专利名称：无触点多路热电阻巡回检测报警仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种热工测量仪表，是对多路热电阻实行无触点自动巡回检测报警的数显式温度表。
现使用的巡回检测报警仪主要由巡回控制线路，转换线路，路显示、路报警显示线路，信号变换线路，放大、报警、显示线路，电源线路等几部分构成，其线路原理是转换线路在巡回控制线路的控制下，利用小型继电器的触点将多路热电阻中与控制信号相应的一路接入信号变换线路，信号变换线路利用电桥将热电阻的电阻信号变换为电压信号，此电压信号经放大线路放大后显示读数。这种仪表的转换线路采用小型继电器对多路热电阻进行转换，降低了仪表的使用寿命，尤其在热电阻测量中，由于触点电阻的不稳定直接影响到测量的可靠性。
本实用新型的目的是对现有巡回检测报警仪作进一步的改进，以克服其寿命短、可靠性差的缺点。
技术方案是转换线路部分采用集成模拟开关(4066、4316等双向模拟开关，4051、4067等多路模拟通道选择器)代替原来的小型继电器，信号变换线路部分用恒流源线路代替原来的电桥，其线路原理是利用转换部分的集成模拟开关将多路热电阻中与控制信号相应的一路接入恒流源线路，恒流源线路使热电阻通过恒定的电流从而把热电阻的电阻信号变换为电压信号，电压信号再经集成模拟开关接入高输入阻抗的放大线路进行放大。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的一种框图，图2是图1的具体线路图，图3、图4是本实用新型的实施例。
图1是本实用新型的一种框图。
(1)是集成模拟开关转换线路。(2)是恒流源线路。(3)是放大、报警、显示线路。(4)是路显示、路报警显示线路。(5)是巡回控制线路。(6)是电源线路。本实用新型重点对集成模拟开关转换线路(1)、恒流源线路(2)等改进部分作详细介绍，其它部分仍采用通用线路，不作介绍。
图2是图1的具体线路图。以集成模拟开关ICc－x、ICa－x、ICu－x为主的线路为集成模拟开关转换线路，以IC1、IC2、BG1、BG2为主的线路为恒流源线路，以IC3、IC4、7107为主的线路为放大、报警、显示线路，以4017、555为主的线路为巡回控制线路，以78XX、79XX稳压块为主的线路是电源线路，下面详细介绍集成模拟开关转换线路(1)、恒流源线路(2)的接线方式和工作原理。
假定多路热电阻有n路，Rtx为第x路(x可以从1到n)热电阻，图中画出了第x路热电阻的线路连接方式，仍采用热工测量中通用的热电阻A、B、C三线制接法，Ax、Bx、Cx分别为对应的第x路热电阻的A线、B线、C线，Rax、Rbx、Rcx为外接导线的等效电阻，因线材、长度相等，所以Rax＝Rbx＝Rcx，ICc、ICa、ICu为三组集成模拟开关，ICc－x、ICa－x、ICu－x为三组集成模拟开关中其中对应第x路的集成模拟开关。集成模拟开关转换线路共有Cbus、Abus、Ubus、Bbus四组总线(图中用粗黑线表示)，n路热电阻通过这四组总线接入恒流源线路，其连线方式是其中一组集成模拟开关ICa的一组双向端分别经阻容滤波(阻容在工作环境稳定时可去掉，以下同)后与相应热电阻的A线相接，另一组双向端连接在一起(有的内部已连如CD4067)，接入Abus总线，经阻容滤波后接其中一组恒流源(恒流管BG2的集电极或漏极)。另一组集成模拟开关ICu的一组双向端分别经阻容滤波后与相应热电阻的A线相接，另一组双向端连接在一起(有的内部已连如CD4067)，接入Ubus总线，经阻容滤波后接放大线路的地线。再一组集成模拟开关ICc的一组双向端分别经阻容滤波后与相应热电阻的C线相接，另一组双向端连接在一起(有的集成模拟开关内部已连如CD4067)，接入Cbus总线，经阻容滤波后与恒流源线路的正电源相接。多路热电阻的B线不经集成模拟开关直接连在一起，接入Bbus总线，经Rto串联后接另一组恒流源(恒流管BG1的集电极或漏极)，同时接运放IC3的同相端，这样，IC3接成同相输入的方式。
