專利名稱:智能型熱電偶參考端補(bǔ)償器的制作方法
智能型熱電偶參考端補(bǔ)償器是一種溫度傳感器的補(bǔ)償裝置，用于熱電偶參考端的環(huán)境溫度自動補(bǔ)償中。
熱電偶參考端的環(huán)境溫度補(bǔ)償技術(shù)，在科研測試用的高精度型熱電偶中，一般采用人工計算法，和參考端恒溫法。前者計算繁瑣，不能在線測量及自動補(bǔ)償。后者需另加具有規(guī)定精度的恒溫器，成本太高。在工業(yè)測試用的寬溫區(qū)型熱電偶中，一般采用補(bǔ)償導(dǎo)線法和補(bǔ)償電橋法。前者的適用范圍可達(dá)0～150℃，但溫度補(bǔ)償誤差卻高達(dá)±5℃，同時需要把參考端通過補(bǔ)償導(dǎo)線延伸到恒定的環(huán)境溫度處，安裝不便，成本也高。后者補(bǔ)償精度的最佳值雖可達(dá)到±0.8℃，但適用的溫度范圍卻小得多，只有0～45℃的溫度補(bǔ)償區(qū)間。本發(fā)明的特征在于采用了軟、硬件結(jié)合的方法，在寬溫區(qū)型及高精度型熱電偶中采用了環(huán)境溫度自動補(bǔ)償技術(shù)，在寬溫區(qū)型中還采用了信號自動分檔技術(shù)，每40℃一檔，共分六檔，全程為－40～200℃，還可擴(kuò)展到－200～650℃。以上所說的環(huán)境溫度自動補(bǔ)償技術(shù)是以軟件的形式固化于單片機(jī)的存儲器中，由計算機(jī)來實現(xiàn)的，信號自動分檔技術(shù)是在單片機(jī)的控制下，通過輸入信號測量及量程自動切換電路和衰減器及輸出信號自動分檔電路來實現(xiàn)的。在后一電路中，還含有極性自動切換電路。量程自動切換電路實際上是一個橋形電路，其中一臂是測溫電阻(它是可變的)，與它對應(yīng)的一臂上接六個量程電阻，分別由六個繼電器的常開觸點(diǎn)來控制，利用電橋的不平衡輸出去控制繼電器，以達(dá)到量程自動切換的目的。輸出信號自動分檔電路實際上是一個多檔的電壓加法器電路，由數(shù)／模轉(zhuǎn)換器來的輸出信號經(jīng)分壓后，由動態(tài)補(bǔ)償用電阻上取出電壓與規(guī)定的電壓初始值相加，其電壓和即為輸出信號。極性自動切換電路也是由繼電器控制電路來實現(xiàn)。
與現(xiàn)有的寬溫區(qū)型熱電偶相比，本發(fā)明不僅適用范圍大、而且溫度補(bǔ)償精度可提高2～10倍。與高精度型熱電偶相比，可實現(xiàn)在線自動補(bǔ)償。
實施例寬溫區(qū)型的銅－康銅熱電偶參考端補(bǔ)償器的一組實驗數(shù)據(jù)如下室溫(℃) 4.2 8.3 11.7 15.5 20.2補(bǔ)償值(μV) 163 323 459 608 796室溫(℃) 23.8 28.2 32.6 36.9 39.8補(bǔ)償值(μV) 942 1122 1303 1480 1604由此可見，補(bǔ)償精度優(yōu)于0.2℃

圖1.寬溫區(qū)型熱電偶參考端補(bǔ)償器框圖1——單片機(jī)；2——測量電路及其量程自動切換電路；3——衰減器及輸出信號自動分檔電路；4——自動分檔電路；5——模／數(shù)轉(zhuǎn)換器；6——數(shù)／模轉(zhuǎn)換器；7——放大電路；
8.－輸入信號；9.－輸出信號。
圖2輸入信號測量及量程自動切換電路1.－電源；2.－模／數(shù)轉(zhuǎn)換電路；3.－放大電路；RT－測溫電阻；Rn(n＝1～6)－量程電阻；R－固定電阻；1J－1，2J－1，……，6J－1——繼電器常開觸點(diǎn)。
圖3輸出信號自動分檔電路1.－熱電偶；2.－高阻型測溫儀；3.－數(shù)／模轉(zhuǎn)換器；4.－直流電源R1，R8－分壓電阻；R2－動態(tài)補(bǔ)償電阻；R3、R4、R5、R6、R7－輸出分檔電阻；1J－2，2J－2，……，6J－2，7J－1，7J－2，－繼電器常開觸點(diǎn)；7J－3，7J－4，－繼電器常閉觸點(diǎn)
權(quán)利要求
1.智能型熱電偶參考端補(bǔ)償器，其特征在于，它采用了環(huán)境溫度自動補(bǔ)償技術(shù)和信號自動分檔技術(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的補(bǔ)償器，所說的信號自動分檔技術(shù)，其特征在于；它是在單片機(jī)的控制下，通過輸入信號測量及量程自動切換電路和衰減器及輸出信號自動分檔電路來實現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的信號自動分檔技術(shù)，所說的輸出信號自動分檔電路，其特征在于它還含有極性自動切換線路。
專利摘要
智能型熱電偶參考端補(bǔ)償器是一種溫度傳感器的補(bǔ)償裝置，起環(huán)境溫度自動補(bǔ)償作用。本實用新型以軟、硬件結(jié)合的方法實現(xiàn)了環(huán)境溫度的自動補(bǔ)償和信號的自動分檔。前者是以軟件形式實現(xiàn)的，后者是在單片機(jī)的控制下由輸入信號測量及量程自動切換電路、衰減器及輸出信號自動分檔電路等兩個線路實現(xiàn)的。本實用新型對量程為-40℃～200℃的溫度分六檔，還可擴(kuò)展到-200℃～650℃，精度比傳統(tǒng)的提高2～10倍，可自動補(bǔ)償溫度變化的影響。
文檔編號G01K7/02GK85202878SQ85202878
公開日1986年5月28日 申請日期1985年7月16日
發(fā)明者涂象初 申請人:北京工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan