能补偿电路漂移的多用数字温度计制造技术

技术编号:2557723 阅读:238 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
能补偿电路漂移的多用数字温度计属于热敏电阻温度测量领域。本实用新型专利技术由四线制热敏电阻线性化检测电路(1)、测温热敏电阻Rt,标准电阻(或电位器)R-[0]和R-[100],放大器(2)、周期采样开关K-[1]、K-[2]、K-[3],保持电容Ct、Co、C-[100]以及无内部基准电压的数字电压面板表(3)组成。本实用新型专利技术测量精度高,自动补偿了环境温度变化和时间漂移的影响,且成本低,便于实施。可做为数字温度计和多种差示温度计使用。(*该技术在1997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】能补偿电路漂移的多用数字温度计属于热敏电阻温度测量领域。一般的热敏电阻温度计由检测电路、放大器、数显电路构成。这些电路由几十个元器件组成。几乎所有的元器件都会由于环境温度变化产生温度漂移,并随时间会产生时间漂移。这些漂移都会影响温度的测量值,从而限制了温度计的高精度测量。目前带微机的热敏电阻温度计可以周期地对热敏电阻和几个标准电阻采样,然后进行数据处理,输出显示消除了绝大多数元器件漂移影响的温度测量值。但它仍存在标准电阻漂移的影响,并且线路复杂,成本较高。本专利技术是在线性化检测电路给热敏电阻供电的基础上,对环境温度变化和时间漂移进行自动补偿,使绝大多数元器件的漂移不再影响温度测量值,主要误差仅局限在两个标准电阻元件的漂移上,从而提高了温度计的测量精度。另一方面,将数字温度计做少许变动,即可为多种差示数字温度计。能补偿电路漂移的多用数字温度计(图1)是由四线制热敏电阻线性化检测电路(1),测温热敏电阻Rt,标准电阻(或电位器)R0和R100,放大器(2),周期采样三刀三掷开关K1、K2、K3,保持电容Ct,C0,C200以及去掉了内部基准电压的数字电压面板表(3)组成,面板表的低输入端INL和模拟地端AGND连接电容C0,高输入端INH连接电容Ct,基准电压端VRFE连接电容C100。由于考虑到热敏电阻的远接,故采用四线制线性检测电路。在构成直读式数字温度计时,取R0=Rt(t=0℃),R100=Rt(t=100℃),使K1、K2、K3周期依次接通、断开,保证每一时刻只有一个电阻接入检测电路。从线性化检测电路可以得到在Rt接入时其上电压Vt=I(t)·R(t℃)=St+V0在R0接入时其上电压V0=I(O)·R(0℃)=V0在R100接入时其上电压V100=I(100)·R(100℃)=S·100℃+V0其中I(t)——检测电路输出电流。S——检测电路电压、温度灵敏度。Vt、V0、V100经放大器后输入保持电路,在电容器Ct、C0、C100上分别保持电压VCt=A(St+V0)VCO=A(V0)VC100=A(S·100℃+V0)其中A——放大器电压增益。保持电压再分别输入到数字电压面板表(将内部基准电压去掉)数显值=100.00× (VIN)/(VRFE) 〔℃〕=100.00× (Vct-Vc0)/(Vc100-Vc0) 〔℃〕=100.00× (A(st+V0)-AV0)/(A(S.100℃+V0)-AV0) 〔℃〕=100.00× (t)/(100℃) 〔℃〕=t〔℃〕综上所述,温度计的误差仅来自于R0和R100,只要选择稳定性足够高的R0和R100标准电阻,就可以得到所希望精度的数字温度计。变更标准电阻R0和R100,本温度计可以方便地变成多种差示数字温度计。在构成差示直读数字温度计测量介质的相对温度值时,只要将R0换成电位器,以调整初始温度值;将R100换成Rf标准电阻,Rf= (S·Δt)/(I)Rf——温度计量程电阻S——检测电路电压、温度灵敏度I——检测电路基准电流Δt——取10℃或100℃当示差温度计量程小于20℃取10℃当示差温度计量程小于200℃取100℃;再将数字电压面板表模拟地端与低输入端断开后接地。在介质温度变化前调整R0电位器使面板表显示为零;介质温度变化时,显示即为相对温度值。在构成瞬时差示直读数字温度计时,将R0换成一支与Rt相同的热敏电阻,将R100换成Rf标准电阻,Rf= (S·Δt)/(I) (如上所述);再将数字电压面板表模拟地端与低输入端断开后接地。将两个热敏电阻插入两个测试点,面板表读数即为两个测试点温差值。能补偿电路漂移的多用数字温度计测量精度高,线路简单,成本低,便于实施,且具有多种差示数字温度计的功能。实现本专利技术的开关K1、K2、K3选用CMOS模拟开关,转换频率选在500赫左右;保持电容选用CL232型等绝缘电阻大的电容器,容量在1μ左右;放大器无特殊要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能补偿电路漂移的数字温度计,由四线制热敏电阻线性化检测电路(1),测温热敏电阻R↓〔t〕,标准电阻(或电位器)R↓〔0〕和R↓〔100〕放大器(2),周期采样开关K↓〔1〕、K↓〔2〕、K↓〔3〕,保持电容C↓〔t〕、C↓〔0〕,C↓〔100〕以及数字电压面板表(3)组成,其特征在于使用无内部基准电压的数字电压表(3),面板表(3)低输入端和模拟地端连接电容C↓〔0〕,高输入端连接电容C↓〔t〕,基准电压端连接C↓〔100〕。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种能补偿电路漂移的数字温度计,由四线制热敏电阻线性化检测电路(1),测温热敏电阻Rt,标准电阻(或电位器)R0和R100放大器(2),周期采样开关K1、K2、K3,保持电容Ct、C0,C100以及数字电压面板表(3)组成,其特征在于使用无内部基准电压的数字电压表(3),面板表(3)低输入端和模拟地端连接电容C0,高输入端连接电容Ct,基准电压端连接C100。2....

【专利技术属性】
技术研发人员:刘榜智黄新生
申请(专利权)人:中国计量科学研究院
类型:实用新型
国别省市:11[中国|北京]

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