无源电子温度开关的制作方法
【专利摘要】本发明提供的无源电子温度开关，包括一个微功耗的测量调理温度信号的温度开关控制集成电路块，所述温度开关控制集成电路块内包含对温度传感器的供电与测量模块、放大模块、信号转换计算模块、修正模块、调节模块、时间模块、驱动模块、大功率输出模块、交、直流电源模块；具体的温度传感器与温度开关控制集成电路块的输入接口，即和测量模块输入端连接；且温度开关集成电路块控制大功率开关的输出接口，即驱动输出模块的输出端经控制线与控制件连接。本发明所要解决的技术问题是提供一种无源电子温度开关，对温度信号进行微功耗调理、运算、补偿、设定、交直流转换、大功率驱动等各种电路集成的温度开关，而不需要内外部单独供电电源。
【专利说明】无源电子温度开关【技术领域】
[0001]本发明涉及温度开关【技术领域】，尤其涉及一种无源电子温度开关。
【背景技术】
[0002]在许多实际温度开关应用中，传统机械式温度开关由于加工精度、材料性能要求高、技术瓶颈等原因，造成精度低，抗振性差，触点寿命短等不足，严重影响了控制与保护系统的可靠性，带来了为数不少的人生、设备事故。是工业、交通等各行业控制与保护中最薄弱的而一直难以找到有效解决办法的难题。另外由于有源电子温度开关不能单独工作，需配置单独的电源，增加了应用的困难和降低了系统的可靠性，极大的限制了有源电子温度开关应用。
[0003]因此，当下面临的亟待解决的一个技术问题就是:如何提出一种有效措施，以解决现有技术存在的问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种无源电子温度开关，对温度信号进行微功耗调理、运算、补偿、设定、交直流转换、大功率驱动等各种电路集成的温度开关，而不需要内外部单独供电电源。
[0005]为了解决上述问题，本发明提供一种无源电子温度开关，包括一个微功耗的测量调理温度信号的温度开关控制集成电 路块，所述温度开关控制集成电路块内包含对温度传感器的供电与测量模块、放大模块、信号转换计算模块、修正模块、调节模块、时间模块、驱动模块、大功率输出模块、交、直流电源模块；具体的温度传感器与温度开关控制集成电路块的输入接口，即和测量模块输入端连接；且温度开关集成电路块控制大功率开关的输出接口，即驱动输出模块的输出端经控制线与控制件连接。
[0006]优选的，所述温度开关控制集成电路块，精度在常温时为0.2%FS，在-10°C~100°c温度范围内误差小于0.5%FS。
[0007]优选的，所述交、直流电源模块在10-220V范围内DC/AC交直流通用。
[0008]优选的，所述温度传感器为微功耗PT100或E型热电偶标准工业传感器。
[0009]优选的，所述温度开关控制集成电路块连接在驱动电路中，查询电压经电压变换器与温度开关控制集成电路块及电源模块连接。
[0010]优选的，所述驱动大功率输出模块的输出端经两根控制线与控制件连接，不区分直流和交流、不区分直流输出的极性。
[0011]优选的，所述驱动输出模块经两根控制线与DCS、PLC控制系统开关量输入模件连接。
[0012]优选的，所述驱动输出模块经两根控制线与继电器、接触器、电磁阀这些交、直流大功率设备控制回路连接。
[0013]优选的，所述无源电子温度开关的下部与温度套构成接口，上部侧面为电气接口。[0014]综上，本发明提供的无源电子温度开关，其工作范围宽，具体在10~220V DC/AC，交、直流通用，且其精度高，在常温下误差小于0.2%FS，在-10°C~100°C温度范围内误差小于0.5%FS、可靠性高、调整方便、稳定性好、无触点寿命长、抗振性强、性能价格比高、使用简单等突出优点；本发明所述的方案常温下典型精度±0.2%FS。【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的无源电子温度开关的结构示意图；
[0016]图2是本发明的无源电子温度开关的控制应用示意图；
[0017]图3是本发明中与DCS、PLC等控制系统连接的示意图；
[0018]图4是本发明中与大功率设备控制回路连接的示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例对本发明作进一步详细说明。但所举实例不作为对本发明的限定。
[0020]如图1本发明的无源电子温度开关的结构示意图，图2所示为本发明的无源电子温度开关的控制应用示意图；本发明包括热电阻或热电偶传感器，设有一个与热电阻或热电偶传感器连接着的温度开关控制集成电路块。温度开关控制集成电路块内包含对温度的测量模块、放大模块、转换模块、修正模块、调节模块、时间模块、驱动输出模块。
[0021]其中热电阻或热电偶传感器与温度开关控制集成电路块输入接口，即和测量模块输入端连接。温度开关集成电路块控制大功率开关的输出接口，即驱动输出模块的输出端经控制线与控制件连接。
[0022]工作原理:采用固化的集成电路对温度进行测量、放大、比较、修正、回差调节及时间延时电路，最后经大功率设备输出通断信号，实现控制或报警。
[0023]主要特点:
[0024]量程:量程范围内设定值(上切换值)、返回值(下切换值)任意可调。
[0025]体现无源电子温度开关的高稳定性和长寿命技术指标:
