鐵氧體為探頭的溫度測(cè)量?jī)x器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及科學(xué)測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域，具體為以鐵氧體為探頭的溫度測(cè)量?jī)x器。
【背景技術(shù)】
[0002]科學(xué)實(shí)驗(yàn)、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中對(duì)溫度測(cè)量都有著廣泛的需求，傳統(tǒng)的溫度計(jì)精度和量程往往不能兼?zhèn)洌鴮?zhuān)業(yè)的溫度測(cè)量?jī)x雖能較好地滿(mǎn)足對(duì)高精度和寬量程的需求，但對(duì)探頭的要求較高、成本偏高，且功能單一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是克服【背景技術(shù)】的不足，提供一種能滿(mǎn)足高精度和寬量程需求、探頭簡(jiǎn)單且能實(shí)現(xiàn)一定教學(xué)功能的溫度測(cè)量?jī)x器。
[0004]本實(shí)用新型鐵氧體為探頭的溫度測(cè)量?jī)x器，包括:以鐵氧體測(cè)溫探頭為核心，外圍搭建±12V雙電源供電電路、正弦激勵(lì)電路、積分電路、測(cè)量電路、虛擬示波電路、上位機(jī)和顯示屏。
[0005]所述鐵氧體測(cè)溫探頭以鐵氧體為磁心，通過(guò)雙線(xiàn)并繞法制成初次兩級(jí)感應(yīng)線(xiàn)圈，共同構(gòu)成測(cè)溫探頭。
[0006]所述±12V雙電源供電電路將220V交流電轉(zhuǎn)換為±12V直流電為電路芯片供電。
[0007]所述正弦激勵(lì)電路使用ICL8038芯片產(chǎn)IKHz低失真正弦波激勵(lì)，并通過(guò)LM324芯片構(gòu)成的電壓跟隨器輸出到測(cè)溫探頭的初級(jí)線(xiàn)圈。
[0008]所述積分電路使用LM324芯片構(gòu)成反相積分器將測(cè)溫探頭次級(jí)線(xiàn)圈的輸出進(jìn)行積分后輸出到測(cè)量電路。
[0009]所述測(cè)量電路對(duì)正弦交流信號(hào)的有效值進(jìn)行測(cè)量，達(dá)到0.1mV的測(cè)量精度，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入到上位機(jī)。
[0010]所述虛擬示波電路利用虛擬示波器技術(shù)將采樣的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入到上位機(jī)。
[0011]所述上位機(jī)對(duì)測(cè)量電路及虛擬示波電路進(jìn)行指令控制，并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行函數(shù)計(jì)算，輸出對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)和磁滯回線(xiàn)圖像到串口屏。
[0012]本實(shí)用新型鐵氧體為探頭的溫度測(cè)量?jī)x器的優(yōu)點(diǎn)是:
[0013]以鐵氧體作為測(cè)溫物質(zhì)，其測(cè)溫性能優(yōu)異、價(jià)格低廉、更可以人為的控制它的適宜測(cè)溫區(qū)間。
[0014]I測(cè)量范圍廣:可以通過(guò)改變鐵氧體材料配比從而改變其溫度特性曲線(xiàn)，進(jìn)而測(cè)量不同范圍內(nèi)的溫度，易實(shí)現(xiàn)廣范圍的測(cè)量。
[0015]2測(cè)量精度高:測(cè)量精度可以達(dá)到0.0rC。
[0016]3反應(yīng)靈敏:可以很快與接觸物體達(dá)到熱平衡。
[0017]4可單獨(dú)作溫度測(cè)量使用亦可連接電腦顯示磁滯回線(xiàn)與溫度的變化關(guān)系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)用。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為鐵氧體探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]①鐵氧體磁環(huán)；②線(xiàn)圈及探頭接頭(4孔公口 )
[0020]圖2為電路原理圖。
