低电压微功耗防爆电路、本安型防爆温湿度计及温度计制造技术

本发明专利技术公开了一种低电压微功耗防爆电路；所述电路主要包括MCU控制器连接晶体振荡器，通过一节或二节干电池工作；温湿度传感器连接R/F/D信号处理无源电路，连接LCD显示器完成数字显示工作；报警电路连接MCU控制器AL口；低电压检测电路连接MCU控制器EL口；温湿度记录和误差修正电路连接MCU控制器I/O口和存储器；所述电路的优点是工作电压低、电流小，从而热功耗低，防爆效果更好。本发明专利技术还公开了一种本安型防爆温湿度计及温度计，旨在满足国标GB/T 3836.4对防爆电气设备的规定和要求，样品经国家专业防爆检测机构认证通过。为全面解决在Ⅱ类爆炸性环境中的温度和温湿度测量提供了安全方案。全方案。全方案。

【技术实现步骤摘要】
低电压微功耗防爆电路、本安型防爆温湿度计及温度计


[0001]本专利技术涉及工业温度、温湿度测量
，特别涉及低电压微功耗防爆电路、本安型防爆温湿度计及温度计。

技术介绍

[0002]现代化工业生产管理、控制过程中，安全生产尤其重要。因此，当测量仪表应用于具有一定危险的场所(如含有易燃易爆气体、液体、粉尘等)时，测量的仪表必须保证具备不点燃和引爆的潜质，从而确保安全生产。目前：
[0003]1)市场上流通的主要以隔爆型防爆温度计和温湿度计以及普通的温湿度计为主，但由于隔爆型仪表一般采用外挂DC12
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24V电源，对导线引入口的密封圈要求、仪表结构的缝隙密封、仪表盖的螺纹圈数、螺纹精度、视窗玻璃等都有严格的防爆要求，且仪表防爆壳体笨重，没有良好的性/价比,用户在使用过程中需定期检修和校验，且不能在现场操作，给生产工艺流程中的过程控制带来了许多麻烦和不经济。而普通的温湿度计又不具备防爆的功能和标识。
[0004]2)市场上流通的还有一种以温度或温湿度变送器为主的本安型产品，一般温度测量都采用PT100或DS18B20数字温度传感器；湿度测量都采用数字式湿度传感器或电容式湿度传感器；它们的共同特点是单独需在传感器的引脚VDD上接工作启动电压(DC≧5V),而且传感器的起始电流都是≧mA级的。虽然国标规定：ia等级是在正常工作状态下，以及电路中存在一个或二个极端故障时，仍不能点燃爆炸性气体混合物，工作电流被限制在≦100mA；ib等级是在正常工作状态下，以及电路中存在一个故障时，不能点燃爆炸性气体混合物，工作电流被限制在≦150mA。但是实际应用中工作电流，ia≦100mA和ib≦150mA的本安型防爆产品的市场是不乐观的，安全等级较低。
[0005]3)现有技术中还有一种超低功耗电子温度计(授权公告号CN 207318970 U)，采用DS18B20数字温度传感器+MSP430单片机+HT1621D液晶驱动模块+DS1302时钟芯片等多块集成电路组成。此应用结构复杂，文中虽未提工作电压、功耗和有无防爆形式，但可以肯定是≧mA级的。因为一颗DS18B20数字温度传感器的启动电流就是≧mA级的。
[0006]根据国标和国际电工委员会(IEC)的规定以及GB/T 3836.1
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2021、GB/T3836.4
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2021、GB/T 4208
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2008的要求，工作电压越小、功耗越低的本安型电气设备(仪表)，在应用场景极端恶劣条件下，其表面的温升温度越小，引燃引爆的可能性也越低，其防爆等级更高，安全性更好，市场前景更广。其对应关系如下：
[0007][0008]其中最高级别的T6级要求电气设备的最高表面温度不超过85℃。但是目前，由于内部电路工作电压以及工作电流的限制，本安型防爆温湿度计的防爆等级很难做到T6标准，本安型防爆温度计的防爆等级很难做到T5标准，高防爆等级的本安型防爆温湿度计和温度计仍存在空白。
[0009]国标规定：安装于爆炸性环境危险现场的电气设备(仪表)，必须明确以下问题：是否已按照GB/T 3836.1、GB/T 3836.4、GB/T 4208的要求设计、制造；并被防爆检测机构认证通过；国际电工委员会(IEC)规定：在危险程度最高的危险场所0区，只能采用Ex ia高等级的本安型防爆技术。
[0010]综上所述，开发一种从电路和结构上符合本安型防爆电气设备(温湿度和温度仪表)，是仪表工作者的当务之急。

