專利名稱：多物理參數(shù)共用檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多物理參數(shù)共用檢測(cè)裝置，屬測(cè)量傳感器。它包括與被測(cè)物理參數(shù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)敏感電子元件及其信號(hào)變速、控制電路印刷板。
目前，用于檢測(cè)各種物理參數(shù)的傳感器裝置都屬分立安裝、功能單一。這樣，當(dāng)某些場(chǎng)合需同時(shí)測(cè)定多個(gè)物理參數(shù)時(shí)，就得在每一測(cè)點(diǎn)處安裝多個(gè)不同傳感器結(jié)構(gòu)，造成整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)布線復(fù)雜、現(xiàn)場(chǎng)安裝不便、工程造價(jià)昂貴。另外，在油庫(kù)一類需防爆場(chǎng)合分布電線過(guò)多也不符合防爆要求。
本實(shí)用新型目的是克服已有技術(shù)的不足，提供一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、多個(gè)傳感元件安裝于同一殼體的多個(gè)物理參數(shù)共用檢測(cè)裝置。
本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)方案如下與已有技術(shù)中的傳感器一樣，它包括與被測(cè)；物理參數(shù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)敏感電子元件及其信號(hào)變送、控制電路印刷板，不同的是所述的各部分都裝于同一個(gè)上表面上開(kāi)有通氣間隙、下部封閉的傳感器頭殼體內(nèi)，各敏感元件分別裝在中心隔板朝向通氣間隙的上表面上、電路印刷板安裝在中心隔板下的腔體內(nèi)，各敏感元件的轉(zhuǎn)換信號(hào)經(jīng)過(guò)同一轉(zhuǎn)送電路經(jīng)選通而分別傳至二次儀表，各傳感器頭與一根包含著兩條輸入信號(hào)線、兩條輸出信號(hào)線，兩條電源線及一條地線的七芯電纜總線相接，該總線與檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)外的二次儀表相接。
在實(shí)施上述方案時(shí)，其有關(guān)電路可這樣實(shí)現(xiàn)各敏感元件的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路都由一個(gè)平衡電橋及一級(jí)差動(dòng)放大器組成，敏感元件接在電橋的一個(gè)支路上，電橋平衡時(shí)的兩個(gè)等電位點(diǎn)作為差動(dòng)放大器的兩個(gè)輸入端；信號(hào)傳送電路由一個(gè)多輸入端的電子摸擬開(kāi)關(guān)器IC5、一個(gè)光電藕合器IC7、控制器IC4、壓頻轉(zhuǎn)換器(VFC)IC6組成，上述的各差動(dòng)放大器的輸出端皆作為IC5的輸入端，二次儀表的指令信號(hào)經(jīng)過(guò)IC7藕合傳給IC4，IC4控制IC5選通傳感電壓信號(hào)并送至IC6，IC6將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)輸給二次儀表。
本實(shí)用新型若用于防爆場(chǎng)合，只要對(duì)傳感器頭部進(jìn)行防爆處理即可。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是1.簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。將多個(gè)傳感元件裝于同一殼體內(nèi)，簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)安裝操作；無(wú)論現(xiàn)場(chǎng)需要裝多少傳感器頭，只需要一根七芯電纜總線與場(chǎng)外的二次儀表相接，這樣就將現(xiàn)場(chǎng)布線降至最少且有利于多點(diǎn)集中檢測(cè)。
2.造價(jià)低廉。由于多個(gè)傳感器共用一個(gè)殼體、一套信號(hào)傳送電路，與現(xiàn)有技術(shù)相比就大大降低了成本。
3.擴(kuò)充系統(tǒng)能力方便。只要在二次儀表容量允許范圍內(nèi)，這一根七芯電纜總線可帶任意多個(gè)傳感器頭；每個(gè)傳感器頭也可根據(jù)需要擴(kuò)充或減少傳感元件的個(gè)數(shù)，只要將二次儀表數(shù)字處理部分做相應(yīng)修改即可。
4.系統(tǒng)可靠性高。將傳感電壓信號(hào)變換成頻率脈沖信號(hào)輸給二次儀表、以光電藕合結(jié)構(gòu)將二次儀表指令信號(hào)傳輸給傳感器，這些措施都有效地提高了信號(hào)傳輸精度、提高了系統(tǒng)對(duì)靜電、電源噪聲等的抗干擾能力。
附

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主視圖。
附圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)連接示意圖。
附圖3為本實(shí)用新型電原理圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步敘述本實(shí)施例是用于對(duì)油庫(kù)空氣溫度、濕度及可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行防爆檢測(cè)。其傳感器頭結(jié)構(gòu)如圖1所示包括殼體1、中心隔板2、固定螺釘3、隔爆罩4、敏感元件5、隔爆組件6、敏感元件引線7、電路印刷板8、支柱連接螺釘9及固定螺栓10。整個(gè)傳感器頭被中心隔板2分成上、下兩部分，三個(gè)不同敏感元件分別裝于各自隔爆罩4內(nèi)，固定于中心隔板2上，殼體1的上部表面上開(kāi)有通氣間隙11，整個(gè)上部殼體與中心隔板2之間由螺釘3固定連接；殼體1的下部是一個(gè)封閉面，電路板8通過(guò)支柱連接螺釘9固定于中心隔板2上，下部殼體與中心隔板2之間通過(guò)螺栓10固定連接；各敏感元件的電路引線7通過(guò)隔爆組合件6腔體而與電路板8相接。
由于油庫(kù)空間太大，不同小區(qū)域的同一物理參數(shù)也可能不一樣，因此需多點(diǎn)集中檢測(cè)，即在不同處分別設(shè)置若干個(gè)圖1所示的那種傳感器頭，再將它們的傳感信號(hào)在同一條電纜總線上經(jīng)選通后分別送至油庫(kù)外的二次儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。該系統(tǒng)連接原理如圖2所示，若干個(gè)傳感器頭12經(jīng)過(guò)各自電源分線盒13都并接在七芯電纜總線14上，最后與二次儀表15相接。
圖3中展示了電路原理，圖中，測(cè)溫度電路為一級(jí)惠斯登電橋及差動(dòng)放大器A1構(gòu)成，以熱敏電阻BA2作為敏感件而接入電橋的一臂，電橋兩個(gè)平衡時(shí)的等電位點(diǎn)作為A1的兩個(gè)輸入端，測(cè)可燃?xì)鉂舛入娐芬灿梢患?jí)惠斯登電橋及差動(dòng)放大器A3構(gòu)成，以鉑絲電阻QM1為敏感元件、QM2為補(bǔ)償元件而將二者接入相鄰的兩個(gè)橋臂，電橋平衡時(shí)的兩個(gè)等電位點(diǎn)作為A3的兩個(gè)輸入端，這里其中一個(gè)點(diǎn)位于QM1與QM2兩臂之間；測(cè)濕度電路為一級(jí)多諧電橋及差動(dòng)放大器A2構(gòu)成，以高分子有機(jī)薄膜濕敏電容HM為敏感元件而接入多諧電橋一側(cè)的充放電回路中，電橋兩個(gè)多諧振蕩輸出端經(jīng)RC支路濾波后作為A2的兩個(gè)輸入端。當(dāng)電路中敏感件隨外界物理參數(shù)變化而變化時(shí)，則破壞了電橋平衡，則所對(duì)應(yīng)的差動(dòng)放大器將有輸出信號(hào)。三個(gè)差動(dòng)放大的輸出端都作為電子摸擬開(kāi)關(guān)IC5的輸入端，二次儀表的指令信號(hào)經(jīng)過(guò)光電藕合器IC7傳給控制器IC4，IC4即按指令去控制IC5選通電壓信號(hào)并送至作為壓頻轉(zhuǎn)換器(VFC)的IC6、同時(shí)使BG3、BG4復(fù)合管導(dǎo)通以使串接在其集電極上的繼電器線圈J通電，這樣，IC6所輸出的頻率信號(hào)即可通過(guò)J的兩個(gè)閉合觸點(diǎn)輸送給二次儀表。
權(quán)利要求1.多物理參數(shù)共用檢測(cè)裝置，包括與被測(cè)物理參數(shù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)敏感電子元件及其信號(hào)變送、控制電路印刷板，其特征是上述各部分皆裝于一個(gè)上表面上開(kāi)有通氣間隙、下表面封閉的傳感器頭殼體內(nèi)，各敏感元件裝在中心隔板面向通氣間隙的上表面上、電路印刷板裝在中心隔板下面的腔體內(nèi)，各敏感元件的傳感信號(hào)經(jīng)過(guò)同一傳輸電路送至二次儀表，一根包含兩條輸入信號(hào)線、兩條輸出信號(hào)線、兩條電源線及一條地線的七芯電纜作為總線將各傳感器頭與二次儀表相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述檢測(cè)裝置，其特征是a.各敏感元件的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路都是一個(gè)平衡電橋及一級(jí)差動(dòng)放大器組成，敏感元件接在電橋的一個(gè)支路上，電橋平衡時(shí)的兩個(gè)等電位點(diǎn)作為差動(dòng)放大器的兩個(gè)輸入端，b.信號(hào)傳送電路由一個(gè)多輸入端的電子模擬開(kāi)關(guān)器IC5、一個(gè)光電藕合器IC7、控制器IC4、壓頻轉(zhuǎn)換器(VFC)IC6組成，上述各差動(dòng)放大器的輸出端皆作為IC5的輸入端，二次儀表的指令信號(hào)經(jīng)過(guò)IC7藕合傳給IC4、IC4控制IC5選通傳感電壓信號(hào)并送至IC5，IC6將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)輸給二次儀表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述共用檢測(cè)裝置，其特征是敏感元件分別是檢測(cè)空氣中溫度的熱敏電阻、濕度的高分子有機(jī)薄膜濕敏電容及可燃?xì)怏w濃度的鉑絲電阻，它們分別裝于各自隔爆罩內(nèi)安裝在傳感器頭殼體內(nèi)的中心隔板上表面上。
專利摘要本實(shí)用新型系一種多物理參數(shù)共用檢測(cè)裝置，它將多個(gè)不同物理參數(shù)的敏感元件及其傳感電路板裝于同一殼體內(nèi)，各敏感元件傳感信號(hào)共用同一傳送電路至二次儀表。本實(shí)用新型具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于多點(diǎn)集中檢測(cè)、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01D21/02GK2063223SQ8922207
公開(kāi)日1990年10月3日 申請(qǐng)日期1985年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1985年5月26日
發(fā)明者姚勝利, 陳軍民 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍81956部隊(duì)