專利名稱:帶有溫度計算程序的袖珍多點數(shù)字遙測溫度儀的制作方法
本實用新型是涉及一種熱敏電阻多點數(shù)字遙測溫度儀。
公知技術(shù)為了測量環(huán)境溫度，通常把溫度通過熱敏電阻變換成電量進(jìn)行測量，但是熱敏電阻的溫度特性很難做到完全一致，給直接進(jìn)行多點溫度測量造成很多困難。公知的解決方法，首先通過大量的篩選，挑選出溫度特性相同的熱敏電阻，然后再設(shè)計出相應(yīng)的測量顯示裝置。由于熱敏電阻的溫度特性不可能完全一致，還需根據(jù)各個熱敏電阻的溫度特性，配以適當(dāng)?shù)难a償電路，使其溫度特性達(dá)到一致，這種方法設(shè)計繁雜，而且增加了制造工時和原材料的消耗，由于增加了補償電路，使整機測量精度降低，難以制造出高精度的多點溫度測量儀。
本實用新型目的在于克服上述缺點，研究一種熱敏電阻不用配補償電路的多點數(shù)字遙測溫度，達(dá)到設(shè)計簡單，容易制作，又能保持較高精度。
以下將結(jié)合附圖對實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型的接口方框圖圖3是接口電源圖本實用新型的構(gòu)成是具有熱敏電阻傳感器和一個測量溫度的顯示裝置的多點數(shù)字遙感溫度儀，其特征在于有一個接口3和一個存貯有溫度計算程序的微電腦5構(gòu)成，熱敏電阻傳感器1由導(dǎo)線2與接口3相連，通過帶纜4與微電腦5聯(lián)結(jié)成一體，見圖1。
本實用新型所說的多點數(shù)字遙測溫度儀的接口，是一個能把熱敏電阻傳感器隨環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的電量瞬間值，形成計算器適配的串行輸出代碼的裝置，全部采用現(xiàn)有技術(shù)CMOS集成電路，見圖2接口方框圖，熱敏電阻傳感器1經(jīng)多路開關(guān)6，選擇通過由高精度運算放大器測量電路7轉(zhuǎn)換成電壓量，經(jīng)過A／D轉(zhuǎn)換器8形成調(diào)制多路分時掃描BCD碼。經(jīng)過數(shù)據(jù)鎖存器9和譯碼器10，形成計算器適配的串行輸出代碼，通過計算器鍵盤模擬開關(guān)電路11，導(dǎo)通相應(yīng)的計算器按鍵，使計算器12執(zhí)行相應(yīng)的計算程序，在計算器12上顯示出相應(yīng)的溫度值。本接口由時鐘電路14和控制器13控制信息的傳輸，并附有電源16和負(fù)電壓產(chǎn)生器15，使電源單一化。
本實用新型所說的多點數(shù)字遙測溫度儀，其特征在于有一個存貯有溫度計算程序的微電腦5，見圖1。這個微電腦5采用現(xiàn)有技術(shù)夏普(SHARP EL－5100S型)計算器(帶有十個存貯器的可編程序函數(shù)計算器)作計算顯示裝置，計算器可與接口分離單獨使用不影響其原有功能。(該計算器具內(nèi)存保護(hù)功能，關(guān)機狀態(tài)下內(nèi)存不會被破壞)。
本實用新型所說的多點數(shù)字遙測溫度儀，其特征在于已存貯在微電腦中的溫度計算程序為f(A)＝B÷(lnA＋C)YxD－273.15A是熱敏電阻傳感器的輸入變量，f(A)是相應(yīng)測點的攝氏溫度，B.C.D為與熱敏電阻溫度特性有關(guān)的參數(shù)，Yx是計算器的乘方按鍵，273.15為絕對溫度。參數(shù)B.C.D可根據(jù)實測的高、中、低三點溫度通過三個方程式聯(lián)立解出。在計算器顯示部位出現(xiàn)的ANSL＝×××××為傳感器的溫度。
本實用新型多點數(shù)字遙測溫度儀其特征在于該儀器有三個傳感器，并且傳感器的數(shù)量還可以擴充。對于測量三個以上的任意一個傳感器，一般只需將該傳感器的參數(shù)事先輸入計算器內(nèi)即可直接測量溫度。
本實用新型多點數(shù)字遙感溫度儀體積小、便于攜帶為袖珍型。
本實用新型所說的多點數(shù)字遙感溫度儀其優(yōu)點和積極效果在于通過大量反復(fù)試驗，建立了熱敏電阻與溫度關(guān)系的精確表達(dá)式。該表達(dá)式以軟件的形式(溫度計算程序)存入計算器內(nèi)，使溫度測定達(dá)到快速、準(zhǔn)確，在0－50℃范圍內(nèi)，測量精度為±0.2℃的熱敏電阻符合率可達(dá)90％以上。省去了已有技術(shù)中要通過大量篩選，挑選出溫度特性比較一致的熱敏電阻這一工序，不需再根據(jù)各個熱敏電阻的溫度特性，配以適當(dāng)?shù)难a償電路，減少制作工時，設(shè)計簡單，容易實施，產(chǎn)品成本只有同類產(chǎn)品的三分之一。
實施例按照圖3接口電源圖制做接口，全部采用CMOS集成電路，多路開關(guān)6，測量電路7，A／D轉(zhuǎn)換器8，數(shù)據(jù)鎖存器9，譯碼器10，計算器鍵盤模擬開關(guān)電路11，計算器12，時序控制器13，時鐘電路14，負(fù)電壓產(chǎn)生器15，電源16，熱敏電阻傳感器通過專用接口和計算器用一帶纜連接成一整體。
儀器制成后再進(jìn)行熱敏電阻參數(shù)的測定和計算，其步驟如下將計算變量A的程序f(A)＝A存入計算器內(nèi)。參數(shù)的測定方法如下將密封好的熱敏電阻傳感器和誤差小于＜0.1℃標(biāo)準(zhǔn)溫度計一同放在恒溫槽內(nèi)，從低溫到高溫，分別進(jìn)行測定，可得到標(biāo)準(zhǔn)溫度T和傳感器輸入變量A的關(guān)系曲線。
參數(shù)的計算根據(jù)試驗測得熱敏電阻的變量A和標(biāo)準(zhǔn)溫度的關(guān)系曲線，在熱敏電阻整個測量范圍內(nèi)取溫度高端(T1A1)和低端(T3A3)兩點，并在T1.T3之間取一點T2，令T2＝T1T3]]>，其對應(yīng)變量為A2可得三點分別為(T1、A1)、(T2、A2)、(T3、A3)。
C、D、B各參數(shù)可由有下列計算得到C＝ (lnA1lnA3-(lnA)2)/(lnA1+lnA3-2lnA2)D=lnT3/T1ln ［(lnA1-C)/(lnA3-C) ］]]>B＝T1(lnA2－C)D測定誤差的檢驗熱敏電阻參數(shù)B、C、D確定后，將它存入存貯器內(nèi)，然后根據(jù)各次試驗測得的A按公式計算出溫度T′，再根據(jù)相應(yīng)的實測溫度T計算誤差ΔT＝T－T′，要求誤差ΔT＜0.2℃。
將熱敏電阻參數(shù)B、C、D存入存貯器內(nèi)。
將溫度計算程序f(A)＝B÷(lnA＋C)YxD－273.15存入計算器內(nèi)，即可實測溫度。
權(quán)利要求
1.一種袖珍多點數(shù)字遙測溫度儀，具有熱敏電阻傳感器和一個測量溫度的顯示裝置，其特征在于一個接口3和一個存貯有溫度計算程序的微電腦5構(gòu)成，熱敏電阻傳感器1由導(dǎo)線2與接口3相連，通過帶纜4與微電腦5聯(lián)結(jié)成一整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的多點數(shù)字遙測溫度儀，其特征在于接口由多路開關(guān)6、測量電路7、A／D轉(zhuǎn)換器8、數(shù)據(jù)鎖存器9、譯碼器10、計算器鍵盤模擬開關(guān)電路11、計算器12、控制器13、時鐘電路14、負(fù)電壓產(chǎn)生器15、電源16組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的多點數(shù)字遙測溫度儀，其特征在于已存貯溫度計算程序為f(A)＝B÷(lnA＋C)YxD－273.15A是熱敏電阻傳感器輸入的變量。B.C.D是熱敏電阻的參數(shù)。Yx是計算器的乘方按鍵。
專利摘要
一種袖珍多點數(shù)字遙測溫度儀，具有熱敏電阻傳感器和一個測量顯示裝置，其特征在于由一個微電腦的接口和一個已存貯有溫度計算程序的微電腦所構(gòu)成。主要用于多點遙測環(huán)境溫度，測溫快速準(zhǔn)確，設(shè)計簡單，容易實施，體積小，攜帶方便，產(chǎn)品成本只有同類產(chǎn)品的三分之一。
文檔編號G05B15/00GK86206987SQ86206987
公開日1987年8月5日 申請日期1986年9月19日
發(fā)明者巫新民, 管恕才, 錢平, 巫國棟 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)氣象研究室導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan