CN210225754U - 一种线圈实时温度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及线圈检测技术领域，具体涉及一种线圈实时温度检测装置，包括测量电桥、放大模块、开关电源和四位数显电压表；所述开关电源均与测量电桥和四位数显电压表电性连接，所述测量电桥与放大模块电性连接；所述测量电桥包括第一电阻、第二电阻、第一多圈电位器、双向微安表、第一二极管、第二二极管、中间继电器；该实用新型采用中间继电器实现测量电路和运行着的被测线圈电路间，方便、快速、安全地转换，从而获得被测线圈的热状态实时温度值；采用三线接法,可排除导线电阻、接触电阻对测量准确度的影响，对于多数小阻值线圈也具有足够的高精度；且使用简便，造价低廉，且能够测量实时温度。
Description
技术领域
本实用新型涉及线圈检测技术领域，具体涉及一种线圈实时温度检测装置。
背景技术
线圈是常用电器电子件，包括扬声器音圈、电感线圈、大小电机绕组、变压器绕组等等。这些线圈几乎全部为漆包铜线绕制而成，且难以在其工作中准确测知线圈的实时温度。
线圈使用中都会有电流通过而发热，超过漆包线允许温度时，就会因绝缘漆膜烧毁而废掉。保证线圈不被烧毁又能通过最大电流，以获取其最大功率、最小体积，就需要测量其工作状态下的实时温度。
现有技术的测试原理如下：
铜线圈的线芯温度和其电阻之间，有精准的线性关系:
Rt＝R20[1+α(t-20)]
其中：R20:20℃电阻；Rt：温度t时电阻；α：该材料的电阻系数0.017241。
把线圈视为一个铜电阻，精准测出其电阻值，就可以知道此刻线圈对应的温度值。用直流电桥测量线圈不同温度下的电阻值，就可以换算出各阻值对应的温度。而用电桥和铜电阻测量温度本就是成熟的工业测量方法。
图中，R1、R2、RW、RX构成电桥，RX是被测线圈电阻，R1＝R2。
在试验前，室温下，调整RW1至微安表指零，则RW1与RX等阻值，而RX的值对应着当前室温。
线圈温度升高后，线圈电阻也随之升高，电桥再测时，S-不变，S+增高，对应着线圈电阻的变化。
上述工作中的线圈有强电通过，接到电桥上实现测量时，会将桥路元器件烧毁。
另外，现有专利CN201410710960-确定扬声器音圈温度的方法和装置，该方法需要提供16KHz以上的超声波源评估信号，使用计算机程序和方法，复杂昂贵，使用不便，优点仅在于不需瞬间中断扬声器运行；现有专利CN201310681511-用以确定并限制扩音器的音圈的温度的对扩音器的输入信号的直接测量-申请公开，与上述专利优缺点相似，其用途则着眼于保护功放机。而附加在音圈上的温度传感器，只是理想物件，无实用商品可选；现有专利CN200620100958-多通道扬声器寿命及音圈温度监测仪，该实用新型着重于在扬声器寿命试验中。同时，监测音圈温度,通过计算机取样、存储、计算，绘制升温曲线。其造价贵，使用相对复杂。可检测功率仅30W以下，不能满足专业大功率扬声器检测要求。
对扬声器音圈温度的关注，仅在于什么温度下会烧毁，至于升温过程长短，升温曲线形态，对研发、选材、定型并无多少意义。
实用新型内容
针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种使用简便，造价低廉，且能够测量实时温度的线圈实时温度检测装置。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种线圈实时温度检测装置，包括测量电桥、放大模块、开关电源和四位数显电压表；所述开关电源均与测量电桥和四位数显电压表电性连接，所述测量电桥与放大模块电性连接；
所述测量电桥包括第一电阻、第二电阻、第一多圈电位器、双向微安表、第一二极管、第二二极管、中间继电器；所述第一二极管和第二二极管均与双向微安表并联连接，所述双向微安表、第一二极管和第二二极管的一端均与第一多圈电位器连接，所述双向微安表、第一二极管和第二二极管的另一端均依次通过中间继电器和被测电阻连接；
所述放大模块连接有用于输出零点调整的第二多圈电位器。
作为优选，所述被测电阻采用三线接法。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所述的一种线圈实时温度检测装置，采用中间继电器实现测量电路和运行着的被测线圈电路间，方便、快速、安全地转换，从而获得被测线圈的热状态实时温度值；采用三线接法,可排除导线电阻、接触电阻对测量准确度的影响，对于多数小阻值线圈也具有足够的高精度；且使用简便，造价低廉，且能够测量实时温度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；
图1为本实用新型的电路原理图。
图中：1放大模块、2开关电源、3四位数显电压表、4双向微安表。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种线圈实时温度检测装置，包括测量电桥、放大模块1、开关电源2和四位数显电压表3；所述开关电源2均与测量电桥和四位数显电压表3电性连接，所述测量电桥与放大模块1电性连接；
所述测量电桥包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一多圈电位器RW1、双向微安表4、第一二极管D1、第二二极管D2、中间继电器KA1；所述第一二极管D1和第二二极管D2均与双向微安表4并联连接，所述双向微安表4、第一二极管D1和第二二极管D2的一端均与第一多圈电位器RW1连接，所述双向微安表4、第一二极管D1和第二二极管D2的另一端均依次通过中间继电器KA1和被测电阻RX连接。
