多通道温度测量装置的制作方法

本实用新型涉及工业控制和计量领域，尤其涉及一种多通道温度测量装置。

背景技术：

温度测量仪作为一种温度测量工具，被广泛地应用于各类工业生产领域当中。温度测量仪在提高产效率、节约能源以及保障安全生产等方面作用巨大，具有重要经济地位。

但是，相关技术中，温度测量仪测量对温度数据的处理效率较低。

技术实现要素：

技术问题

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是，如何有效提升温度测量仪的数据处理效率，方便用户使用。

解决方案

为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一实施例，提供了一种多通道温度测量装置，包括：

多个温度传感器，所述温度传感器用于采集温度数据对应的电流信号；

多个信号处理器，各所述信号处理器与各所述温度传感器对应连接，所述信号处理器用于接收来自对应的所述温度传感器的电流信号，并将收到的电流信号转换为电压信号；

模数转换器，与各所述信号处理器连接，用于接收来自各所述信号处理器的各电压信号，对收到的各电压信号进行模数转换得到对应的各第一数字信号；

第一存储器，与所述模数转换器连接，用于接收并存储来自所述模数转换器的各所述第一数字信号；

第二存储器，与所述第一存储器连接，用于接收并存储来自所述第一存储器的各所述第一数字信号；

控制器，与所述第一存储器和所述第二存储器分别连接，用于向所述第一存储器和所述第二存储器分别发出读写控制信号，控制所述第一存储器向所述第二存储器写入各所述第一数字信号，从所述第二存储器读取各所述第一数字信号，将各所述第一数字信号中的电压值转换为温度值，并输出包括所述温度值的第二数字信号。

对于上述多通道温度测量装置，在一种可能的实现方式中，还包括：

显示器，与所述控制器连接，用于接收来自所述控制器的各所述第二数字信号，并显示各所述第二数字信号中的温度值。

对于上述多通道温度测量装置，在一种可能的实现方式中，还包括串行通讯接口；

所述串行通讯接口与所述控制器和外接设备分别连接，用于将所述控制器输出的各所述第二数字信号传送至外部设备。

对于上述多通道温度测量装置，在一种可能的实现方式中，所述串行通讯接口为RS-232接口。

对于上述多通道温度测量装置，在一种可能的实现方式中，各所述温度传感器的外部采用导热硅脂层包裹，导热硅脂层外部采用金属层封装。

对于上述多通道温度测量装置，在一种可能的实现方式中，各所述温度传感器的外部采用导热硅脂层包裹，导热硅脂层外部采用非金属层封装，所述非金属层外部表面还设置有磁片。

对于上述多通道温度测量装置，在一种可能的实现方式中，所述控制器为51单片机。

对于上述多通道温度测量装置，在一种可能的实现方式中，所述显示器采用以下任意一项显示屏幕：LED显示屏、OLED显示屏和LCD显示屏。

有益效果

本公开通过多个温度传感器采集温度数据对应的电流信号，多个信号处理器将收到的电流信号转换为电压信号，模数转换器对收到的各电压信号进行模数转换得到对应的各第一数字信号，第一存储器接收并存储来自模数转换器的各第一数字信号，第二存储器接收并存储来自所述第一存储器的各所述第一数字信号，控制器接收来自于第一存储器各第一数字信号，将各第一数字信号中的电压值转换为温度值，并输出包括温度值的第二数字信号，由此能够高效地测量并存储多路温度数据，从而有效提高对所测量的温度数据的处理效率，方便用户使用。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本实用新型的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种多通道温度测量装置的结构示意图。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种多通道温度测量装置的结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种多通道温度测量装置通过串行通讯接口与外接设备通讯的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

图1是根据一示例性实施例示出的一种多通道温度测量装置的结构示意图。其中，该多通道温度测量装置100也可以称为多通道温度测量记录仪。

作为本实施例的一个示例，如图1所示，该多通道温度测量装置100主要包括：多个温度传感器101、多个信号处理器102、模数转换器103、第一存储器104、第二存储器204和控制器105。

其中，所述温度传感器101用于采集温度数据对应的电流信号。

各所述信号处理器102与各所述温度传感器101对应连接，所述信号处理器102用于接收来自对应的所述温度传感器101的电流信号，并将收到的电流信号转换为电压信号。

模数转换器103与各所述信号处理器102连接，用于接收来自各所述信号处理器102的各电压信号，对收到的各电压信号进行模数转换得到对应的各第一数字信号。其中，所述第一数字信号包含所述电压信号对应的电压值。

第一存储器104与所述模数转换器103连接，用于接收并存储来自所述模数转换器103的各所述第一数字信号。

第二存储器204，与所述第一存储器104连接，用于接收并存储来自所述第一存储器104的各所述第一数字信号；

控制器105，与所述第一存储器104和所述第二存储器204分别连接，用于向所述第一存储器104和所述第二存储器204分别发出读写控制信号，控制所述第一存储器104向所述第二存储器204写入各所述第一数字信号，从所述第二存储器204读取各所述第一数字信号，将各所述第一数字信号中的电压值转换为温度值，并输出包括所述温度值的第二数字信号。