IC1、IC2、BG1、BG2、R1、R2、Rw、Uw构成对称的双恒流源线路，其中BG1、BG2为恒流管，采用达林顿管或场效应管，Uw采用精密稳压源TL431，调节Rw，可以使通过BG1、BG2的电流均为Io。
现分析以上连接方式的工作原理。运放IC3接成同相输入方式，具有很高的输入阻抗，所以放大线路地线的电位等于Ubus线电位，也等于Nx点电位。以热电阻现场短路点Jx点为电位参考点，规定为0电位，则放大线路地线电位(即Ubus线、Nx点电位)为－Io(Rtx＋Rax)，运放IC3同相端电位(即M点电位)为－Io(Rbx＋Rto)，所以运放IC3输入电压Uo为Uo＝－Io(Rbx＋Rto)－［－Io(Rtx＋Rax)］＝Io(Rtx－Rto)。式中Rto为标准电阻，取热电阻0℃时的阻值，配Cu50时取值50欧，配Pt100时取值100欧等等。Rto为定值，所以Uo与Rtx成线性关系，从而把热电阻的电阻信号变换为电压信号。Rto是为了给放大线路提供一个恒定的比较电压，使测量温度是0℃时(此时Rtx＝Rto)，Uo为零。
本实用新型转换线路采用集成模拟开关，有效地提高了仪表的使用寿命，信号变换线路使用恒流源保证了仪表的测量精度。
图3、图4是本实用新型的实施例。集成模拟开关采用CD4066，恒流管BG1、BG2采用两只9013复合，IC1、IC2为LM324，Uw采用精密稳压源TL431，R1、R2为金属膜电阻，Rw为精密微调电阻，Rto为线绕锰铜电阻，取值50欧，配Cu50型热电阻。本实施例在环境温度0℃～50℃情况下，测温范围－50℃～150℃，精度可达0.2级。
权利要求1.一种无触点多路热电阻巡回检测报警仪，其特征是采用集成模拟开关对多路热电阻进行无触点转换，采用恒流源把热电阻的电阻信号变换为电压信号。
2.按照权利要求1所述的无触点多路热电阻巡回检测报警仪，其特征是集成模拟开关转换线路、恒流源线路的接线方式其中一组集成模拟开关的一组双向端分别经阻容滤波(阻容可去掉)后与相应热电阻的A线相接，另一组双向端连接在一起(有的内部已连如4067)，形成Abus总线，经阻容滤波(阻容可去掉)后接其中一组恒流源。另一组集成模拟开关的一组双向端分别经阻容滤波(阻容可去掉)后与相应热电阻的A线相接，另一组双向端连接在一起(有的内部已连如4067)，形成Ubus总线。再一组集成模拟开关的一组双向端分别经阻容滤波(阻容可去掉)后与相应热电阻的C线相接，另一组双向端连接在一起(有的内部已连如4067)，形成Cbus总线，经阻容滤波(阻容可去掉)后接恒流源线路的正电源。多路热电阻的B线不经集成模拟开关直接连在一起，形成Bbus总线，经Rto串联后接另一组恒流源。
专利摘要本实用新型提供了一种无触点多路热电阻巡回检测报警仪，是一种数显温度表，主要克服现有巡回检测报警仪表寿命短、可靠性差的问题，其技术特征是采用集成模拟开关取代现有仪表的不可靠器件小型继电器，采用恒流源线路将热电阻信号变换为电压信号，有效地提高了仪表的使用寿命和可靠性。
文档编号G01K7/16GK2184926SQ9323056
公开日1994年12月7日 申请日期1993年3月26日 优先权日1993年3月26日
发明者张金海 申请人:张金海