专利名称：一种粮仓温度巡检仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于粮仓温度监测的自动检测技术。
目前，粮库对粮食储藏温度的检测主要是靠人工检测，即由人挨仓逐检查，由于粮库占地面积大，粮仓分散，仓内侧试点多、环境条件差等原因，人工检测有仅工作量大、工作艰苦，而且监测周期长，容易漏检，测试精度也不能保证。
本实用新型的目的是提出一种粮仓温度自动检测仪器，以减少人工工作量，提高检测精度。
本实用新型主要由8031 CPU主板、信号输入板、信号输出板、分配器组成。其中8031—CPU主板是由8031芯片、2764芯片、6264芯片、8255芯片、AD0809芯片以及1488、1489芯片组成；信号输入板是由两级OP07运算放大电路组成；信号输出板主要是由NPN三级管组成；分配器是由HG—61/4和HG-61/2型继电器以及二极管IN4148组成。
下面结合本实用新型具体实施例详细介绍本实用新型原理及组成。本实用新型工作原理是由8031—CPU主板发出信号给信号输出板，由信号输出板驱动分配器，即吸合相应的继电器，将测温点接入信号输入板，经信号输入板放大后由8031 CPU主板上的A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，然后CPU将数字信号转换成温度值，存入数据存储芯片6264中，同时将温度值显示出来，通过不断重复上述过程，将所有测温点的温度值都采集进来。
本实用新型组成是(1)8031 CPU主板是以8031芯片为核心，并扩充有两片程序存储器芯片2764，四片数据存储芯片6264，两片并行接口芯片8255，一片AD0809以及两片电平转换芯片1488和1489。其中8031芯片是单片机，2764芯片用于固化程序，6264芯片用于存储数据，一片8255芯片用于驱动按键和显示，一片8255芯片用于驱动信号输出板，AD0 809是用于模数转换，1488芯片、1489芯片用于串行通讯。
首先，运行2764程序存储器中的程序，8031 CPU发出地址信号，选通用于驱动信号输出板的8255芯片，8255芯片发出信号(切换相应继电器的信息)到信号输出板，以达到接通相应测试点的目的，然后，8031又发出信号启动A/D0809，将被选通的测温点的温度值采集进来；接着8031又选通6264，将刚采集进来的温度值存于6264芯片中，并送往显示，如此循环。同时8031 CPU主板还可以通过1488芯片和1489芯片往外发送数据。
(2)信号输入板是由八路相同的放在电路组成，其单路原理图如附图2所示，每路采用了两个OP07运算放大器作为两级输出。当温度在0℃以上时，采用单级放大输出；当温度在0℃以下时，采用双级放大输出到主板，两级放大输出的电压信号范围都为0～5V。其中R3是MF53－1热敏电阻测温元件，具体使用哪级输出，由程序控制，这种分段程控放大方法保证了测温精度。其具体工作过程是由热敏电阻R3产生的温度信号，经R2、R4导线电阻隔离二极管D1(IN4148型，下同)，同时和+12V在R1可调电阻上产生的参考电压以及R5反馈电阻产生的反馈电压汇合在前级运算放大器(OP07)的反向输入端，经OP07放大后为电压信号，经R7和C1滤波，输出Vout1(其范围为0～5V)其中D2为正向嵌位二极管，当输出电压超过5V时，D2导通，保证Vout1为5V；同理D3为反向嵌位二极管；当输出电压为零时D2导通，使Uout1保证为OV；第二级放大是由第一级输出的电压信号经R8接到第二级由OP07和R9、R10构成的放大电路上放大，再经R11、C2滤波液后输出电压Vout2(0～5V)其中二极管D4、D5功能同D2、D3。当温度在0℃以上时采用第一级放大输出Vout1。当温度在0℃以下时采用第二级放大输出Vout2，这是由程序控制完成的。
(3)信号输出板是由8031 CPU主板的一片8255控制的，用于驱动分配器的线路板，是用来切换测温通道的。该板上共有12路相同的用NPN三极管构成的输出电流通道和12路相同的用NPN三极管构成的输入电流通道，它们相互构成驱动回路。
