CN2227330Y - 自校式铂电阻数字测温仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于温度计量方面，中、低温领域内的一种数字测温装置，适用于-199～399℃范围内的精密测试和现场校验工作。 本实用新型选用铜质四引线铂电阻为温度传感器，采用放大器恒流源和正反馈线性修正电路为测量单元，该单元还有本机自校、调定电路和零点切换电路，以此增加整机的稳定性和测温范围。来自测量单元的模拟量，经过放大和模/数转换单元，最后由数显单元显示被测温度，且有BCD码输出接口。
Description
本实用新型涉及温度计量方面，中、低温领域内的一种具有自校、调定电路的铂电阻数字测温装置。
铂电阻数字测温装置，需将铂电阻阻值随温度的变化量转换成电压的变化量，并经线性化修正，放大和模/数转换后，由数字显示单元显示出温度值。整个装置的电路上有很多电子元器件和不同金属间的接点。随着时间和环境温度的变化，每个元器件都会有不同程度的漂移量，集中表现在装置的零点漂移和上限变化；上述接点间只要存在温差，就会形成热接点，产生热电势。所有这些直接影响铂电阻数字测温装置的稳定性和准确度。
为解决这些问题，要加装自校电路和正、反向测量。JWB—1型精密数字铂电阻测温仪(柯亭正 张彦明；计量技术1990年第1期P9)采用标准铂电阻为温度传感器，其测量装置是一微机自校测量系统。为了消除热电势的影响，需正、反向测量四次才能测出一个温度值。虽然提高了一些精度，但线路复杂、操作不便，很难推广应用。GSW—A高准确度数字温度计(王金良；计量技术1993年第4期P17)采用工业铂电阻为温度传感器，其测量装置主要由放大器恒流源、正反馈线性修正电路和
位模/数转换器构成。其线路简单、精度较高，但测温范围窄，也不能消除元器件漂移的影响，很难实现199.99℃以上温度的测量和保证长期稳定性。
本实用新型的目的是要提供一种具有自校、调定电路，且少热接点的铂电阻数字测温装置，它能有效地减少元器件漂移的影响和热电势的产生，并能扩展测温范围。
本实用新型的目的是这样实现的：在测量单元(2)和线性放大器(5)上加装自校、调定电路，如图1所示。自校、调定电路由两只校验电阻(R0)、(R上)，两只切换开关(3)、(4)和三个电阻调定支路(R1W1)、(R2W2)、(R3W3)组成。
(R0)、(R上)的阻值分别等于温度传感器(1)在0℃和198℃的名义电阻值，年变化量≤20PPm，利用这两只高稳定性电阻替代温度传感器(1)来校验零点漂移和上限的变化量。
(R1W1)用来调定零点，当温度传感器处于0℃时，调定示值为0.00℃。
(R2W2)用来调定上限温度，当温度传感器处于199.99℃时，调定示值为199.99℃。也可通过调整模/数转换器的基准电压来达到这一目的。
(R3W3)用来调定第二零点，当温度传感器处于199.99℃时，调定示值为-0.01℃，这种工作状态下的示值均应加上200.00℃，这样首尾相连可扩展测温上限为399.99℃。
(3)和(4)通过不同的组合切换来达到不同的功能。
零点、第二零点，上限温度点的调定，以及各温度点的检定均要由高一等级的标准温度计来决定实际温度。一经调定、检定结束，应立即通过切换开关(3)和(4)组合切换，分别依次将(R0)和(R1W1)支路、(R上)和(R1W1)支路、(R上)和(R3W3)支路接入测量单元，进行本机自校：校验零点、上限温度点和第二零点，并记下各自的显示值作为以后自校、调定的参考数据。在使用中随着时间和环境温度的变化，可通过定期本机自校，调定W1、W2和W3使各自的显示值等于上述参考数据，保证零点、第二零点、上限温度点与检定时所调定的一致，从而保证测温装置的稳定。
电阻调定支路(R1W1)、(R3W3)和切换开关(3)也可设在另一恒流源放大器(A3)的正极，如图2所示，但对输出电压U01和U02要进行差动放大后，再送到模/数转换器。
把铂电阻的四根银引线换成铜引线，使铂电阻与测量单元之间没有不同金属相连的接点。这一措施可有效地减少热电势的产生。
综上所述，本实用新型采用放大器恒流源电路和正反馈线性修正电路为测量单元(2)，该单元和线性放大器(5)上还备有自校、调定电路和零点切换电路，以此来增加稳定性和扩展测温范围。来自测量单元的模拟量，经线性放大和模/数转换，最后由数显单元显示温度，且有BCD码输出接口，其技术指标如下：
测温范围：-199.99℃～199.99℃；200.00～399.99℃
基本误差： ≤±0.10℃ ；≤±0.20℃
本实用新型在GSW--A高准确度数字温度计的基础上只增加了两只高稳定性电阻、两只切换开关和三只电位器即达到自校、调定的目的；只增加一个第二零点支路(R3W3)就使测温上限从199.99℃扩展到399.99℃；另外采用钢质四引线铂电阻为温度传感器，既减少了热电势的产生，又节省了银材料的消耗。所以本实用新型具有结构简单、造价低、测温范围宽、稳定性高和使用方便的优点。
实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出：
图1是根据本实用新型提出的自校式铂电阻数字测温仪的原理电路图。
下面结合图1详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。
