CN85202878U - 智能型热电偶参考端补偿器 - Google Patents

Abstract

智能型热电偶参考端补偿器是一种温度传感器的补偿装置，起环境温度自动补偿作用。

本实用新型以软、硬件结合的方法实现了环境温度的自动补偿和信号的自动分档。前者是以软件形式实现的，后者是在单片机的控制下由输入信号测量及量程自动切换电路、衰减器及输出信号自动分档电路等两个线路实现的。

本实用新型对量程为-40℃～200℃的温度分六档，还可扩展到-200℃～650℃，精度比传统的提高2～10倍，可自动补偿温度变化的影响。

Description

智能型热电偶参考端补偿器是一种温度传感器的补偿装置，用于热电偶参考端的环境温度自动补偿中。

热电偶参考端的环境温度补偿技术，在科研测试用的高精度型热电偶中，一般采用人工计算法，和参考端恒温法。前者计算繁琐，不能在线测量及自动补偿。后者需另加具有规定精度的恒温器，成本太高。在工业测试用的宽温区型热电偶中，一般采用补偿导线法和补偿电桥法。前者的适用范围可达0～150℃，但温度补偿误差却高达±5℃，同时需要把参考端通过补偿导线延伸到恒定的环境温度处，安装不便，成本也高。后者补偿精度的最佳值虽可达到±0.8℃，但适用的温度范围却小得多，只有0～45℃的温度补偿区间。本发明的特征在于：采用了软、硬件结合的方法，在宽温区型及高精度型热电偶中采用了环境温度自动补偿技术，在宽温区型中还采用了信号自动分档技术，每40℃一档，共分六档，全程为－40～200℃，还可扩展到－200～650℃。以上所说的环境温度自动补偿技术是以软件的形式固化于单片机的存储器中，由计算机来实现的，信号自动分档技术是在单片机的控制下，通过输入信号测量及量程自动切换电路和衰减器及输出信号自动分档电路来实现的。在后一电路中，还含有极性自动切换电路。量程自动切换电路实际上是一个桥形电路，其中一臂是测温电阻（它是可变的），与它对应的一臂上接六个量程电阻，分别由六个继电器的常开触点来控制，利用电桥的不平衡输出去控制继电器，以达到量程自动切换的目的。输出信号自动分档电路实际上是一个多档的电压加法器电路，由数／模转换器来的输出信号经分压后，由动态补偿用电阻上取出电压与规定的电压初始值相加，其电压和即为输出信号。极性自动切换电路也是由继电器控制电路来实现。

与现有的宽温区型热电偶相比，本发明不仅适用范围大、而且温度补偿精度可提高2～10倍。与高精度型热电偶相比，可实现在线自动补偿。

实施例：宽温区型的铜－康铜热电偶参考端补偿器的一组实验数据如下：

室温（℃）        4.2        8.3        11.7        15.5        20.2

补偿值（μV）        163        323        459        608        796

室温（℃）        23.8        28.2        32.6        36.9        39.8

补偿值（μV）        942        1122        1303        1480        1604

由此可见，补偿精度优于0.2℃

附图说明：

图1.宽温区型热电偶参考端补偿器框图

1——单片机；

2——测量电路及其量程自动切换电路；

3——衰减器及输出信号自动分档电路；

4——自动分档电路；

5——模／数转换器；

6——数／模转换器；

7——放大电路；

8.－输入信号；

9.－输出信号。

图2：输入信号测量及量程自动切换电路

1.－电源；

2.－模／数转换电路；

3.－放大电路；

R_T－测温电阻；

R_n（n＝1～6）－量程电阻；

R－固定电阻；

1J－1，2J－1，……，6J－1——继电器常开触点。

图3：输出信号自动分档电路

1.－热电偶；

2.－高阻型测温仪；

3.－数／模转换器；

4.－直流电源

R₁，R₈－分压电阻；

R₂－动态补偿电阻；

R₃、R₄、R₅、R₆、R₇－输出分档电阻；

1J－2，2J－2，……，6J－2，7J－1，7J－2，－继电器常开触点；

7J－3，7J－4，－继电器常闭触点

Claims (3)

1、智能型热电偶参考端补偿器，其特征在于，它采用了环境温度自动补偿技术和信号自动分档技术。

2、根据权利要求1的补偿器，所说的信号自动分档技术，其特征在于；它是在单片机的控制下，通过输入信号测量及量程自动切换电路和衰减器及输出信号自动分档电路来实现的。

3、根据权利要求2的信号自动分档技术，所说的输出信号自动分档电路，其特征在于：它还含有极性自动切换线路。

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