自校式铂电阻数字测温仪制造技术

技术编号:2556567 阅读:331 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术属于温度计量方面,中、低温领域内的一种数字测温装置,适用于-199~399℃范围内的精密测试和现场校验工作。 本实用新型专利技术选用铜质四引线铂电阻为温度传感器,采用放大器恒流源和正反馈线性修正电路为测量单元,该单元还有本机自校、调定电路和零点切换电路,以此增加整机的稳定性和测温范围。来自测量单元的模拟量,经过放大和模/数转换单元,最后由数显单元显示被测温度,且有BCD码输出接口。(*该技术在2004年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及温度计量方面,中、低温领域内的一种具有自校、调定电路的铂电阻数字测温装置。铂电阻数字测温装置,需将铂电阻阻值随温度的变化量转换成电压的变化量,并经线性化修正,放大和模/数转换后,由数字显示单元显示出温度值。整个装置的电路上有很多电子元器件和不同金属间的接点。随着时间和环境温度的变化,每个元器件都会有不同程度的漂移量,集中表现在装置的零点漂移和上限变化;上述接点间只要存在温差,就会形成热接点,产生热电势。所有这些直接影响铂电阻数字测温装置的稳定性和准确度。为解决这些问题,要加装自校电路和正、反向测量。JWB—1型精密数字铂电阻测温仪(柯亭正张彦明;计量技术1990年第1期P9)采用标准铂电阻为温度传感器,其测量装置是一微机自校测量系统。为了消除热电势的影响,需正、反向测量四次才能测出一个温度值。虽然提高了一些精度,但线路复杂、操作不便,很难推广应用。GSW—A高准确度数字温度计(王金良;计量技术1993年第4期P17)采用工业铂电阻为温度传感器,其测量装置主要由放大器恒流源、正反馈线性修正电路和 位模/数转换器构成。其线路简单、精度较高,但测温范围窄,也不能消除元器件漂移的影响,很难实现199.99℃以上温度的测量和保证长期稳定性。本技术的目的是要提供一种具有自校、调定电路,且少热接点的铂电阻数字测温装置,它能有效地减少元器件漂移的影响和热电势的产生,并能扩展测温范围。本技术的目的是这样实现的在测量单元(2)和线性放大器(5)上加装自校、调定电路,如附图说明图1所示。自校、调定电路由两只校验电阻(R0)、(R上),两只切换开关(3)、(4)和三个电阻调定支路(R1W1)、(R2W2)、(R3W3)组成。(R0)、(R上)的阻值分别等于温度传感器(1)在0℃和198℃的名义电阻值,年变化量≤20PPm,利用这两只高稳定性电阻替代温度传感器(1)来校验零点漂移和上限的变化量。(R1W1)用来调定零点,当温度传感器处于0℃时,调定示值为0.00℃。(R2W2)用来调定上限温度,当温度传感器处于199.99℃时,调定示值为199.99℃。也可通过调整模/数转换器的基准电压来达到这一目的。(R3W3)用来调定第二零点,当温度传感器处于199.99℃时,调定示值为-0.01℃,这种工作状态下的示值均应加上200.00℃,这样首尾相连可扩展测温上限为399.99℃。(3)和(4)通过不同的组合切换来达到不同的功能。零点、第二零点,上限温度点的调定,以及各温度点的检定均要由高一等级的标准温度计来决定实际温度。一经调定、检定结束,应立即通过切换开关(3)和(4)组合切换,分别依次将(R0)和(R1W1)支路、(R上)和(R1W1)支路、(R上)和(R3W3)支路接入测量单元,进行本机自校校验零点、上限温度点和第二零点,并记下各自的显示值作为以后自校、调定的参考数据。在使用中随着时间和环境温度的变化,可通过定期本机自校,调定W1、W2和W3使各自的显示值等于上述参考数据,保证零点、第二零点、上限温度点与检定时所调定的一致,从而保证测温装置的稳定。电阻调定支路(R1W1)、(R3W3)和切换开关(3)也可设在另一恒流源放大器(A3)的正极,如图2所示,但对输出电压U01和U02要进行差动放大后,再送到模/数转换器。把铂电阻的四根银引线换成铜引线,使铂电阻与测量单元之间没有不同金属相连的接点。这一措施可有效地减少热电势的产生。综上所述,本技术采用放大器恒流源电路和正反馈线性修正电路为测量单元(2),该单元和线性放大器(5)上还备有自校、调定电路和零点切换电路,以此来增加稳定性和扩展测温范围。