專利名稱：具有非線性校正功能的熔點(diǎn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔點(diǎn)儀，尤其是一種具有非線性校正功能的熔點(diǎn)儀。
背景技術(shù)：
物質(zhì)的熔點(diǎn)是指該物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)的溫度。在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中，熔 點(diǎn)測(cè)定是辨認(rèn)該物質(zhì)本性的基本手段，也是純度測(cè)定的重要方法之一。
熔點(diǎn)儀用于藥粉、聚酯切片、化纖等物體的熔點(diǎn)測(cè)試，該儀器通過分析物 體在加熱過程中透光量的變化自動(dòng)判別熔點(diǎn)。
在熔點(diǎn)儀中，使用鉑電阻作為溫度傳感器，隨著溫度升高，鉑電阻的阻值
變大。鉑電阻的溫度響應(yīng)范圍為50~ 350°C。在IO(TC和30(TC左右，鉑電阻的 特性曲線保持為線性，經(jīng)過10(TC和30(TC校正調(diào)整后，使得熔點(diǎn)儀的高低端測(cè) 量誤差小于O. 5'C，但是，在中間段(200。C左右)，鉑電阻的特性曲線并不具有 很好的保持線性，這使得熔點(diǎn)儀的測(cè)量最大誤差在2。C以上，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足熔 點(diǎn)測(cè)量誤差為± 0. 5。C的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠校正中間段200。C左右時(shí)的測(cè)量誤差，使 熔點(diǎn)儀滿足測(cè)量誤差在± 0. 5'C范圍內(nèi)的要求。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種具有非線性校正功能的熔點(diǎn)儀，它包括光源、用于感受光源發(fā)射的光 束經(jīng)過被測(cè)物的透光量并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光敏器件；用于加熱被測(cè)物的加 熱爐，用于感受加熱溫度并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的溫度測(cè)量電路，溫度測(cè)量電路 包括阻值隨溫度變化的鉑電阻Rt;用于處理光敏器件和溫度測(cè)量電路輸出的電 信號(hào)的單片機(jī)，單片機(jī)的輸出信號(hào)為被測(cè)物的熔點(diǎn)值；溫度測(cè)量電路包括用于 放大溫度信號(hào)的放大器Al和放大器A3，鉑電阻Rt接入放大器Al的輸出端與反 相輸入端之間；高值標(biāo)準(zhǔn)電阻R300和低值標(biāo)準(zhǔn)電阻R100;接入放大器Al的輸出端與反相輸入 端之間的非線性校正電路，放大器Al與非線性校正電路組成非線性校正回路， 非線性校正電路包括一個(gè)反相輸入端與放大器Al的輸出端相連接的放大器A2, 放大器A2的輸出端經(jīng)過可調(diào)電阻RW3接入放大器Al的反相輸入端；可拆卸的
的電阻R200。
由于上述技術(shù)方案的釆用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
在溫度測(cè)量電路中加入了用于校正中間段200。C左右由于鉑電阻特性曲線 非線性而導(dǎo)致的測(cè)量誤差的非線性校正，與放大器Al組成非線性校正回路，使 得熔點(diǎn)儀滿足測(cè)量誤差在± 0. 5。C范圍內(nèi)的要求。


圖1為本發(fā)明的原理框圖2為溫度測(cè)量電路的電路其中1、光源；2、光敏器件；4、加熱爐；5、溫度測(cè)量電路；51、非線 性校正；52、恒定電流輸出電路；6、單片機(jī)；7、打印機(jī)；8、液晶顯示裝置； 9、操作按鍵；10、 A/D轉(zhuǎn)換電路。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示的具有非線性校正功能的熔點(diǎn)儀，它包括光源1、用于感受光源 1發(fā)射的光束經(jīng)過被測(cè)物的透光量并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光敏器件2;
用于加熱被測(cè)物的加熱爐4，用于感受加熱溫度并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的溫度 測(cè)量電路5，溫度測(cè)量電路5包括阻值隨溫度變化的鉬電阻Rt;
用于處理光敏器件2和溫度測(cè)量電路5輸出的電信號(hào)的單片機(jī)6，單片機(jī)6 的輸出信號(hào)為被測(cè)物的熔點(diǎn)值；
設(shè)置在光敏器件2和溫度測(cè)量電路5的輸出端與單片機(jī)6的輸入端之間的 A/D轉(zhuǎn)換電路10;
與單片機(jī)6輸出端相連接的打印機(jī)7和液晶顯示裝置8，以及用于向單片機(jī)6輸入操作命令的操作按鍵9。
如圖2所示，溫度測(cè)量電路5包括用于放大溫度信號(hào)的放大器Al和放大器 A3,鉑電阻Rt接入放大器Al的輸出端與反相輸入端之間；放大器A1的輸出支 路與地之間接入可調(diào)電阻RW1，其正相輸入端接地，放大器A3的輸出支路與反 相輸入端之間接入可調(diào)電阻RW2,正相輸入端經(jīng)過電阻R8接地。放大器A3的輸 出端接入A/D轉(zhuǎn)換電路10。放大器Al的輸出端通過電阻R6接入放大器A3的反 相輸入端。電阻R7接入電阻R6與放大器A3之間的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，電阻R7、 RIO、 電阻R2依次串接在放大器Al的輸出端與反相輸入端之間，電阻R10和電阻R7 之間的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)與地之間接入可調(diào)電阻RW1 。
溫度測(cè)量電路5包括可選擇的接入放大器Al的輸出端與反相輸入端之間的 高值標(biāo)準(zhǔn)電阻R300和低值標(biāo)準(zhǔn)電阻R100;接入放大器Al的輸出端與反相輸入 端之間的非線性校正電路51,放大器Al與非線性校正電路51組成非線性校正 回路，非線性校正電路51包括一個(gè)反相輸入端與放大器Al的輸出端相連接的 放大器A2, 可拆卸的設(shè)置在滋 相配合4吏用的電阻R200。
熔點(diǎn)儀出廠前，在放大器Al的反相輸入端與輸出端之間接入與20(TC鉑電 阻等阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻R200,放大器A2的放大倍數(shù)為1,它將Al輸出的電壓反 相為正電壓，經(jīng)RW3整流，部分正反饋電流流入Al,調(diào)整RW3，使熔點(diǎn)儀的輸 出溫度為200。C,拆除電阻R200,接入鈿電阻Rt、高值標(biāo)準(zhǔn)電阻R300、低值標(biāo) 準(zhǔn)電阻RIOO，將熔點(diǎn)儀封裝出廠。通過這種調(diào)整，4交正熔點(diǎn)儀測(cè)量范圍中間段 (200°C )的誤差小于0. 5°C。
用戶在進(jìn)行測(cè)量使用前，需要進(jìn)行校正過程，具體的，先在電路中接入與 IOO'C鉑電阻等阻值的低值標(biāo)準(zhǔn)電阻RIOO，通過調(diào)節(jié)連接在運(yùn)放Al輸出支路與 反相輸入端之間的可調(diào)電阻RW1校正測(cè)量電路，使熔點(diǎn)儀的輸出溫度為100°C; 接著，在電路中接入與300。C鉑電阻等阻值的高值標(biāo)準(zhǔn)電阻R300，通過調(diào)節(jié)連
點(diǎn)儀的輸出溫度為300°C;斷開高值標(biāo)準(zhǔn)電阻R300、低值標(biāo)準(zhǔn)電阻RIOO，接入柏電阻Rt，開始對(duì)^C測(cè)物的熔點(diǎn)測(cè)試操作。
非線性校正電阻51還包括連接在放大器A2反相輸入端與輸出端之間的電 阻R4,放大器A2的同相輸入端接地，其反相輸入端與放大器Al的輸出端之間 連接有電阻R5。
賴電阻Rt、與IO(TC、 200°C、 30(TC柏電阻等阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻4妄入》文大器 Al的輸出端與反相輸入端之間。通過觸發(fā)開關(guān)控制接入溫度測(cè)量電路5。
恒定電流輸出電路11通過電阻R2為電路輸入穩(wěn)定電流，它包括依次串接 在供電電源與地之間的電阻R1和穩(wěn)壓管Dl、分別與穩(wěn)壓管Dl并聯(lián)的電容C1和 C2。電阻Rl和穩(wěn)壓管Dl之間的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)與電阻R2連接。
權(quán)利要求
