專(zhuān)利名稱(chēng)：六通道溫度采集與控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種溫度采集與控制裝置，特別是涉及一種具有模塊化、集成度高、 性能穩(wěn)定的六通道溫度采集與控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)于各種場(chǎng)合的溫度采集與控制，多采用以下模式測(cè)溫元件將現(xiàn)場(chǎng)溫度信 號(hào)送入溫度變送器，溫度變送器將變送后的信號(hào)送入PLC，從而進(jìn)行邏輯控制。這樣做 存在以下不足連接復(fù)雜，故障率高，費(fèi)用偏高等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種具有模塊化、集成度高、 性能穩(wěn)定的六通道溫度采集與控制裝置。
本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是 一種六通道溫 度采集與控制裝置，包括有電源單元，還設(shè)置有信號(hào)輸入單元和信號(hào)輸出單元，以及運(yùn) 算單元，其中，信號(hào)輸入單元、信號(hào)輸出單元和運(yùn)算單元分別與電源單元相連接，運(yùn)算 單元又分別與信號(hào)輸入單元和信號(hào)輸出單元相連接。
所述的信號(hào)輸入單元包括有依次相連接的定時(shí)器電路、驅(qū)動(dòng)電路和脈沖變壓器電路， 其中，脈沖變壓器電路的輸入端還連接輸入端子，脈沖變壓器電路的輸出端DETECT1 DETECT2連接運(yùn)算單元的輸入端。
所述的信號(hào)輸出單元具有兩路輸出。
所述的運(yùn)算單元包括有提供電源的固定偏置電路、運(yùn)算比較電路和運(yùn)算電路。 所述的固定偏置電路包括有電阻R3 R14，其中，電阻R3與電阻R9串聯(lián)、電阻 R4與電阻R10串聯(lián)、電阻R5與電阻RU串聯(lián)、電阻R6與電阻R12串聯(lián)、電阻R7與 電阻R13串聯(lián)、電阻R8與電阻R14串聯(lián)，其串聯(lián)后的一端共同接電源，另一端共同接 地，每?jī)蓚€(gè)串聯(lián)電阻的連接點(diǎn)構(gòu)成電路的輸出端V0L1 V0L6與運(yùn)算比較電路相連接。 所述的運(yùn)算電路包括有集成塊U9 U11，其中，集成塊U9的腳11和腳8對(duì)應(yīng)連接 集成塊U10的腳1和腳2，集成塊U10的腳11、腳8和腳6對(duì)應(yīng)連接集成塊Ull的腳5、 腳2和腳1。
所述的運(yùn)算比較電路包括有集成塊U3 U8和反饋電阻R15 R20，其中，各集成塊 U3 U8的腳1分別對(duì)應(yīng)接運(yùn)算電路中的集成塊U9的腳1、腳2、腳4、腳5、腳10和 腳9;各集成塊U3 U8的腳2分別對(duì)應(yīng)連接信號(hào)輸入單元的脈沖變壓器電路中的各輸出 端DETECT1 DETECT2;各集成塊U3 U8的腳2和腳6短接；各集成塊U3 U8的腳3對(duì)應(yīng)連接固定偏置電路的電路的輸出端VOLl VOL6;各集成塊U3 U8的腳1和 腳3之間分別連接一個(gè)反饋電阻；各集成塊U3 U8的腳4接地、腳8接電源VCC;各 集成塊U3 U8的腳7分別對(duì)應(yīng)連接集成塊U10的腳腳4、腳5、腳9、腳10、腳12和 腳13;各集成塊U3 U8的腳5通過(guò)電阻R21連接電源單元的輸出端，還通過(guò)電阻R22 連接電源單元的地端。
本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的六通道溫度采集與控制裝置， 具有模塊化、集成度高、性能穩(wěn)定、價(jià)格便宜、外形美觀等優(yōu)點(diǎn)。并具有能夠?qū)斎胄?號(hào)進(jìn)行有效的電氣隔離、控制方案簡(jiǎn)單、成本較低和誤差范圍小的特點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化測(cè)量與控制領(lǐng)域中需要對(duì)溫度作出判斷與控制的場(chǎng)合。


圖l是本實(shí)用新型的整體框圖； -
圖2是電源單元的電路原理圖3是信號(hào)輸出單元中的第一路輸出電路原理圖4是信號(hào)輸出單元中的第二路輸出電路原理圖5是信號(hào)輸入單元中的定時(shí)器電路和驅(qū)動(dòng)電路的原理圖6是信號(hào)輸入單元中的脈沖變壓器電路的原理圖7是運(yùn)算單元中的上拉電阻電路的原理圖8是運(yùn)算單元中的運(yùn)算比較電路的原理圖9是運(yùn)算單元中的運(yùn)算電路的原理圖。
圖中的標(biāo)號(hào)分別是-
A—電源單元；B—信號(hào)輸入單元；C一信號(hào)輸出單元；D—運(yùn)算單元；1—定時(shí)器電 路；2—驅(qū)動(dòng)電路；3—脈沖變壓器電路；4一輸入端子；5—固定偏置電路；6—運(yùn)算比較 電路；7—運(yùn)算電路。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合 附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的六通道溫度采集與控制裝置如下-
如圖1所示，本實(shí)用新型的六通道溫度采集與控制裝置，包括有電源單元A，信號(hào) 輸入單元B和信號(hào)輸出單元C，以及運(yùn)算單元D，其中，信號(hào)輸入單元B、信號(hào)輸出單 元C和運(yùn)算單元D分別與電源單元A相連接，運(yùn)算單元D又分別與信號(hào)輸入單元B和 信號(hào)輸出單元C相連接。
如圖2所示，所述的電源單元A采用220VAC供電電源，是通過(guò)端子X(jué)1的腳1、 腳3接通工作電源220VAC。此電源先經(jīng)整流橋整流，整流橋由4支1N4148 二極管組成， 整流電壓經(jīng)濾波后，作為穩(wěn)壓塊MC7805CT的輸入，穩(wěn)壓塊的輸出為+5V。如圖3、圖4所示，所述的信號(hào)輸出單元C由場(chǎng)效應(yīng)管Ql、 Q2和繼電器Kl和K2 組成，具有兩路輸出。其中，第一路是場(chǎng)效應(yīng)管Q1的腳2經(jīng)限流電阻R35與風(fēng)扇啟停 信號(hào)連接，腳3與繼電器K1的腳8連接，腳1接地，繼電器K1的腳1、腳2接電源單 元A，腳3、腳4通過(guò)端子X(jué)8接風(fēng)扇。第二路是場(chǎng)效應(yīng)管Q2的腳2經(jīng)限流電阻R36與 報(bào)警信號(hào)連接，腳3與繼電器K2的腳8連接，腳l接地，繼電器K2的腳4、腳2通過(guò) 端子X(jué)9接報(bào)警裝置。
如圖5、圖6所示，所述的信號(hào)輸入單元B包括有依次相連接的定時(shí)器電路1、驅(qū)動(dòng) 電路2和由6個(gè)脈沖變壓器組成的脈沖變壓器電路3，其中，脈沖變壓器電路3的輸入端 還連接由端子X(jué)2 X7構(gòu)成的輸入端子4，脈沖變壓器電路3中的6個(gè)輸出端DETECT1 DETECT2連接運(yùn)算單元D的輸入端；驅(qū)動(dòng)電路2的6個(gè)輸出端DRINE1 DRINE6分別 對(duì)應(yīng)連接脈沖變壓器電路3的6個(gè)輸入電阻R23、 R25、 R27、 R29、 R31和R33。
6個(gè)脈沖變壓器的腳1分別與端子X(jué)2至X7的腳1連接，6個(gè)脈沖變壓器的腳2分 別與端子X(jué)2 X7的腳2連接，端子X(jué)2至X7接熱敏電阻，6個(gè)脈沖變壓器的腳6共地； 6個(gè)脈沖變壓器的腳5分別經(jīng)電阻、電容后接至驅(qū)動(dòng)電路2 (圖中的U2型號(hào)為74LS541) 的腳18 腳13;驅(qū)動(dòng)電路2的腳2 腳7短接后接至集成塊U1 (型號(hào)為HA17555)的 腳3。
所述的運(yùn)算單元D包括有提供電源的固定偏置電路5、運(yùn)算比較電路6和運(yùn)算電路7。 如圖7所示，所述的固定偏置電路5包括有電阻R3 R14，其中，電阻R3與電阻 R9串聯(lián)、電阻R4與電阻R10串聯(lián)、電阻R5與電阻Rll串聯(lián)、電阻R6與電阻R12串 聯(lián)、電阻R7與電阻R13串聯(lián)、電阻R8與電阻R14串聯(lián)，其串聯(lián)后的一端共同接電源， 另一端共同接地，每?jī)蓚€(gè)串聯(lián)電阻的連接點(diǎn)構(gòu)成電路的輸出端V0L1 V0L6與運(yùn)算比較 電路6相連接。
如圖9所示，所述的運(yùn)算電路7包括有集成塊U9 U11 (型號(hào)為74HC32)，其中， 集成塊U9的腳11和腳8對(duì)應(yīng)連接集成塊U10的腳1和腳2，集成塊U10的腳11、腳8 和腳6對(duì)應(yīng)連接集成塊Ul 1的腳5、腳2和腳1 。