来自测量单元的模拟量,经线性放大和模/数转换,最后由数显单元显示温度,且有BCD码输出接口,其技术指标如下测温范围-199.99℃~199.99℃;200.00~399.99℃基本误差 ≤±0.10℃ ;≤±0.20℃本技术在GSW--A高准确度数字温度计的基础上只增加了两只高稳定性电阻、两只切换开关和三只电位器即达到自校、调定的目的;只增加一个第二零点支路(R3W3)就使测温上限从199.99℃扩展到399.99℃;另外采用钢质四引线铂电阻为温度传感器,既减少了热电势的产生,又节省了银材料的消耗。所以本技术具有结构简单、造价低、测温范围宽、稳定性高和使用方便的优点。技术的具体结构由以下的实施例及其附图给出图1是根据本技术提出的自校式铂电阻数字测温仪的原理电路图。下面结合图1详细说明依据本技术提出的具体装置的细节及工作情况。由铜质四引线结构的铂电阻组成的温度传感器(1)通过切换开关(4)接在测量单元(2)内的恒流源放大器(A1)和正反馈线性修正放大器(A2)上,同时切换开关(3)接通零点调定支路(R1W1),所输出的模拟量经线性放大器(5)放大,模/数转换器(6)转换成数字量、译码驱动电路(7)、(8),最后由数码显示器(10)显示温度值。并备有BCD码输出接口(9)。整个装置的电源由稳压电源(11)和(12)供给。其测温范围为-199.99~199.99℃。当开关(3)接通第二零点支路时,既可实施200.00~399.99℃的测量。装置在长期使用中的自校、调定,通过切换开关(3)、(4)的组合切换,将(R0)和(R1W1)支路、(R上)和(R1W1)支路、(R上)和(R3W3)支路依次接入测量单元,校验零点、上限温度点和第二零点,如与检定时调定的数据不符,可调整W1、W2、W3使其相符,从而保证测温装置的稳定性。权利要求1.一种由外壳、温度传感器(1)、测量单元(2)、切换开关(3)、(4)、线性放大器(5)、模/数转换器(6)、译码电路(7)、驱动电路(8)、BCD码输出接口(9)、数码显示器(10)、直流稳压电源(11)和(12)组成的自校式铂电阻数字测温装置,其特征在于测量单元(2)内恒流源放大器(A1)和非线性修正放大器(A2)上装有两只自校电阻(R0)、(R上),两只切换开关(3)、(4)和两个电阻调定支路(R1W1)、(R3W3),通过切换开关(3)和(4)可分别接入测量单元(2),替代温度传感器(1)和改换零点温度。2.按着权利要求1所述的测温装置,其特征在于温度传感器(2)采用铜质四引线结构的铂电阻。3.按着权利要求1所述的测温装置,其特征在于线性放大器(5)上装有一个电阻调定支路(R2W2),用于调定测温上限。4.按着权利要求2所述的测温装置,其特征在于铜质引线的表面涂有防氧化保护层。专利摘要本技术属于温度计量方面,中、低温领域内的一种数字测温装置,适用于-199~399℃范围内的精密测试和现场校验工作。本技术选用铜质四引线铂电阻为温度传感器,采用放大器恒流源和正反馈线性修正电路为测量单元,该单元还有本机自校、调定电路和零点切换电路,以此增加整机的稳定性和测温范围。来自测量单元的模拟量,经过放大和模/数转换单元,最后由数显单元显示被测温度,且有BCD码输出接口。文档编号G01K7/16GK2227330SQ9421969公开日1996年5月15日 申请日期1994年8月29日 优先权日1994年8月29日专利技术者高庆中, 王新 申请人:河北本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由外壳、温度传感器(1)、测量单元(2)、切换开关(3)、(4)、线性放大器(5)、模/数转换器(6)、译码电路(7)、驱动电路(8)、BCD码输出接口(9)、数码显示器(10)、直流稳压电源(11)和(12)组成的自校式铂电阻数字测温装置,其特征在于测量单元(2)内恒流源放大器(A↓[1])和非线性修正放大器(A↓[2])上装有两只自校电阻(R↓[0])、(R↓[上]),两只切换开关(3)、(4)和两个电阻调定支路(R↓[1]W↓[1])、(R↓[3]W↓[3]),通过切换开关(3)和(4)可分别接入测量单元(2),替代温度传感器(1)和改换零点温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:高庆中王新
申请(专利权)人:河北省技术监督职工中等专业学校河北省高碑店市兴华电子仪器厂
类型:实用新型
国别省市:13[中国|河北]

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