[其他]智能型熱電偶參考端補償器

無效

• 申請號: 85202878
• 申請日: 1985-07-16
• 公開（公告）號: CN85202878U
• 公開（公告）日: 1986-05-28
• 發明（設計）人: 涂象初
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01K7/12
• 分類號: G01K7/12
• 代理公司: 北京工業大學專利代理事務所
• 代理人: 樓艮基

智能型熱電偶參考端補償器是一種溫度傳感器的補償裝置，用于熱電偶參考端的環境溫度自動補償中。

熱電偶參考端的環境溫度補償技術，在科研測試用的高精度型熱電偶中，一般采用人工計算法，和參考端恒溫法。前者計算繁瑣，不能在線測量及自動補償。后者需另加具有規定精度的恒溫器，成本太高。在工業測試用的寬溫區型熱電偶中，一般采用補償導線法和補償電橋法。前者的適用范圍可達0～150℃，但溫度補償誤差卻高達±5℃，同時需要把參考端通過補償導線延伸到恒定的環境溫度處，安裝不便，成本也高。后者補償精度的最佳值雖可達到±0.8℃，但適用的溫度范圍卻小得多，只有0～45℃的溫度補償區間。本發明的特征在于：采用了軟、硬件結合的方法，在寬溫區型及高精度型熱電偶中采用了環境溫度自動補償技術，在寬溫區型中還采用了信號自動分檔技術，每40℃一檔，共分六檔，全程為－40～200℃，還可擴展到－200～650℃。以上所說的環境溫度自動補償技術是以軟件的形式固化于單片機的存儲器中，由計算機來實現的，信號自動分檔技術是在單片機的控制下，通過輸入信號測量及量程自動切換電路和衰減器及輸出信號自動分檔電路來實現的。在后一電路中，還含有極性自動切換電路。量程自動切換電路實際上是一個橋形電路，其中一臂是測溫電阻（它是可變的），與它對應的一臂上接六個量程電阻，分別由六個繼電器的常開觸點來控制，利用電橋的不平衡輸出去控制繼電器，以達到量程自動切換的目的。輸出信號自動分檔電路實際上是一個多檔的電壓加法器電路，由數／模轉換器來的輸出信號經分壓后，由動態補償用電阻上取出電壓與規定的電壓初始值相加，其電壓和即為輸出信號。極性自動切換電路也是由繼電器控制電路來實現。

與現有的寬溫區型熱電偶相比，本發明不僅適用范圍大、而且溫度補償精度可提高2～10倍。與高精度型熱電偶相比，可實現在線自動補償。

實施例：寬溫區型的銅－康銅熱電偶參考端補償器的一組實驗數據如下：

室溫（℃）????????4.2????????8.3????????11.7????????15.5????????20.2

補償值（μV）????????163????????323????????459????????608????????796

室溫（℃）????????23.8????????28.2????????32.6????????36.9????????39.8

補償值（μV）????????942????????1122????????1303????????1480????????1604

由此可見，補償精度優于0.2℃

附圖說明：

圖1.寬溫區型熱電偶參考端補償器框圖

1——單片機；

2——測量電路及其量程自動切換電路；

3——衰減器及輸出信號自動分檔電路；

4——自動分檔電路；

5——模／數轉換器；

6——數／模轉換器；

7——放大電路；

8.－輸入信號；

9.－輸出信號。

圖2：輸入信號測量及量程自動切換電路

1.－電源；

2.－模／數轉換電路；

3.－放大電路；

R_T－測溫電阻；

R_n（n＝1～6）－量程電阻；

R－固定電阻；

1J－1，2J－1，……，6J－1——繼電器常開觸點。

圖3：輸出信號自動分檔電路

1.－熱電偶；

2.－高阻型測溫儀；

3.－數／模轉換器；

4.－直流電源

R₁，R₈－分壓電阻；

R₂－動態補償電阻；

R₃、R₄、R₅、R₆、R₇－輸出分檔電阻；

1J－2，2J－2，……，6J－2，7J－1，7J－2，－繼電器常開觸點；

7J－3，7J－4，－繼電器常閉觸點