技术实现思路

[0011]本专利技术提供了一种低电压微功耗防爆电路、本安型防爆温湿度计及温度计，其优点是电路工作电压低，工作电流小，从而电路的热功率低，防爆效果更好。
[0012]本专利技术的技术方案是：
[0013]一种低电压微功耗防爆电路，所述电路采用DC 1.5V电源供电，所述电路包括MCU控制器、工作频率振荡电路、温湿度传感器、信号处理电路以及LCD显示器，所述MCU控制器为TM8726 MASK芯片，所述工作频率振荡电路包括晶体振荡器，所述温湿度传感器为温敏电阻和湿敏电阻，所述信号处理电路用于将温敏电阻以及湿敏电阻的阻值转换为频率信号并输出至MCU控制器，所述显示器与MCU控制器连接。
[0014]本专利技术进一步设置为，还包括限流电路、复位电路以及开关电路，所述限流电路串联在电源的正极端，所述限流电路包括限流电阻R14、R15和电容C11，限流电阻R14、R15串联，电容C11一端接在限流电阻R14、R15之间，另一端接地，电源的正极端经过限流电路后作为电源VCC输出，电源VCC为所述复位电路以及开关电路供电。
[0015]本专利技术进一步设置为，还包括报警电路，所述报警电路包括蜂鸣器和三极管Q1，蜂鸣器和三极管Q1连接，所述蜂鸣器由电源VCC供电，所述三极管Q1的基极与MCU控制器连接。
[0016]本专利技术进一步设置为，还包括低电压检测电路，所述低电压检测电路包括三极管Q2，所述三极管Q2的基极通过电阻R6连接至电源VCC，所述三极管Q2的集电极筒电阻R4连接至电源VCC，所述三极管Q2的的基极与发射极之间连接有电阻R7，所述三极管Q2的集电极和发射极均连接至MCU控制器。
[0017]本专利技术进一步设置为，所述信号处理电路包括电阻R11、R12、R13、R14以及电容C10，所述湿敏电阻、电阻R12以及电容C10串联，电容C10的一端接地，电阻R11并联在湿敏电阻两端，温敏电阻和电阻R13串联后并联在电阻R12和电容C10之间，电阻R14并联在电阻R12和电容C10之间，电阻R14的两端、湿敏电阻的一端以及温敏电阻的一端均连接至MCU控制器。
[0018]一种低电压微功耗防爆电路，所述电路采用DC 3V电源供电，所述电路包括MCU控制器、工作频率振荡电路、温湿度传感器、信号处理电路以及LCD显示器，所述MCU控制器为TM8726 MASK芯片，所述工作频率振荡电路包括晶体振荡器，所述温湿度传感器为温敏电阻和湿敏电阻，所述信号处理电路用于将温敏电阻以及湿敏电阻的阻值转换为频率信号并输
出至MCU控制器，所述显示器与MCU控制器连接；
[0019]还包括限流电路、复位电路以及开关电路，所述限流电路串联在电源的正极端，所述限流电路包括限流电阻R14、R15和电容C11，限流电阻R14、R15串联，电容C11一端接在限流电阻R14、R15之间，另一端接地，电源的正极端经过限流电路后作为电源VCC输出，电源VCC为所述复位电路以及开关电路供电；
[0020]还包括报警电路，所述报警电路包括蜂鸣器和三极管Q1，蜂鸣器和三极管Q1连接，所述蜂鸣器由电源VCC供电，所述三极管Q1的基极与MCU控制器连接；
[0021]还包括低电压检测电路，所述低电压检测电路包括三极管Q2，所述三极管Q2的基极通过电阻R6连接至电源VCC，所述三极管Q2的集电极筒电阻R4连接至电源VCC，所述三极管Q2的的基极与发射极之间连接有电阻R7，所述三极管Q2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低电压微功耗防爆电路，其特征在于，所述电路采用DC 1.5V电源供电，所述电路包括MCU控制器、工作频率振荡电路、温湿度传感器、信号处理电路以及LCD显示器，所述MCU控制器为TM8726 MASK芯片，所述工作频率振荡电路包括晶体振荡器，所述温湿度传感器为温敏电阻和湿敏电阻，所述信号处理电路用于将温敏电阻以及湿敏电阻的阻值转换为频率信号并输出至MCU控制器，所述显示器与MCU控制器连接。