW-101。
R1.1＝10.04K R2.1＝1.448K R4.3＝51.24KR1.2＝4.39K R2.2＝3.882 R4.4＝8.36KR1.3＝2.33K R2.3＝2.405 R4.5＝64.05KR1.4＝2.158K R2.4＝2.689 R4.6＝50KR1.5＝1.082K R2.5＝3.161 R4.7＝123.08ΩR1.6＝243Ω R4.8＝117.62ΩR1.7＝2.389K R3.1＝1.215KR1.8＝908Ω R3.2＝1.679K R5.1＝480ΩR1.9＝21.392K R3.3＝97Ω R5.2＝29.52KR1.10＝6.95K R3.4＝174Ω R5.3＝19.8KR1.11＝66Ω R3.5＝994Ω R5.4＝200ΩR1.12＝5.95K R3.6＝583Ω R5.5＝15.2KR1.13＝312Ω R3.7＝146ΩR1.14＝17.07K R3.8＝12Ω 感溫電阻R8＝10ΩR1.15＝7.72K R3.9＝46Ω 導線電阻的調節(jié)校準電R1.16＝26.87K R3.10＝128Ω 位器為40KR1.17＝13.37K R3.11＝111Ω 該表外形總體尺寸為R1.18＝29.79K R3.12＝1.381K 170×90×50mm。
R1.19＝20.29K R3.13＝23ΩR1.20＝26.69KR1.21＝1.8M R4.1＝381.9KR1.22＝18M R4.2＝39.14K
權利要求
1.一種手持式的萬能數(shù)字測溫儀，是由數(shù)字表頭，運算放大器、選通開關電路及電源部分組成的，其特征在于它的信號輸入采用兩線制，它的運算放大器是采用7650集成電路的低飄移線性運算放大器，輸入及顯示方法的選擇是采用同軸的五刀(或六刀)多擲的選通開關，這多刀多擲的選通開關是由用增加串聯(lián)電阻以改變信號放大倍數(shù)作乘除檔選通的D1、作信號類型包括熱電偶和電壓、電流、電阻和熱電阻，測環(huán)境溫度選通的D2、用改變輸入信號電位的方法作加減檔選通(需要時可用兩個刀)的D3、用改變補償比例作適應不同熱電偶的冷端補償選通的D4、用改變顯示端電位的方法作小數(shù)點選通的D5所組成的，它還配置了為測環(huán)境溫度的感溫電阻和為測熱電阻時導線電阻的調節(jié)校準電位器。
專利摘要
本發(fā)明屬于熱工測溫儀表。為克服一般手持式測溫儀表只能與一種熱電偶或熱電阻配用功能窄使用不便的問題，特設計一種體積小，重量輕，功能多，精度高的手持式數(shù)字萬能測溫儀表。通過選通開關選通能與多種熱電偶、熱電阻配用測溫；能測微弱的電壓、電流、電阻；能測環(huán)境溫度；具有熱電偶冷端補償；具有熱電阻導線電阻調節(jié)校準電位器，從而提高測溫精度；還具數(shù)字顯示鎖存的功能。經實踐效果良好，受到使用者的歡迎。
文檔編號G01K7/02GK87100716SQ87100716
公開日1987年8月12日 申請日期1987年2月21日
發(fā)明者王保國, 賈培啟 申請人:賈培啟, 王保國導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan