一种微机远距离多点测温系统技术方案

一种微机远距离多点测温系统，它包括微机１、打印机２、ＡＤ转换卡３、第二并口卡４、主控制器５和分控制器及其传感器６；主控制器５最多可连３２个分控制器６，每个分控制器６最多可连６４个传感器；全系统最多可连２０４８个传感器；最大传输距离可达２ＫＭ；程序采用特殊算法。其优点是：在－３０℃～＋５０℃范围内，可使每个传感器周围介质温度与微机１的屏幕上的对应点温度的误差≤０．５℃，重复性≤０．１℃；市电不进粮仓；节能；不必考虑散热问题，就可对粮仓内电路实行全密封，以防止粮仓内有害气体腐蚀。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要用于为粮食安全储藏而进行的微机远距离多点测温。具体说，是一种微机远距离多点测温系统。原有的微机远距离多点测温系统使用的温度传感器是热敏电阻，经多路转换、AD转换和单片机，把测量结果临时存储，再经串行接口远距离传至微机(PC机)。通过程序转换把测量结果存储。显示、打印。这是一种分布式数据采集系统，或称多处理机系统。热敏电阻是一种低阻抗非线性器件，虽然价格低廉，但其稳定性、可靠性、一致性和精度都很差，不能保证长期使用，且极易受工作电压波动、电磁干扰等随机因素影响。使系统精度差、稳定性差，极易损坏，造成报废。虽然传感器是低档次、低成本，但其由多路转换、AD转换、单片机和电源组成的“分机”成本较高，造成成本分配不合理。另外，该系统需要把220V市电引进仓内。给无人值守的粮仓造成火灾隐患。在已使用该系统的粮食保管部门，普遍反映不好。本专利技术的目的在于在不大幅度提高总成本的前提下，采用先进的温度传感器，以提高系统的稳定性、可靠性、一致性和测量精度，并且满足粮食保管部门的特殊要求，适应粮仓的特殊环境，以达到长期可靠使用的目的。本专利技术的目的可采用以下措施来实现它包括微机1、打印机2、AD转换卡3、第二并口卡4，主控制器5和分控制器及其传感器6；AD转换卡3、第二并口卡4插在微机的扩展槽内；分控制器及其传感器6安装在粮仓内；主控制器5最多可连接32个分控制器，主控制器5与分控制器6的最大距离可达2KM；第二并口的引出线经重新定义，从主控制器5转接至分控制器6，并从一个分控制器6向另一个分控制器6转接，用于控制传感器的多路转换；每个分控制器6最多可连接64个传感器；全系统最多可连2048个传感器；分控制器6的输出经主控制器5的电阻接地，AD转换卡3在电阻上端进行电压采样，转换成电压数字，再经程序转换成温度。本专利技术中的主控制器5是由模块7、模块8、模块9构成；模块7是一电源转换装置，其输出供给分控制器6的Vdd；模块9把模块7的输出、第二并口卡4的第16,14,1,4,3,2引脚用7芯屏蔽线转接至分控制器6，最大距离≤2KM；引脚17在主控制器5的模块9内备用；模块8由32个固定电阻和32个精密微调电阻构成；把它们的电阻之和调至10KΩ，误差不超过±1Ω；模块8的输入来自32个分控制器6的输出；在32个电阻的上端连接AD转换卡3的32个通道；分控制器6的输出线也用屏蔽线；各分控制器6的输出可以根据远近合并成多芯屏蔽线进入主控制器5；所有屏蔽两端均应接地；模块7的地线也应与微机1的地线实行无阻抗连接；最远的分控制器6的地线与主控制器5的地线的直流阻抗不应大于10Ω。本专利技术中的分控制器及其传感器6是由模块10、模块11、模块12构成；模块11由6组电压放大器构成；其输入与模块9的16,14,1,4,3,2引脚线相连，其输出分两组16,14,1引脚线对应的输出连接模块10的S’2,S’1,S’0；另一组4,3,2引脚线对应的输出连接模块12的S2,S1,S0；模块10由4051芯片构成；其输入连接模块12的8个输出，其输出按分控制器的编号连接模块8的对应电阻；模块12由8个4051芯片、8个4028芯片、8个HTS-2型温度传感器构成；8个温度传感器的电源端连接4028芯片的8个输出端，8个温度传感器的信号端连接4051芯片的8个输入端；4051芯片和4028芯片的3个控制端均连接模块11的S2,S1,S0。分控制器6的所有器件均使用主控制器5引来的电源。本专利技术中第二并口卡4使用操作指令OUT(N),M和OUT(N+2),M；其中N是第二并口卡4的首地址，M是操作数；当M按照12,13,14,15,8,9,10,11的顺序变化时，OUT(N+2),M将按照附录A的表-2的规律，在16,14,1的引脚上产生7,6,5,4,3,2,1,0的输出；当M按照15,14,13,12,11,10,9,8的顺序变化时，OUT(N),M将按照附录A的表-1的规律，在4,3,2的引脚上产生7,6,5,4,3,2,1,0的输出；经模块11的反相放大，在模块11的输出端将分别产生两组控制序列0,1,2,3,4,5,6,7，用于分别控制模块10和模块12。