[0021]圖3為儀器的外殼不意圖。
[0022]③運(yùn)行指示燈，④停止運(yùn)行指示燈，⑤按鈕開(kāi)關(guān)，⑥X輸出調(diào)節(jié)旋鈕，⑦Y輸出調(diào)解旋鈕，⑧鐵氧體探頭接口(4孔母口)，⑨B型USB接口，⑩顯示屏
【具體實(shí)施方式】
[0023]根椐圖1、圖2、圖3所示，一種鐵氧體為探頭的溫度測(cè)量?jī)x器，包括:以鐵氧體測(cè)溫探頭為核心，外圍搭建±12V雙電源供電電路、正弦激勵(lì)電路、積分電路、測(cè)量電路、虛擬示波電路、上位機(jī)和顯示屏。
[0024]所述鐵氧體測(cè)溫探頭以鐵氧體為磁芯①，通過(guò)雙線(xiàn)并繞法制成初次兩級(jí)感應(yīng)線(xiàn)圈②，共同構(gòu)成測(cè)溫探頭。
[0025]所述±12V雙電源供電電路將220V交流電轉(zhuǎn)換為±12V直流電為電路芯片供電。
[0026]所述正弦激勵(lì)電路使用ICL8038芯片產(chǎn)IKHz低失真正弦波激勵(lì)，并通過(guò)LM324芯片構(gòu)成的電壓跟隨器輸出到測(cè)溫探頭的初級(jí)線(xiàn)圈。
[0027]所述積分電路使用LM324芯片構(gòu)成反相積分器將測(cè)溫探頭次級(jí)線(xiàn)圈的輸出進(jìn)行積分后輸出到測(cè)量電路。
[0028]所述測(cè)量電路對(duì)正弦交流信號(hào)的有效值進(jìn)行測(cè)量，達(dá)到0.1mV的測(cè)量精度，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入到上位機(jī)。
[0029]所述虛擬示波電路利用虛擬示波器技術(shù)將采樣的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入到上位機(jī)。
[0030]所述上位機(jī)對(duì)測(cè)量電路及虛擬示波電路進(jìn)行指令控制，并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行函數(shù)計(jì)算，輸出對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)和磁滯回線(xiàn)圖像到串口屏。
[0031]電路連接關(guān)系說(shuō)明如下:
[0032]C0N3【15￥】為3?爪接頭，由220￥轉(zhuǎn)雙15￥變壓器的兩根15￥線(xiàn)和地線(xiàn)接入2、3腳，地線(xiàn)接入I腳，其中I腳接入電路中總地線(xiàn)，其中2、3腳與2W10整流橋的兩個(gè)AC腳連接。與后續(xù)的穩(wěn)壓管L7812、穩(wěn)壓管L7912、電容構(gòu)成直流供電電路，最后通過(guò)C0N3【12V】3PIN接頭經(jīng)跳線(xiàn)與C0N3【12V(1)】相連接。
[0033]C0N3【12V(1)】I號(hào)腳接入總地線(xiàn)，2號(hào)腳向后置電路提供+12V電勢(shì)，3號(hào)腳向后置電路提供-12V電勢(shì)。
[0034]后置電路中以JPl【ICL8038】和JP2【LM324】為核心芯片，外圍搭建電阻、電容構(gòu)成正弦波發(fā)生器、電壓跟隨器，產(chǎn)生的激勵(lì)信號(hào)通過(guò)JP4【HEADER4】4孔母頭的3、4腳輸入到鐵氧體測(cè)溫探頭(電原理上等效于變壓器)的初級(jí)線(xiàn)圈，鐵氧體測(cè)溫探頭的次級(jí)線(xiàn)圈感應(yīng)的信號(hào)通過(guò)JP4【HEADER4】的1、2腳輸入到由JP2【LM324】構(gòu)成的積分放大電路中。
[0035]JP2【LM324】采集的信號(hào)通過(guò)JP3【HEADER4】經(jīng)跳線(xiàn)輸入到JP5【HEADER4】。
[0036]JP5【HEADER4】I號(hào)腳與JP6 [DS0-1022]虛擬示波器的X腳連接，2號(hào)腳與JP6【DS0-1022】型示波器的兩個(gè)GROUND腳連接，3號(hào)腳與JP7【TMD1001】交流測(cè)量模塊GND腳連接，4號(hào)腳同時(shí)與JP7【TMD1001】交流測(cè)量模塊GND腳和JP6【DS0-1022】虛擬示波器Y
腳連接。
[0037]JP6【DS0_1022】USB 腳與 JP9【PC】USB 腳連接。
[0038]JP7【TMD1001】的 A 腳與 JP8 [TTA100N]A 腳相連接、JP7【TMD1001】的 B 腳與 JP8【TTA100N】B腳相連接。
[0039]JP8【TTA100N】USB 腳與 JP9 [PC] USB 腳連接。
[0040]JPlO【ZIGBEE ⑴:JA 腳與 JP7【TMD1001 】的 A 腳連接，JPlO【ZIGBEE (I)】B 腳與 JP7【TMD1001】的B腳連接，JPlO【ZIGBEE⑴】V腳與J13【C0N2】2腳連接，JPlO [ZIGBEE(I)]GND腳與J13 [C0N2] I腳連接。
[0041]JPll【ZIGBEE(2)】A 腳與 JP12【DC80480B050】A 腳連接，JPll【ZIGBEE(2)】B 腳與 JP12【DC80480B050】B 腳連接，JPll【ZIGBEE (2)】GND 腳與 J13【C0N2】I 腳連接，JPll【ZIGBEE (2)】V腳與J13 [C0N2] 2腳連接。
[0042]JP12【DC80480B050】V 腳與 J13【C0N2】2 腳連接，JPl2【DC804S0B050】GND 腳與J13【C0N2】1腳連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鐵氧體為探頭的溫度測(cè)量?jī)x器，其特征在于:包括:以鐵氧體測(cè)溫探頭為核心，外圍搭建± 12V雙電源供電電路、正弦激勵(lì)電路、積分電路、測(cè)量電路、虛擬示波電路、上位機(jī)和顯不屏； 所述鐵氧體測(cè)溫探頭以鐵氧體為磁心，通過(guò)雙線(xiàn)并繞法制成初次兩級(jí)感應(yīng)線(xiàn)圈，共同構(gòu)成測(cè)溫探頭； 所述± 12V雙電源供電電路將220V交流電轉(zhuǎn)換為± 12V直流電為電路芯片供電； 所述正弦激勵(lì)電路使用ICL8038芯片產(chǎn)IKHz低失真正弦波激勵(lì)，并通過(guò)LM324芯片構(gòu)成的電壓跟隨器輸出到測(cè)溫探頭的初級(jí)線(xiàn)圈； 所述積分電路使用LM324芯片構(gòu)成反相積分器將測(cè)溫探頭次級(jí)線(xiàn)圈的輸出進(jìn)行積分后輸出到測(cè)量電路； 所述測(cè)量電路對(duì)正弦交流信號(hào)的有效值進(jìn)行測(cè)量，達(dá)到0.1mV的測(cè)量精度，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入到上位機(jī)； 所述虛擬示波電路利用虛擬示波器技術(shù)將采樣的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入到上位機(jī)； 所述上位機(jī)對(duì)測(cè)量電路及虛擬示波電路進(jìn)行指令控制，并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行函數(shù)計(jì)算，輸出對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)和磁滯回線(xiàn)圖像到串口屏。
【專(zhuān)利摘要】一種鐵氧體為探頭的溫度測(cè)量?jī)x器，包括：以鐵氧體測(cè)溫探頭為核心，外圍搭建±12V雙電源供電電路、正弦激勵(lì)電路、積分電路、測(cè)量電路、虛擬示波電路、上位機(jī)和顯示屏。其優(yōu)點(diǎn)是：以鐵氧體作為測(cè)溫物質(zhì)，其測(cè)溫性能優(yōu)異、價(jià)格低廉、更可以人為的控制它的適宜測(cè)溫區(qū)間。1測(cè)量范圍廣：可以通過(guò)改變鐵氧體材料配比從而改變其溫度特性曲線(xiàn)，進(jìn)而測(cè)量不同范圍內(nèi)的溫度，易實(shí)現(xiàn)廣范圍的測(cè)量。2測(cè)量精度高：測(cè)量精度可以達(dá)到0.01℃。3反應(yīng)靈敏：可以很快與接觸物體達(dá)到熱平衡。4可單獨(dú)作溫度測(cè)量使用亦可連接電腦顯示磁滯回線(xiàn)與溫度的變化關(guān)系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)用。
【IPC分類(lèi)】G01K7/36
【公開(kāi)號(hào)】CN204831614
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520546901
【發(fā)明人】任逸
【申請(qǐng)人】任逸
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日