如圖8所示，所述的運(yùn)算比較電路6包括有集成塊U3 U8 (型號(hào)TLC2252)和反 饋電阻R15 R20，其中，各集成塊U3 U8的腳1分別對(duì)應(yīng)接運(yùn)算電路7中的集成塊 U9的腳l、腳2、腳4、腳5、腳10和腳9;各集成塊U3 U8的腳2分別對(duì)應(yīng)連接信號(hào) 輸入單元B的脈沖變壓器電路3中二極管D6、 D8、 DIO、 D12、 D14、 D16的陰極-DETECT1 DETECT2;各集成塊U3 U8的腳2和腳6短接；各集成塊U3 U8的腳3 對(duì)應(yīng)連接固定偏置電路5的電路的輸出端VOLl VOL6;各集成塊U3 U8的腳1和腳 3之間分別連接一個(gè)反饋電阻；各集成塊U3 U8的腳4接地、腳8接電源VCC;各集 成塊U3 U8的腳7分別對(duì)應(yīng)連接集成塊U10的腳腳4、腳5、腳9、腳10、腳12和腳 13;各集成塊U3 U8的腳5通過(guò)電阻R21連接電源單元A的輸出端，具體是連接集成 塊V1 (型號(hào)為MC7805CT)的腳3，還通過(guò)電阻R22連接電源單元A的地端，具體是連接集成塊V1 (型號(hào)為MC7805CT)的腳2。
集成塊U10的腳3經(jīng)輸出單元中的限流電阻R35，作為風(fēng)扇啟停信號(hào)與Ql的腳2 連接；集成塊Ull的腳6經(jīng)輸出單元中的限流電阻R36，作為報(bào)警信號(hào)與Q2的2號(hào)腳 連接；集成塊U9的腳13和腳3短接，U9的腳12和腳6短接。
本實(shí)用新型的6路輸入信號(hào)以各自安裝在被測(cè)工作面的熱敏電阻的阻值作為信號(hào)反 饋，6路輸入信號(hào)構(gòu)成"邏輯或"的關(guān)系，通過(guò)運(yùn)算與比較，使本實(shí)用新型能夠在任一被測(cè) 點(diǎn)溫度達(dá)到50'C (±3°C)時(shí)，風(fēng)機(jī)啟停信號(hào)為高電平，觸發(fā)導(dǎo)通場(chǎng)效應(yīng)管Q1，吸合負(fù)載 繼電器Kl，從而帶動(dòng)負(fù)載工作(常見(jiàn)負(fù)載有風(fēng)扇等)；而在所有被測(cè)點(diǎn)溫度降至45°C
(±3°C)時(shí)，風(fēng)機(jī)啟停信號(hào)為低電平，場(chǎng)效應(yīng)管Q1截止，釋放負(fù)載繼電器K1，使負(fù)載 停止工作。在任一被測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到75'C (±3°C)時(shí)，報(bào)警信號(hào)為高電平，觸發(fā)導(dǎo)通場(chǎng)效 應(yīng)管Q2，吸合故障繼電器K2，報(bào)警設(shè)備動(dòng)作，輸出報(bào)警信號(hào)，使設(shè)備停止工作。但此 時(shí)6路溫度采集與控制通道仍在工作，繼續(xù)監(jiān)測(cè)6路溫度，直至6路信號(hào)全都降至45'C
(±3°C)以下時(shí)，風(fēng)扇才停止工作，報(bào)警信號(hào)取消。本實(shí)用新型的6路信號(hào)的采集與控 制方式完全相同且相互隔離。
權(quán)利要求1.一種六通道溫度采集與控制裝置，包括有電源單元(A)，其特征是還設(shè)置有信號(hào)輸入單元(B)和信號(hào)輸出單元(C)，以及運(yùn)算單元(D)，其中，信號(hào)輸入單元(B)、信號(hào)輸出單元(C)和運(yùn)算單元(D)分別與電源單元(A)相連接，運(yùn)算單元(D)又分別與信號(hào)輸入單元(B)和信號(hào)輸出單元(C)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的六通道溫度采集與控制裝置，其特征是所述的信號(hào)輸入 單元(B)包括有依次相連接的定時(shí)器電路(1)、驅(qū)動(dòng)電路(2)和脈沖變壓器電路(3)， 其中，脈沖變壓器電路(3)的輸入端還連接輸入端子(4)，脈沖變壓器電路(3)的輸 出端(DETECT1 DETECT2)連接運(yùn)算單元(D)的輸入端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的六通道溫度采集與控制裝置，其特征是所述的信號(hào)輸出 