专利名称：线式温度传感器的制作方法
技术领域：
本发明与温度传感器有关，尤其与隧道火灾监测报警装置的线式温度传感器有关。
隧道火灾监测报警装置用感温电缆作测温传感器。它由两条外表涂有预定低熔点绝缘物质的互绞导线组成。在正常状态下是互相绝缘的。火情发生时，环境温度达到电缆外层绝缘物质预定熔化温度时，绝缘层被破坏，两条导线短路报警。报警后，由于传感器发生物理破坏需要更换修复，对于隧道环境安装施工不便。另外，这种传感器的报警信号与其短路故障信号无区别，其实用性差。
本发明的目的是提供一种结构简单，成本低廉，使用方便，灵敏度高，实用性好，既可监测全隧道的温度变化，又可方便设置报警值的线式温度传感器。
本发明是这样实现的线式温度传感器由一条热敏合金线RT构成，RT的一端与恒流源1的输出连接，RT的另一端接模拟地，RT的两端与放大器2的两输入端连接。
热敏合金线的合金包括如下组分和用量，重量份镍95-98锰0.2-0.5锌0.2-0.5硅0.1-0.3钴0.2-0.5上述合金经拉线工艺制成线，再经退火而成热敏合金线。
合金线的退火温度为其再结晶温度，约为1000℃左右。
线式温度传感器的恒流源1为二极管D1、晶体管V1、V2、V3组成的电桥，V1、V2、V3的基极、V2的集电极接摸拟地，V1的集电极接RT的一端，V1、V3的发射极接直流电源，V2的发射极经D1接直流电源。
线式温度传感器的V1的发射极通过电位器W1接直流电源，V3的发射极经电位器W2接直流电源。
线式温度传感器的放大器2为运算放大器7650，RT的一端经电阻R17接放大器的同相输入端，恒流源电桥的一桥臂接电阻R3，R3接于放大器的两输入端之间。
线式温度传感器的RT有正温度系数，其电阻率为0.05-0.1欧·毫米2/米(25℃)，电阻值变化率为0.004-0.006欧姆/℃。
线式温度传感器的RT的长度为100米，外径为0.6毫米，电阻温度系数为5423PPm/℃。
线式温度传感器的RT的长度为1000米，其电阻温度变化率为0.1522欧姆/℃。
本发明结构简单，成本低廉，温度灵敏度高，强度高，抗腐蚀能力强，安装施工方便。可十分容易地在大面积设置。可对大范围内进行实时温度监测。可方便地根据规范和不同的环境情况设置报警值。可适时、准确发出火灾报警。火灾发生后，即使传感器外层绝缘层受损，只要合金线未烧断，仍可正常使用。本实用新型有开放式结构，可任意布线，便于改建和扩建报警系统。
图1为本发明的框图。
图2为实施例电路原理图。
如下是
具体实施例方式本发明以热敏合金线作为传感器与下位机的恒流源和放大器连接，下位机将热敏合金线感测到的温度信号经过适当的变换，再通过通讯电缆将数据传送到远处的计算机系统，在此进行一定的处理后即可进行温度监测和火灾报警。
热敏合金线具有电阻与温度正温度线性特性。其合金组成包括重量份镍97，锰0.4，锌0.3，硅0.2，钴0.4。合金经常规工艺冶炼，拉制成线材，经1000℃退火处理而成热敏合金线。
在系统中它被直接接入下位机中。下位机中的恒流源为其提供恒定的电流，其作用是将线式温度传感器的温度电阻特性变换为温度电压特性，以供放大器输入。由D1、V1、V2、V3组成的恒流源电桥为热敏合线Rt提供恒定电流，电流大小由W1调节，当Rt的电阻值随温度呈线性变化时，其两端的电压也随温度呈线性变化。Rt的一端接摸拟地，另一端通过电阻R7接入运算放大器7650的同相输入端，电桥的另一桥臂为电阻R3提供恒定电流，电流大小通过电位器W2调节，调节R3两端的电压对运算放大器调零。本实用新型的调零点为-30℃(通过摸拟电阻调节)，放大器输出端接入摸拟多路开关的通道(摸拟多路开关可接入多个相同的探测通道，这样可扩大下位机的探测范围)。