本专利技术的微机远距离多点测温系统的基本算法是(1)重复测量，取平均值为最终结果；(2)每次测量之间，要有1mS的时间间隔；(3)每对传感器进行测量操作时，均应先进行一定数量的空测量，其测量结果弃之不用；(4)用计算方差的方法检验系统的稳定性；当方差≤1000时，测量的重复性可达±0.1℃之内；否则，应检查线路连接质量或传感器好坏；(5)基本算法程序在附录B中；本专利技术的微机远距离多点测温系统的系统误差的调整方法是(1)建立温度文件，如附录C；(2)把一个分控制器(6)的64个传感器放入具有相同温度的介质中；介质温度调至低温点附近；(3)用测试程序算法(附录D)，使每个传感器低温点的电压数值逐步向全部传感器温度平均值的对应电压数值靠近；(4)用文字编辑程序修改温度文件中的每个传感器的温度项，使之与介质温度一致。；(5)把介质温度从接近低温点升致接近高温点，再进行(3)、(4)；(6)在用户程序中使用已调好的温度文件，使用基本算法和直线两点式方程，就可换算出准确的多点温度。本专利技术的优点是全系统最多可连2048个传感器；最大传输距离可达2KM；程序采用特殊算法；在30℃～+50℃范围内，可使每个传感器周围介质温度与微机的屏幕上的对应点温度的误差≤0.5℃，重复性≤0.1℃；市电不进粮仓；节能；不必考虑散热问题，就可对粮仓内电路实行全密封，以防止粮仓内有害气体腐蚀。附图的图面说明如下附图说明图1是全系统框图；图2是主控制器5的框图；图3是分控制器6的框图；图4是电压放大器模块11的电路图；图5是4051和4028芯片的管脚图；图6是模块10的电路图7是模块12的电路图；图8是模块8的电路图；图9是模块8的简化电路图；图10是本系统的简化系统的原理图；本专利技术以下将结合实施例(附图)作以详细的描述通用微机1可选用PC-486以上的任何一种。最小内存4MB，硬盘最小剩余空间20MB，VGA彩色显示。软件平台为DOS6.2以上和UCDOS5.0以上。打印机2可选用市场上的任意一种。它与通用微机1的主板上的第一并口，按照标准方法相连。AD转换卡3选用PS-2108型AD/DA卡。其主要技术参数如下▲AD部分转换位数8位；模入通道32路；模入范围0～+5V；转换时间(114μS；系统误差(0.4FSR；▲DA部分通道数； 4路；其余略；PS-2108卡插在通用微机1的主板上的EISA扩展槽内。通用微机1的机箱外露出一个37芯插座。用40芯扁平电缆把它引至主控制器5的模块8中。其中只连1～37芯，其余38～40芯空，连接方法一对一，最大长度≤3米。PS-2108卡的首地址用卡上的DIP开关设定。出厂时的地址为100H(十进制256)。第二并口卡可选用任意一种IO卡，即PC-386以下微机常用的接口卡。IO卡通常有两个串行接口，一个并行接口，一个软驱接口，一个硬盘接口。它插在通用微机1的EISA扩展槽内。机箱外露出的25芯插座，是并口插座。PC-486以上微机的第一并口通常在主板上。微机在开机时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机远距离多点测温系统，其特征在于：它包括微机（１）、打印机（２）、ＡＤ转换卡（３）、第二并口卡（４）、主控制器（５）和分控制器及其传感器（６）；ＡＤ转换卡（３）、第二并口卡（４）插在微机的扩展槽内；分控制器及其传感器（６）安装在粮仓内；主控制器（５）最多可连接３２个分控制器，主控制器（５）与分控制器（６）的最大距离可达２ＫＭ；第二并口的引出线经重新定义，从主控制器（５）转接至分控制器（６），并从一个分控制器（６）向另一个分控制器（６）转接，用于控制传感器的多路转换；每个分控制器（６）最多可连接６４个传感器；全系统最多可连２０４８个传感器；分控制器（６）的输出经主控制器（５）的电阻接地，ＡＤ转换卡（３）在电阻上端进行电压采样，转换成电压数字，再经程序转换成温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴怀来，
申请(专利权)人：戴怀来，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]