[0026]温度测量范围:-50~15(TC ；-100 ~40(TC ；400 ~120(TC ；
[0027]温度套接口:M16X1 ;其它可选
[0028]过程连接材质:316L不锈钢/特殊材料。标准与特殊规格可选；
[0029]防护等级:IP65;
[0030]环境温度:-10°C~100°C范围内误差小于0.5%FS ；
[0031]环境湿度:0~95%RH ;
[0032]常温精度:±0.2%FS ;
[0033]供电电源:无需供电电源；
[0034]查询电压:24V.DC土 10%，功耗≤ 0.01mff ；
[0035]查询电压:48V.DC土 10%，功耗≤ 0.01mff ；
[0036]查询电压:120V.DC±10%，功耗≤ 0.01mff ；
[0037]驱动电压:220V.AC土 10%，功耗≤ 0.01mW。
[0038]如图3或4所示，经控制线与DCS输入、现场控制设备等连接。[0039]更为具体的，本发明的无源电子温度开关包括微功耗温度传感器，其特征在于:设有一个微功耗的测量调理温度信号的控制集成电路块，精度在常温时为0.2%FS (_10°C?100°C温度范围内误差小于0.5%FS);温度开关控制集成电路块内包含对温度传感器的供电与测量模块、放大模块、信号转换计算模块、修正模块、调节模块、时间模块、驱动模块、大功率输出模块、交、直流电源模块(10-220V DC/AC交直流通用)；其中温度传感器与温度开关控制集成电路块的输入接口，即和测量模块输入端连接；且温度开关集成电路块控制大功率开关的输出接口，即驱动输出模块的输出端经控制线与控制件连接。
[0040]本发明的核心技术特征:采用标准工业温度传感器(微功耗)，没有内外部电源或电池，精度达到0.2%FS(常温，-10°c?100°C温度范围内误差小于0.5%FS)。交直流通用(10-220V DC/AC交直流通用)，设定值(上切换值)、返回值(下切换值)5%?95%FS范围可调。接线不分极性。
[0041]其温度传感器为微功耗PT100或E型热电偶标准工业传感器。且，没有单独的供电电源或电池等内外部电源。温度开关控制集成电路块连接在驱动电路中，查询电压经电压变换器与温度开关控制集成电路块及电源模块连接。在常温下精度达到0.2%FS，-10°c?100°C温度范围内误差小于0.5%FS。驱动大功率输出模块的输出端经两根控制线与控制件连接，不区分直流和交流、不区分直流输出的极性(即安装时不区分直流电源正负极性)。驱动输出模块经两根控制线与DCS、PLC等控制系统开关量输入模件连接。驱动输出模块经两根控制线与继电器、接触器、电磁阀等交、直流大功率设备控制回路连接。所提供的无源电子温度开关下部与温度套过程接口，上部侧面为电气接口，外形、内部结构、采用的元器件为本技术核心技术之一。
[0042]本发明所述的方案有效克服了现有的温度开关的精度低、抗振性差、触点寿命短等短点，提供了一种对温度信号进行微功耗调理、运算、补偿、设定、交直流转换、大功率驱动等各种电路集成的温度开关，而不需要内外部单独供电电源。其工作在-10°C?100°C温度范围内误差小于0.5%FS电子集成电路控制的温度开关。
[0043]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种无源电子温度开关，包括一个微功耗的测量调理温度信号的温度开关控制集成电路块，所述温度开关控制集成电路块内包含对温度传感器的供电与测量模块、放大模块、信号转换计算模块、修正模块、调节模块、时间模块、驱动模块、大功率输出模块、交、直流电源模块；具体的温度传感器与温度开关控制集成电路块的输入接口，即和测量模块输入端连接；且温度开关集成电路块控制大功率开关的输出接口，即驱动输出模块的输出端经控制线与控制件连接。
2.如权利要求1所述的无源电子温度开关，其特征在于，所述温度开关控制集成电路块，精度在常温时为0.2%FS，在-10°C?100°C温度范围内误差小于0.5%FS。
3.如权利要求1所述的无源电子温度开关，其特征在于，所述交、直流电源模块在10-220V范围内DC/AC交直流通用。
4.如权利要求1所述的无源电子温度开关，其特征在于，所述温度传感器为微功耗PTlOO或E型热电偶标准工业传感器。
5.根据权利要求1所述的无源电子温度开关，其特征在于，所述温度开关控制集成电路块连接在驱动电路中，查询电压经电压变换器与温度开关控制集成电路块及电源模块连接。
6.根据权利要求1所述的无源电子温度开关，其特征在于，所述驱动大功率输出模块的输出端经两根控制线与控制件连接，不区分直流和交流、不区分直流输出的极性。
7.根据权利要求1所述的无源电子温度开关，其特征在于，所述驱动输出模块经两根控制线与DCS、PLC控制系统开关量输入模件连接。
8.根据权利要求1所述的无源电子温度开关，其特征在于，所述驱动输出模块经两根控制线与继电器、接触器、电磁阀这些交、直流大功率设备控制回路连接。
9.根据权利要求1所述的无源电子温度开关，其特征在于，所述无源电子温度开关的下部与温度套构成接口，上部侧面为电气接口。
【文档编号】G05D23/22GK103529873SQ201310470668
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】吴鹤春 申请人:吴鹤春