1. 一種具有非線性校正功能的熔點(diǎn)儀，它包括光源(1)、用于感受所述的光源(1)發(fā)射的光束經(jīng)過被測(cè)物的透光量并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光敏器件(2)；用于加熱所述的被測(cè)物的加熱爐(4)，用于感受加熱溫度并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的溫度測(cè)量電路(5)，所述的溫度測(cè)量電路(5)包括阻值隨溫度變化的鉑電阻(Rt)；用于處理所述的光敏器件(2)和溫度測(cè)量電路(5)輸出的電信號(hào)的單片機(jī)(6)，所述的單片機(jī)(6)的輸出信號(hào)為所述的被測(cè)物的熔點(diǎn)值；所述的溫度測(cè)量電路(5)包括用于放大溫度信號(hào)的放大器(A1)和放大器(A3)，所述的鉑電阻(Rt)接入所述的放大器A1的輸出端與反相輸入端之間；其特征在于所述的溫度測(cè)量電路(5)包括可選擇的接入所述的放大器(A1)的輸出端與反相輸入端之間的高值標(biāo)準(zhǔn)電阻(R300)和低值標(biāo)準(zhǔn)電阻(R100)；接入所述的放大器(A1)的輸出端與反相輸入端之間的非線性校正電路(51)，所述的放大器(A1)與非線性校正電路(51)組成非線性校正回路，所述的非線性校正電路(51)包括一個(gè)反相輸入端與放大器(A1)的輸出端相連接的放大器(A2)，所述的放大器(A2)的輸出端經(jīng)過可調(diào)電阻(RW3)接入所述的放大器(A1)的反相輸入端；可拆卸的設(shè)置在所述的放大器(A1)的反相輸入端與輸出端之間并且與所述的非線性校正電路(51)相配合使用的電阻(R200)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有非線性校正功能的熔點(diǎn)儀，其特征在于所 述的放大器(A2 )的放大倍數(shù)等于1。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有非線性校正功能的熔點(diǎn)儀，其特征在于所 述的電阻(R200 )的阻值介與所述的低值標(biāo)準(zhǔn)電阻(R100 )與高值標(biāo)準(zhǔn)電阻(R300 ) 的阻值之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有非線性校正功能的熔點(diǎn)儀，其特征在于所 述的低值標(biāo)準(zhǔn)電阻(R100)的阻值大于并接近所述的柏電阻(Rt)在5(TC時(shí)的 電阻值；所述的高值標(biāo)準(zhǔn)電阻(R300 )的阻值小于并接近所述的鈿電阻(Rt) 在35(TC時(shí)的電阻值。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有非線性校正功能的熔點(diǎn)儀，其特征在于 所述的低值標(biāo)準(zhǔn)電阻(R100)的阻值等于所述的粕電阻(Rt)在IO(TC時(shí)的電阻 值；所述的高值標(biāo)準(zhǔn)電阻(R300 )的阻值等于所述的柏電阻(Rt)在300。C時(shí)的 電阻值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的具有非線性校正功能的熔點(diǎn)儀，其特征在于 所述的電阻(R200 )是一個(gè)阻值與所述的柏電阻(Rt)在200。C時(shí)的電阻值相等 的標(biāo)準(zhǔn)電阻。
全文摘要
一種具有非線性校正功能的熔點(diǎn)儀，它包括溫度測(cè)量電路，溫度測(cè)量電路包括可選擇的接入放大器A1的輸出端與反相輸入端之間的高值標(biāo)準(zhǔn)電阻R300和低值標(biāo)準(zhǔn)電阻R100；接入放大器A1的輸出端與反相輸入端之間的非線性校正電路，放大器A1與非線性校正電路組成非線性校正回路，非線性校正電路包括一個(gè)反相輸入端與放大器A1的輸出端相連接的放大器A2，放大器A2的輸出端經(jīng)過可調(diào)電阻RW3接入放大器A1的反相輸入端；可拆卸的設(shè)置在放大器A1的反相輸入端與輸出端之間并且與非線性校正電路相配合使用的電阻R200。校正了中間段(200℃左右)由于鉑電阻特性曲線非線性而導(dǎo)致的測(cè)量誤差非線性校正回路，使得熔點(diǎn)儀滿足測(cè)量誤差在±0.5℃范圍內(nèi)的要求。
文檔編號(hào)G01N25/02GK101281149SQ20081002410
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者峰 俞, 球 王, 邢勝鎖 申請(qǐng)人:太倉(cāng)宏大紡織儀器有限公司