2.根据权利要求1所述的低电压微功耗防爆电路，其特征在于，还包括限流电路、复位电路以及开关电路，所述限流电路串联在电源的正极端，所述限流电路包括限流电阻R14、R15和电容C11，限流电阻R14、R15串联，电容C11一端接在限流电阻R14、R15之间，另一端接地，电源的正极端经过限流电路后作为电源VCC输出，电源VCC为所述复位电路以及开关电路供电。3.根据权利要求2所述的低电压微功耗防爆电路，其特征在于，还包括报警电路，所述报警电路包括蜂鸣器和三极管Q1，蜂鸣器和三极管Q1连接，所述蜂鸣器由电源VCC供电，所述三极管Q1的基极与MCU控制器连接。4.根据权利要求2所述的低电压微功耗防爆电路，其特征在于，还包括低电压检测电路，所述低电压检测电路包括三极管Q2，所述三极管Q2的基极通过电阻R6连接至电源VCC，所述三极管Q2的集电极筒电阻R4连接至电源VCC，所述三极管Q2的的基极与发射极之间连接有电阻R7，所述三极管Q2的集电极和发射极均连接至MCU控制器。5.根据权利要求1所述的低电压微功耗防爆电路，其特征在于，所述信号处理电路包括电阻R11、R12、R13、R14以及电容C10，所述湿敏电阻、电阻R12以及电容C10串联，电容C10的一端接地，电阻R11并联在湿敏电阻两端，温敏电阻和电阻R13串联后并联在电阻R12和电容C10之间，电阻R14并联在电阻R12和电容C10之间，电阻R14的两端、湿敏电阻的一端以及温敏电阻的一端均连接至MCU控制器。6.一种低电压微功耗防爆电路，其特征在于，所述电路采用DC 3V电源供电，所述电路包括MCU控制器、工作频率振荡电路、温湿度传感器、信号处理电路以及LCD显示器，所述MCU控制器为TM8726 MASK芯片，所述工作频率振荡电路包括晶体振荡器，所述温湿度传感器为温敏电阻和湿敏电阻，所述信号处理电路用于将温敏电阻以及湿敏电阻的阻值转换为频率信号并输出至MCU控制器，所述显示器与MCU控制器连接；还包括限流电路、复位电路以及开关电路，所述限流电路串联在电源的正极端，所述限流电路包括限流电阻R14、R15和电容C11，限流电阻R14、R15串联，电容C11一端接在限流电阻R14、R15之间，另一端接地，电源的正极端经过限流电路后作为电源VCC输出，电源VCC为所述复位电路以及开关电路供电；还包括报警电路，所述报警电路包括蜂鸣器和三极管Q1，蜂鸣器和三极管Q1连接，所述蜂鸣器由电源VCC供电，所述三极管Q1的基极与MCU控制器连接；还包括低电压检测电路，所述低电压检测电路包括三极管Q2，所述三极管Q2的基极通过电阻R6连接至电源VCC，所述三极管Q2的集电极筒电阻R4连接至电源VCC，所述三极管Q2的的基极与发射极之间连接有电阻R7，所述三极管Q2的集电极和发射极均连接至MCU控制器；所述信号处理电路包括电阻R11、R12、R13、R14以及电容C10，所述湿敏电阻、电阻R12以及电容C10串联，电容C10的一端接地，电阻R11并联在湿敏电阻两端，温敏电阻和电阻R13串
联后并联在电阻R12和电容C10之间，电阻R14并联在电阻R12和电容C10之间，电阻R14的两端、湿敏电阻的一端以及温敏电阻的一端均连接至MCU控制器；还包括数据记录电路和误差修正电路，所述数据记录电路和误差修正电路包括一个与所述MCU控制器连接的EEPRO...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘惠达，陆欣颖，
申请(专利权)人：余姚市华达仪器仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：