摸拟多路开关的输出通过电位器W3、R11、接入V/F变换器AD650的电压输入端，AD650的第8脚为脉冲频率输出端，通过三极管V7和光电耦合器件LBC135，经7414斯密特触发器送入单片机的计数器输入端，单片机通过该端口进行数据采集。通过上述电路，温度被变换为单片机能识别的脉冲信号。由于Rt的电阻与温度呈线性关系，因此V/F变换器的输出频率与温度也呈线性关系，符合方程T=KF+B(式中T为Rt所处位置的环境温度，F为V/F变换器的输出频率，K为温度、频率系数，B为0℃时V/F变换器的输出频率)。在本实用新型中，热敏合金线Rt的长度为100米，外径为0.6毫米，经实测，其温度电阻变化系数为5423PPm。对于1000米的Rt，电阻、温度变化率为0.1522Ω/℃。下位机完成采集，经处理后，将数据通过RS485通讯线路传送给远处的计算机。计算机根据一个给定的一次方程即可计算出对应的温度值，从而根据温度变化率确定是否发出报警。
权利要求
1．一种线式温度传感器，其特征在于由一条热敏合金线RT构成，RT的一端与恒流源(1)的输出连接，RT的另一端接模拟地，RT的两端与放大器(2)的两输入端连接。
2．根据权利要求1所述的线式温度传感器，其特征在于热敏合金线的合金包括如下组分和用量，重量份镍95-98锰0.2-0.5锌0.2-0.5硅0.1-0.3钴0.2-0.5上述合金经拉线工艺制成线，再经退火而成热敏合金线。
3．根据权利要求2所述的线式温度传感器，其特征在于合金线的退火温度为其再结晶温度。
4．根据权利要求1所述的线式温度传感器，其特征在于恒流源(1)为二极管D1、晶体管V1、V2、V3组成的电桥，V1、V2、V3的基极、V2的集电极接摸拟地，V1的集电极接RT的一端，V1、V3的发射极接直流电源，V2的发射极经D1接直流电源。
5．根据权利要求1所述的线式温度传感器，其特征在于V1的发射极通过电位器W1接直流电源，V3的发射极经电位器W2接直流电源。
6．根据权利要求1所述的线式温度传感器，其特征在于放大器(2)为运算放大器7650，RT的一端经电阻R17接放大器的同相输入端，恒流源电桥的一桥臂接电阻R3，R3接于放大器的两输入端之间。
7．根据权利要求1或2或3或4所述的线式温度传感器，其特征在于RT有正温度系数，其电阻率为0.05-0.1欧·毫米2/米(25℃)，电阻值变化率为0.004---0.006欧姆/℃。
8．根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的线式温度传感器，其特征在于RT的长度为100米，外径为0.6毫米，电阻温度系数为5423PPm/℃。
9．根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的线式温度传感器，其特征在于RT的长度为1000米，其电阻温度变化率为0.1522欧姆/℃。
全文摘要
本发明为一种线式温度传感器,由一条热敏合金线RT构成,RT的一端与恒流源1的输出连接,RT的另一端接模拟地,RT的两端与放大器2的两输入端连2接。以热敏合金线作为传感器与下位机的恒流源和放大器连接,下位机将热敏合金线感测到的温度信号经过适当的变换,再通过通讯电缆将数据传送到远处的计算机系统,在此进行一定的处理后即可进行温度监测和火灾报警。
文档编号G01K7/00GK1306199SQ0110709
公开日2001年8月1日 申请日期2001年2月5日 优先权日2001年2月5日
发明者张益康, 张益灿, 杨邦朝, 郭明杰 申请人:康达(成都)电子有限公司