所述放大模块1连接有用于输出零点调整的第二多圈电位器RW2。
其中，被测电阻RX采用三线接法，可排除导线电阻、接触电阻对测量准确度的影响，对于多数小阻值线圈也具有足够的高精度。
在本实施例中，用中间继电器实现测量电路和运行着的被测线圈电路间，方便、快速、安全地转换，从而获得被测线圈的热状态实时温度值；用中间继电器使线圈的加载运行和阻值测量两种状态之间，快速转换并互锁，以防烧毁桥路；中间继电器的触点容量则可依据被测线圈的运行电压电流确定。第一二极管D1和第二二极管D2对表头起过载保护。
以测量扬声器音圈实时温度为例，一种线圈实时温度检测方法，包括以下步骤：
步骤1：测试前，准备用信号源、滤波器、功放机提供标准规定的额定噪声功率信号，且应符合被测扬声器带宽；
步骤2：将被测扬声器先放置于隔音室内，使其与室温一致；被测扬声器接入线圈温度测试仪，不开噪声功率信号，仪器加电；按下按钮，调整至显示室温值，即可松开按钮，检测电路退出，被测扬声器接通功放工作；
步骤3：然后，任意时刻均可按下按钮，则被测扬声器中断一个瞬间，而音圈实时温度则瞬时显示出来；
步骤4：逐渐改变扬声器输入功率，则可摸清直至音圈烧毁的功率值和温度值。
其中，被测线圈尚未运行时，其温度为环境温度。接通测量仪电源，按下电钮SB，继电器KA吸合，测量回路与被测线圈接通，调节RW1使电桥平衡，再调节输出零点RW2，使线圈温度显示值为当前环境温度值，松开按钮，测量回路退出，仪表就完成了当前环境温度下的校准。
电桥平衡做成手调、输出零点也做成手调，就可以实现室温下不同阻值的线圈都能测量。
铜线线圈温度上升和阻值上升之间是良好的线性关系，故温度阻值曲线上有两个点一经分别校准，曲线的斜率和截距均被固定，也就完成了校准。因此，将被测线圈再置于200℃的烘箱中，按下按钮进行温度测量，调整放大量电位器使显示200℃，仪器就完成了校准，可以使用了。
正式使用时，还是要常温下接入未运行的线圈，按下按钮接入测量回路，调整使显示环境温度。之后松开按钮，测量回路退出，使线圈投入运行，线圈温度会不断上升直到热平衡，电器部件一般需要半小时。
半小时前后的任意时刻，或多个时刻，按下电钮SB，被测线圈退出运行，测量电路接入。温升已导致的阻值上升，使电桥已失去平衡。失衡电压由S+和S-引入差分放大模块、校准电路和数显表头显示，可在按下电钮后瞬间看到当前被测线圈的实时温度。随后松开按钮，线圈可继续运行。测量时间之短，不足以导致线圈温度下降并造成误差。
其中，RW1和RW2均采用多圈电位器，RW1阻值选51Ω，继电器触头容量选40A，本仪器即可应用于检测从阻抗值4Ω到50Ω，从功率2W到1000W的扬声器音圈的实时温度。
例如一只8Ω、500W扬声器，室温25℃时，用电桥测得直流电阻6.3Ω。接入仪器，该室温下调整温度显示为25℃。
加额定功放电压后，测量温度在上升。20分钟时，温度稳定在164℃。
而音圈用的漆包线为聚酰亚胺耐热型，最高允许使用温度240℃，音圈骨架最高允许使用温度也是240℃。可见还有加大功率的空间，或者说功率安全系数足够大。
作为应用，任何铜线圈，如电感线圈，电机线圈、变压器线圈等，只要根据测量范围适当确定电桥参数，均可实现实时温度测量。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种线圈实时温度检测装置，其特征在于，包括测量电桥、放大模块(1)、开关电源(2)和四位数显电压表(3)；所述开关电源(2)均与测量电桥和四位数显电压表(3)电性连接，所述测量电桥与放大模块(1)电性连接；
所述测量电桥包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一多圈电位器(RW1)、双向微安表(4)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、中间继电器(KA1)；所述第一二极管(D1)和第二二极管(D2)均与双向微安表(4)并联连接，所述双向微安表(4)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)的一端均与第一多圈电位器(RW1)连接，所述双向微安表(4)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)的另一端均依次通过中间继电器(KA1)和被测电阻(RX)连接；
所述放大模块(1)连接有用于输出零点调整的第二多圈电位器(RW2)。
2.根据权利要求1所述的一种线圈实时温度检测装置，其特征在于，所述被测电阻(RX)采用三线接法。
Priority Applications (1)
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| CN201921199762.3U CN210225754U (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一种线圈实时温度检测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110418269A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-05 | 东莞市爱高音响有限公司 | 一种线圈实时温度检测装置及其检测方法 |
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2019
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