由铜质四引线结构的铂电阻组成的温度传感器(1)通过切换开关(4)接在测量单元(2)内的恒流源放大器(A1)和正反馈线性修正放大器(A2)上，同时切换开关(3)接通零点调定支路(R1W1)，所输出的模拟量经线性放大器(5)放大，模/数转换器(6)转换成数字量、译码驱动电路(7)、(8)，最后由数码显示器(10)显示温度值。并备有BCD码输出接口(9)。整个装置的电源由稳压电源(11)和(12)供给。其测温范围为-199.99～199.99℃。当开关(3)接通第二零点支路时，既可实施200.00～399.99℃的测量。装置在长期使用中的自校、调定，通过切换开关(3)、(4)的组合切换，将(R0)和(R1W1)支路、(R上)和(R1W1)支路、(R上)和(R3W3)支路依次接入测量单元，校验零点、上限温度点和第二零点，如与检定时调定的数据不符，可调整W1、W2、W3使其相符，从而保证测温装置的稳定性。
Claims (4)
1、一种由外壳、温度传感器(1)、测量单元(2)、切换开关(3)、(4)、线性放大器(5)、模/数转换器(6)、译码电路(7)、驱动电路(8)、BCD码输出接口(9)、数码显示器(10)、直流稳压电源(11)和(12)组成的自校式铂电阻数字测温装置，其特征在于测量单元(2)内恒流源放大器(A1)和非线性修正放大器(A2)上装有两只自校电阻(R0)、(R上)，两只切换开关(3)、(4)和两个电阻调定支路(R1W1)、(R3W3)，通过切换开关(3)和(4)可分别接入测量单元(2)，替代温度传感器(1)和改换零点温度。
2、按着权利要求1所述的测温装置，其特征在于温度传感器(2)采用铜质四引线结构的铂电阻。
3、按着权利要求1所述的测温装置，其特征在于线性放大器(5)上装有一个电阻调定支路(R2W2)，用于调定测温上限。
4、按着权利要求2所述的测温装置，其特征在于铜质引线的表面涂有防氧化保护层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 94219694 CN2227330Y (zh) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 自校式铂电阻数字测温仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 94219694 CN2227330Y (zh) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 自校式铂电阻数字测温仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2227330Y true CN2227330Y (zh) | 1996-05-15 |
Family
ID=33834489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 94219694 Expired - Lifetime CN2227330Y (zh) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 自校式铂电阻数字测温仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2227330Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100337099C (zh) * | 2004-07-21 | 2007-09-12 | 中国科学院广州电子技术研究所 | 一种温湿度巡检测量仪中铂热电阻的误差修正方法 |
| CN105910726A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-08-31 | 江南大学 | 一种铂电阻测温的硬件非线性补偿方法 |
| CN107014486A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-04 | 中国电力科学研究院 | 一种输电线路微风振动监测装置的核查单元及方法 |
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1994
- 1994-08-29 CN CN 94219694 patent/CN2227330Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN100337099C (zh) * | 2004-07-21 | 2007-09-12 | 中国科学院广州电子技术研究所 | 一种温湿度巡检测量仪中铂热电阻的误差修正方法 |
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| CN105910726B (zh) * | 2016-06-29 | 2019-06-25 | 江南大学 | 一种铂电阻测温的硬件非线性补偿方法 |
| CN107014486A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-04 | 中国电力科学研究院 | 一种输电线路微风振动监测装置的核查单元及方法 |
| CN107014486B (zh) * | 2017-06-06 | 2020-02-28 | 中国电力科学研究院 | 一种输电线路微风振动监测装置的核查单元及方法 |
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