专利名称：宽域高精度数字式温度计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热电偶数字式温度计。
现有一种便携式数字式温度计，由热电偶传感器、基准接点补偿电路和双积分A/D转换器以及液晶显示部分构成，这种温度计的不足是由于其所取的基准电压为一个不变的常数，该常数是根据热电偶在某一温区内的斜率K值来确定的。因此仅能保证在该温区内所测得的温度值的精确性，而在其它温区则有较大误差。
本实用新型的目的是为了克服现有技术的上述不足，提供一种在各测温区域均能保证其高精度的数字式温度计。
本实用新型的目的是根据热电偶的热电势在各温区范围内具有良好的线性这一特点，既根据在不同区域内其斜率的不同，采用对反积分过程中的积分电阻进行分段分别补偿这一技术方案来实现的。具体构成包括热电偶传感器、连接在热电偶传感器输出端的基准接点补偿电路、与基准接点补偿电路相接的双积分A/D转换电路和液晶显示电路，本实用新型的特征是还设有一数字线性化电路与双积分A/D转换电路相接，所述的数字线性化电路的构成包括由门电路组成的正、反积分判断电路、由分频器、计数器、门电路构成的区域设定电路和对应连接于区域设定电路输出端的电子模似开关电路，其中，积分判断电路的输入端与双积分A/D转换电路中的基准电容相接，输出端分别与分频器和计数器相接，计数器与门电路相接。工作原理是利用双积分电路中基准电容的脚电位在正、反积分过程中的值是不同的这一特征，输入由门电路构成的正、反积分判断电路，正向积分时作用于区域设定电路并使电子模拟开关电路只有一个接通，获得一个不变的正向积分电阻。在反向积分时，在每个设定区域都有一个输出控制与之对应的电子模拟开关的导通，即对应一个反积分电阻输出。将该反积分电阻对应于在该区域内热电偶的热电势的K值，即保证了在该区域内的测量精度，区域的多少及范围可根据热电偶的热电势特性和产品的精度要求来设定。
本实用新型的优点是结构简单，克服了一般温度计线性化差的缺点，在整个热电偶的工作区域内均可保证其测量精度。适用于各种机械的水温、油温、排气温度的测量。
下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步说明。
图1本实用新型的原理框图图2本实施例的数字线性化电路框图图3本实施例的电路结构示意图如图1所示，本实用新型是在原有的便携式数字式温度计基础上增设一个数字线性化电路构成。数字线性化电路的构成包括由一个IC9门电路担任的正反积分判断电路由IC4担任的4分频电路、IC5 IC6组成的二一十进制计数器和由IC7、IC8及1/4IC9组成的区域设定电路和由IC10以及R13、R14、R15、R16、R17所组成的电子模拟开关电路，基准接点补偿电路由D1、R4、R5、R7、R2、R8组成，热电偶传感器采用了三个K型热电偶，由一个用IC2、IC3组成的三路选通器与基准接点补偿电路实现连通，可根据需要进行单点、双点、三点测温、以备需要时选择使用。根据所选的热电偶的热电势特性，在本实施例中设定了-50°～0℃、0°～300℃、300°～800℃和800°以上四个区域，电子模似开关电路也对应设置了R14、R15、R16、R17四条通路。串接R13是考虑到便于选择R14～R17电阻。各IC的型号以及各电路之间的连接关系如图3所示。
工作过程如下正向积分时CREF为高电位、计数器及分频器清零，Cr为“1”，A1、B1、C1、D1均为0，→Y1为“1”，导通电子模拟开关电路IC10的一个模拟开关，将R14接通，正向积分电阻为R13＋R14；反向积分时在0°～300℃区域内，Q4为“0”→Y为“1”，R14接通，反向积分电阻为R13＋R14，(设以该段的斜率K1为基准斜率)；在300°～800℃区间，IC7使A1输出为“1”，B1、C1、D1、Y1均为“0”，R17通，反向积分电阻为R13＋R17；在800℃以上区间，Q4为“1”，→B1为“1”，A1、C1、D1、Y1均为“0”→R16接通，反向积分电阻为R13＋R16；在-50°～0℃区间，IC9组成的负极性鉴别电路使得A2为“0”，→Y2为“1”→C1为“1”，R15接通，反向积分电阻为R13＋R15。R14、R15、R16、R17的阻值则根据热电偶在各区域的热电势的K值来确定。
权利要求1.一种宽域高精度数字式温度计，包括热电偶传感器、连接在热电偶传感器输出端的基准接点补偿电路、与基准接点补偿电路相接的双积分A/D转换电路和液晶显示电路，其特征是所述的双积分A/D转换电路还接有一数字线性化电路，该数字线性化电路包括由门电路组成的正、反积分判断电路、由分频器、计数器、门电路构成的区域设定电路和对应连接于区域设定电路输出端的电子模拟开关电路，其中，积分判断电路的输入端与双积分A/D转换电路中的基准电容相接，输出端分别与分频器和计数器相接，计数器与门电路相接。
2.如权利要求1所述的数字式温度计，其特征在于所述的热电偶与基准接点补偿电路之间由一个多路选通器相连接。
专利摘要本实用新型提供了一种在所测温区内均可保证其测量精度的数字式温度计。主要构成是在现有的温度计的双积分转换电路中接入了一个包括由门电路组成的正反积分判断电路、由分频器、计数器、门电路构成的区域设定电路和对应连接于区域设定电路输出端的电子模拟开关电路的数字线性化电路。针对热电偶的热电势在不同区域的K值的不同，采用分段分别补偿来保证在各区域的测量值的准确性，适用于各种机械油温、水温等的测量。
文档编号G01K7/14GK2244719SQ95241738
公开日1997年1月8日 申请日期1995年6月15日 优先权日1995年6月15日
发明者翁谢军, 田少民, 戴旭, 廖鑫彬, 夏冬念 申请人:成都小松检测技术研究所