單元(C)具有兩路輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的六通道溫度采集與控制裝置，其特征是所述的運(yùn)算單元 (D)包括有提供電源的固定偏置電路(5)、運(yùn)算比較電路(6)和運(yùn)算電路(7)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的六通道溫度采集與控制裝置，其特征是所述的固定偏置 電路(5)包括有電阻(R3 R14)，其中，電阻(R3)與電阻(R9)串聯(lián)、電阻(R4) 與電阻(R10)串聯(lián)、電阻(R5)與電阻(R11)串聯(lián)、電阻(R6)與電阻(R12)串聯(lián)、 電阻(R7)與電阻(R13)串聯(lián)、電阻(R8)與電阻(R14)串聯(lián)，其串聯(lián)后的一端共同 接電源，另一端共同接地，每?jī)蓚€(gè)串聯(lián)電阻的連接點(diǎn)構(gòu)成電路的輸出端(VOLl VOL6) 與運(yùn)算比較電路(6)相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的六通道溫度采集與控制裝置，其特征是所述的運(yùn)算電路 (7)包括有集成塊(U9 U11)，其中，集成塊(U9)的腳11和腳8對(duì)應(yīng)連接集成塊 (U10)的腳1和腳2，集成塊(U10)的腳ll、腳8和腳6對(duì)應(yīng)連接集成塊(U11)的腳5、腳2和腳1。 '
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的六通道溫度采集與控制裝置，其特征是所述的運(yùn)算比較 電路(6)包括有集成塊(U3 U8)和反饋電阻(R15 R20)，其中，各集成塊(U3 U8)的腳1分別對(duì)應(yīng)接運(yùn)算電路(7)中的集成塊(U9)的腳1、腳2、腳4、腳5、腳 10和腳9;各集成塊(U3 U8)的腳2分別對(duì)應(yīng)連接信號(hào)輸入單元(B)的脈沖變壓器 電路(3)中的各輸出端(DETECT1 DETECT2);各集成塊U3 U8的腳2和腳6短 接；各集成塊(U3 U8)的腳3對(duì)應(yīng)連接固定偏置電路(5)的電路的輸出端(VOL1 VOL6);各集成塊(U3 U8)的腳1和腳3之間分別連接一個(gè)反饋電阻；各集成塊(U3 U8)的腳4接地、腳8接電源VCC;各集成塊(U3 U8)的腳7分別對(duì)應(yīng)連接集成塊(U10)的腳腳4、腳5、腳9、腳10、腳12和腳13;各集成塊(U3 U8)的腳5通過(guò) 電阻(R21)連接電源單元(A)的輸出端，還通過(guò)電阻(R22)連接電源單元(A)的 地端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種六通道溫度采集與控制裝置，包括有電源單元，還設(shè)置有信號(hào)輸入單元和信號(hào)輸出單元，以及運(yùn)算單元，其中，信號(hào)輸入單元、信號(hào)輸出單元和運(yùn)算單元分別與電源單元相連接，運(yùn)算單元又分別與信號(hào)輸入單元和信號(hào)輸出單元相連接。信號(hào)輸入單元包括有依次相連接的定時(shí)器電路、驅(qū)動(dòng)電路和脈沖變壓器電路，信號(hào)輸出單元具有兩路輸出，運(yùn)算單元包括有提供電源的固定偏置電路、運(yùn)算比較電路和運(yùn)算電路。本實(shí)用新型具有模塊化、集成度高、性能穩(wěn)定、價(jià)格便宜、外形美觀等優(yōu)點(diǎn)。并具有能夠?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行有效的電氣隔離、控制方案簡(jiǎn)單、成本較低和誤差范圍小的特點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化測(cè)量與控制領(lǐng)域中需要對(duì)溫度作出判斷與控制的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G01K1/00GK201152780SQ200720099628
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者付文杰, 劉建軍 申請(qǐng)人:天津市紅日電氣自動(dòng)化有限公司