其回路工作过程是由8031 CPU主板上来的信号PA0、PA4，当PA0，PA4都为低电平时，PA0经R1到三极管T1上，由于PA0为低电平，所以T1截止，Vcc经R2和R3使三极管T2饱和导通；同理PA4经R5使三级管T5截止，Vcc经R4使三极管T4饱和导通，由于T2和T4饱和导通，所以电流经隔离二极管D1使继电器J吸合，其中D2为泄放二极管。D1、D2为IN4148型。J为HG-61/4或HG—61/2型。
(4)分配器它安放在现场，根据信号输出板的信号，逐次切换，分级分批地将测量点接通到信号输入板，以便于8031CPU采集数据。
将整个粮库划分为若干区，区下包括若干仓，每个仓内有若干测温点。这里采区、仓、点三级分选控制方法，即每个分配器负责一个区，分配器是由1个HG—61/4型区选继电器、2O个HG—61/2型仓选继电器和10个HG—61/4型点选继电器，以及31个隔离二极管和31个泄放二极管组成，二极管型号是IN4148。显然每个仓内有40个测温点，每区共有20个仓，新每个分配器的选通能力为20×40＝800个测温点。分配器的工作过程是首先，由信号输出板发出选通信号，使区选继电器吸合，然后通过区选继电器使某仓选继电器吸合，再依次将点选继电器吸合，将测量通道接入信号输入板，达到测温通过依次选通的目的，并且这种结构大大地减少了控制线和切换元件数，降低了成本。
本实用新型具有可靠性高、测试速度快、成本低等优点，为粮食储藏部门提供良好的检测仪器。
图1为本实用新型原理图图2为本实用新型信号输入板电路图图3为本实用新型信号输出板电路图实施例本实用新型由仪器壳、面板、端子板、8031CPU主板、信号输入板、信号输出板、分配器等组成。仪器壳尺寸440×440×200(mm3)；面板上有区、仓、点锁定键三个，方式键、增一键、减一键三个，状态指示灯三个，显示用数码管九个，面板与8031CPU主板相接并由其控制；端子板位于仪器的后端，共有五条端子排，每条有十个接头点，其中三排是接分配器的控制信号，一排是接由现场经分配器返回的待测信号，还有一排是用于与主机通信用；8031CPU主板是由一片8031芯片，两片2764程序存储芯片、两片6264数据存储芯片、两片并行接口芯片8255、一片AD0809以及两片电平转换芯片1488和1489组成；信号输入板是由八路相同的放大电路组成，每路采用了两个OP07运算放大器作为两级放大输出；信号输出板是由12路相同的用NPN三极管构成的输入电流通道和12路输出电流通道组成，它们相互构成驱动回路；分配器主要是由一个HG—61/4型区选继电器、20个HG—61/2型仓选继电器和10个HG—61/4型点选继电器组成。本实用新型已经在哈尔滨香坊粮库运行了近两年，实际表明，运行稳定可靠、测温准确，为粮食储藏管理带来了极大方便，运行期间曾多次准确地为粮库报警。
权利要求1.一种粮仓温度巡检仪包括8031CPU主板、信号输入板、信号输出板、分配器，由8031CPU主板发出信号给信号输出板，由输出板控制分配器，以选通置于现场的测温点，测温点经过分配器到信号输入板，再由信号输入板将信号送给8031CPU主板采集信号，其特征在于信号输入板中采用了温度信号程控分段放大电路。
2.根据权利要求1所速的巡检仪，其特征在于温度信号程控分段放大电路是由两级OP07运算放大电路组成，后级运算放大电路通过电阻R8直接接在前级运算放大器输出端。
专利摘要本实用新型涉及一种粮仓温度巡检仪。主要包括8031CPU主板、信号输入板、信号输出板、分配器。在设计中运用了继电器矩阵式分级分选方法，解决了测试点多且分散的问题，降低了成本；分配器选用高灵敏度全封闭结构继电器，选通能力强、可靠性高，并且便于维修和扩展；信号输入板对温度信号采取程控分段放大，提高了测试的准确度。本实用新型结构简单，而且具有成本低、测试速度快，测试准确、适应环境能力强、可靠性高、便于维护和扩展等优点，大大提高了粮库检温效率，为粮食储藏提供了可靠快速的测温手段。
文档编号G01K13/10GK2220637SQ9421524
公开日1996年2月21日 申请日期1994年6月25日 优先权日1994年6月25日
发明者李成伟, 李铁桥, 陈维强, 高巍 申请人:哈尔滨工业大学