专利名称：热电偶数字温度表的制作方法
技术领域：
一种热电偶数字温度表，面板式LED显示，带上下限报警或位式控制，其特点是电路简单、量程宽、精度高。
本实用新型的电路特点是在线性化电路上，用两段曲线来补偿热电偶特性的非线性。因此电路简单，又使用集成四比较器，结构简单成本低，测量范围宽精度高，例如，配S型偶的数字温度表通常用三段折线，范围也只400～1600℃，而本实用新型是50～1650℃，误差只0.25％。对比文件数字温度表CNZL86204299和数字温度表CNZL86204303虽然也是两段线性化。但只是用两段直线来补偿，所以性能差，测量范围窄，配S偶的只有600～1650℃，线性化的实现方法和电路也完全不同。控制电路的特点也是结构简单、精度高，误差为±1℃。
本实用新型的目的是要提供一种用曲线实现非线性补偿的热电偶数字温度表，该表既量程宽精度高，又简单可靠。
本实用新型的原理框图示于
图1，由冷端补偿1、前置放大2、线性化电路3、
位A/D转换器4、LED显示器5、位式控制电路6和电源电路7所组成。实施例是配S型偶的数字温度表，图2是其电路图，为简明图中未示出电源电路，其他已有技术也简示。
下面着重说明线性化电路及控制电路的工作原理。
热电偶先由型号为C1815的三极管T1的PN结进行冷端温度补偿，再经运放5前置放大，其输出Vx接A/D转换器6的正输入端31同时Vx送到线性化电路上。线性化电路所用器件是一片集成四比较器，共有1、2、3和4四个比较器，其中比较器1使特性曲线在750℃左右转折，1的输出经R5接到由R6和R7组成的分压支路的A点上，A点电压Vo送到A/D转换器的负输入端30，其作用是控制Vo值，使满足线性化要求。比较器1的输出再通过比较器2、3控制由R1R2R3r1r2r3组成的日字形电阻网络，使获得线性化所需的反向基准电压VR，网络中线电压VR接A/D转换器6的基准电压输入端36，为使温度表工作特性更逼近热电偶分度特性，也具有凹形的曲线，必须使反向基准电压VR也随被测热电势、也随Vx而变化，为此从日字形网络的下方接入经比较器4隔离后的变量Vx，比较器4是用作阻抗隔离。Vx是经开关K1后再接到比较器4的输入端，K3是显示切换开关，按需要可分别显示被测温度(即Vx)或控制设定温度(即V7等)。
比较器1的输出接比较器2、3的一个输入端，同时其输出经电容C1接到自己的正输入端，并且在正负输入端间接电容C2，以获得准确稳定的转折点。
比较器4的输出仍是Vx值，它接到电阻r3与r1，R1，R3接正电源VD，VD是经基准稳压管面获得的电压，比较器4的输出也经R8接VD，经R9接自己的负输入端并经电容C3接地，以获得电压跟随特性。
控制电路另用一块集成器比较器，其中比较器7经三极管T2功率放大后，驱动继电器J1，就有一组K1的开关量输出，电容C4接在比较器7的正负输入端间，C5接在其输出和负输入端之间，C6接在输出和负电源V-之间，目的是获得准确的控制。同理，可用四比较器中的其余三个比较器获得另外三组开关量输出，因电路相同，图中未示出。
所以按需要本温度表可以有一组到四组开关量输出，通常为两组，即上下限。
图2是本实用新型数字温度表的基本电路，配其他型号热电偶时元件有所减少，配B型偶的数字温度表只减去三极管T1。电阻R2、r2、R5、R7也可使用电位器。
所以本实用新型的特点是1、比较器2、3的输出分别接到日字形电阻网络R1R2R3r1r2r3的左上角和左下角，网络中线电压VR接A/D转换器6的反向基准电压输入端36，热电势经三极管T1、运放5、开关K2和比较器4阻抗隔离后的电压Vx接到右下角，即与r1、r3相连接，右上角接正电源VD。比较器1的输出经R5接到R6、R7支路A点，A点接A/D转换器6的负输入端30。
2、决定特性曲线转折的比较器1的正负输入端间接电容C2，正输入端与输出端间接电容C1。
3、用作控制的比较器7的正负输入端间接电容C4，负输入端与输出端间接电容C5，输出与负电源V-间接电容C6。
4、用作阻抗隔离的比较器4的输出经R8接正电源VD、经R9接自己的负输入端、经电容C3接地。
权利要求1.一种热电偶数字温度表，由冷端补偿、前置放大、线性化电路、控制电路及
位A/D转换器所组成，其特征在于比较器2、3的输出分别接到日字形电阻网络R1R2R3r1r2r3的左上角和左下角，网络中线电压VR接A/D转换器6的反向基准电压输入端36，热电势经三极管T1、运放5、开关K2和比较器4阻抗隔离后的电压Vx接到右下角，即与r1r3相连接，右上角接正电源VD。比较器1的输出经R5接到R6、R7支路A点，A点接A/D转换器6的负输入端30。
2.按照权利要求1所述热电偶数字温度表，其特征在于决定特性曲线转折的比较器1的正负输入端间接电容C2，正输入端与输出端间接电容C1。
3.按照权利要求1、2所述热电偶数字温度表，其特征在于用作控制的比较器7的正负输入端间接电容C4，负输入端与输出端间接电容C5，输出与负电源V-间接电容C6。
4.按照权利要求1、3所述热电偶数字温度表，其特征在于用作阻抗隔离的比较器4的输出经R8接正电源VD、经R9接自己的负输入端、经电容C3接地。
专利摘要一种热电偶数字温度表，用三位半集成A/D转换器制成，面板式带位式控制，用两段曲线实现非线性补偿，有日字形的线性化电阻网络，结构简单，量程宽精度高，如配S偶的温度表量程为50～1650℃，误差只0.25％，控制误差只±1℃。
文档编号G01K7/02GK2070437SQ89213898
公开日1991年1月30日 申请日期1989年7月15日 优先权日1989年7月15日
发明者王为人, 方之岗 申请人:王为人, 方之岗