[實(shí)用新型]一體化二線制紅外溫度計(jì)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 94200551.1
• 申請(qǐng)日: 1994-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN2182398Y
• 公開（公告）日: 1994-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱明;朱祥生;蔡崇禮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明五華紅外研究所
• 主分類號(hào): G01J5/24
• 分類號(hào): G01J5/24
• 代理公司: 云南省專利事務(wù)所
• 代理人: 王昆漢,徐玲菊

本實(shí)用新型涉及非接觸測(cè)溫器，特別涉及一種一體化二線制紅外溫度計(jì)。

非接觸測(cè)溫計(jì)種類較多，但基本原理均是依靠傳感器收集到的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)經(jīng)放大后送到數(shù)字或模擬信號(hào)處理裝置進(jìn)行處理，由于傳感器和前置放大部分與處理裝置的分離，增多了二者之間的連接傳輸線，且處理裝置的非專業(yè)化或者電路設(shè)計(jì)的不合理（由于從前處理技術(shù)的制約），裝置較大且繁雜，造價(jià)高，使用不便，由于原件多，可靠性較差，所以適用性和普適性差。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種采用模擬電了技術(shù)電路將傳感器及變送器一體化，同時(shí)輸出接口采用二線制，既提供了各負(fù)載的信號(hào)電流，又提供了傳感器的供電電流，提高非接觸性測(cè)溫的準(zhǔn)確性和可靠性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一體化二線紅外溫度計(jì)由外殼（1）、光學(xué)透鏡組件（2）、光攔片（3）、濾光片（4）、電傳感元件（5）、電子線路板（6）、可變電阻件（7）、接口插件（8）、后蓋（9）構(gòu)成，其中電子線路板設(shè)置有前置放大器，前置放大器的輸出端與熱敏元件、電阻組成分壓電路共同接入由4個(gè)運(yùn)算放大器所組成的Y＝X^a函數(shù)電路線性處理器的輸入端，線性處理器的輸出端與平均或拾峰功能電路的輸入端相連，平均功能或拾峰功能電路的輸出端與電壓－電流變換電路的輸入端相接，其輸出端的正、負(fù)輸出線接在二線制的接口插件上。

在上述的電子線路板的前置放大器中設(shè)有由電阻、熱敏電阻和可變電阻構(gòu)成的分壓反饋電路。

在上述的光學(xué)透鏡組件（2）、光攔片（3）、濾色片（4）、光電傳感元件（5）均設(shè)置在外殼（1）前端面開孔后，并成軸向同心排列，其它元件均在外殼（2）內(nèi)。

該紅外測(cè)溫計(jì)的工作原理是：光軸的光學(xué)系統(tǒng)軸向瞄準(zhǔn)被測(cè)對(duì)象，透鏡組件將被測(cè)對(duì)象熱輻射聚集在光電傳感元件上，傳感元件將熱輻射能轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)于被測(cè)對(duì)象表面溫度的非線性電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)前置放大器放大，在前置放大器由接入熱敏電阻的電壓反饋電路對(duì)傳感元件的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償，由接入可變電阻的電壓反饋電路對(duì)被測(cè)表面輻射系數(shù)進(jìn)行修正。由電阻及熱敏元件組成的分壓電路產(chǎn)生一個(gè)補(bǔ)償環(huán)境輻射的信號(hào)，它與前置放大器的輸出信號(hào)一起輸入到由A2－A5組成的線性化器進(jìn)行線性化處理。線性化器通過4個(gè)運(yùn)算放大器組成的Y＝X^a的函數(shù)電路而達(dá)到線性的目的，通過線性化后的信號(hào)是一個(gè)跟溫度成線性關(guān)系的電壓信號(hào)，由平均功能或拾峰功能電路處理，得到該被測(cè)物溫度的較真實(shí)信號(hào)，而去除各種干擾信號(hào)，最后通過電壓－電流轉(zhuǎn)換電路，將電信號(hào)變成與溫度成線性關(guān)系的4－20mA的電流信號(hào)，送到二線制接線口，另外在二線制接口處同時(shí)也是該溫度計(jì)的供電接線口。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于將傳感器和處理器一體化，且輸出信號(hào)與供電線同一化，且電路設(shè)計(jì)使環(huán)境溫度補(bǔ)償，輻射系數(shù)修正合理設(shè)置，利用四運(yùn)放構(gòu)成的Y＝X^a函數(shù)電路對(duì)其非線性信號(hào)線性化，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，大大提高了設(shè)備的可靠性和準(zhǔn)確性。

附圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)剖視圖、

附圖2為本實(shí)用新型電氣原理圖、

本實(shí)用新型可以通過下列實(shí)施例得以實(shí)現(xiàn)，但其技術(shù)方案不局限于實(shí)施例。

用金屬件或塑料壓制件做成園柱狀的外殼，前端設(shè)有與安裝光學(xué)透鏡相配的孔，孔的后面安裝有一組光學(xué)聚光透鏡在透鏡的聚光點(diǎn)上安裝有熱電堆或硅光電池組件，在透鏡和熱電堆之間還安有光攔片，濾色片，除可變電阻外的電子元件均安裝在電線路板上。電子線路板由前置放大器和該前置放大器由熱敏電阻（R2）、電阻、可變電阻R1組成的分壓反饋電路，前置放大器的輸出端與由熱敏二極管（TV）與電阻（R3）構(gòu)成的分壓電路相接后，由熱敏二極管（TV）產(chǎn)生一個(gè)補(bǔ)償環(huán)境輻射信號(hào)與前置放大器輸出的信號(hào)疊加接入由（A2－A5）四個(gè)運(yùn)算放大器組成的Y＝X^a函數(shù)電路進(jìn)行信號(hào)線性化。在線性化電路的輸出端與設(shè)置有可選擇的a、b、c三個(gè)短接點(diǎn)，在a之后設(shè)置有普通二極管，在b和c之后設(shè)置有1到10兆歐母的可變電阻，該可變電阻和普通二極管的一端共同接入運(yùn)算放大器A6組成的平均功能或拾峰功能電路。平均功能或拾峰功能電路的輸出端接有由A1為主構(gòu)成的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)的電路，該電路的輸出接在二線制接線插口上。涉及到的可變電阻均安裝在靠外殼的后端蓋的安裝板上，使用時(shí)根據(jù)情況對(duì)可變電路進(jìn)行調(diào)節(jié)即可使用。