本实施例中，每个温度传感器101对应连接一个信号处理器102构成一个温度测量通道。多个温度传感器101与多个信号处理器102对应连接，构成多个温度测量通道。对于每个温度测量通道，温度传感器101采集温度数据对应的电流信号后发送至信号处理器102。信号处理器102将收到的电流信号转换为电压信号，再发送给模数转换器103。模数转换器103对收到的各温度测量通道的电压信号进行模数转换得到对应的各第一数字信号。

控制器105可以向所述第一存储器104和所述第二存储器204分别发出读写控制信号，来控制两个存储器的读写。例如，在对各温度测量通道进行连续扫描时，每个5秒向第一存储器104写入一个温度测量通道对应的数据(第一数字信号)，按照顺序将各个通道的数据写入第一存储器104。进一步地，控制器105可以控制第一存储器104向第二存储器204一次性写入全部温度测量通道对应的数据。然后，控制器105还可以控制第二存储器204发出读取信号，从第二存储器204一次性读出各温度测量通道对应的数据。在控制器105 从第二存储器204读取数据的过程中，控制器105还可以向第一存储器104发出禁止向第二存储器204写入数据的控制信号，以保证所读取的数据的完整性。在读取结束后，控制器105控制第一存储器104可以继续向第二存储器204 写入数据，以更新第二存储器204中的数据。

第一存储器104和第二存储器204具有两组相互独立的读写控制线路。一组读写控制线路控制数据从模数转换器103读入第一存储器104。另一组读写控制线路控制数据从第二存储器204读出到控制器105。二组读写控制线路可以并行执行，完成数据的双向独立存取，从而能够高速的工作。

通过控制器105控制两个存储器的读写操作，能够将测量数据的实时记录与存储等分别执行，有利于减少温度测量与存储的等待时间，高效地测量并存储多路温度数据，从而提高对所测量的温度数据的处理效率，方便用户使用。

其中，所述温度传感器101可以包括热敏电阻温度传感器101。例如，所述温度传感器101可以为pt100温度传感器101。

在一种可能的实现方式中，所述多通道温度测量装置100的温度传感器 101的数量可以为多个，例如6个。

在一种可能的实现方式中，温度传感器101可以为在同一种类型的温度传感器中筛选出的技术指标相近的热阻传感器。

在一种可能的实现方式中，各所述温度传感器101的外部采用导热硅脂层包裹，导热硅脂层外部采用金属层封装。导热硅脂与金属层都具有良好的导热系数，因此该封装方式可以既对温度传感器101起到防护作用，又保证了温度传感器101测温的准确度。

在另一种可能的实现方式中，各所述温度传感器的外部采用导热硅脂层包裹，导热硅脂层外部采用非金属层例如尼龙层封装。所述非金属层的表面还设置有磁片。温度传感器101可以通过磁片吸附在一些金属的表面。此外，与导热硅脂层接触的紫铜片等可以作为测温探头，从所述非金属层的表面露出(例如紫铜片)。在采集某些金属(例如铁、钢等能够被磁力吸附的金属) 表面温度时，温度传感器101可以通过磁片更紧密的吸附在被测金属表面，并通过紫铜片接触被测金属表面，以获得更准确的被测金属表面温度。

在一种可能的实现方式中，所述信号处理器102可以对所述电流信号进行非线性校正，并将收到的电流信号转换为电压信号。

在一种可能的实现方式中，所述控制器105可以为51单片机(也称为51 系列微处理器)，单片机又可以称为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)。利用51系列微处理器实现测量数据的采集、处理传输、控制RS-232接口实现与上位机的通讯。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种多通道温度测量装置的结构示意图。作为本实施例的一个示例，如图2所示，所述多通道温度测量装置100 还包括显示器106和串行通讯接口107。

所述显示器106与所述控制器105连接，用于接收来自所述控制器105的各所述第二数字信号，并显示各所述第二数字信号中的温度值。其中，显示器106可以是高亮度的LED数码显示器，利用数码显示技术实现测量结果实时显示。

在一种可能的实现方式中，所述显示器106采用以下任意一项显示屏幕： LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示屏、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示屏和LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示屏。

如图2所示，图2中的实线是数据总线，虚线是控制总线，所述控制器105 通过控制总线向所述控制器105与所述模数转换器103、所述存储器104、所述显示器106以及所述串行通讯接口107发送控制指令。同时控制器105可以接收并处理所述模数转换器103、所述存储器104、所述显示器106以及所述串行通讯接口107响应于所述控制指令而发送的数据。由此实现多通道温度测量装置100测量结果的数字化和测量过程的自动化。

图3是根据一示例性实施例示出的一种多通道温度测量装置通过串行通讯接口与外接设备通讯的结构示意图。作为本实施例的一个示例，如图2和图3所示，所述多通道温度测量装置100还包括串行通讯接口107，所述串行通讯接口107与所述控制器105和外接设备分别连接，用于将所述控制器105 输出的各所述第二数字信号传送至外部设备。多通道温度测量装置100由此可以实现与其它外接设备(例如计算机)的数据交换。

在一种可能的实现方式中，所述串行通讯接口107可以为RS-232接口、 USB接口等。

在一种可能的实现方式中，所述多通道温度测量装置100与计算机之间经RS-232接口交换信息构成远程自动测量记录系统。例如，一台计算机可以同多台仪器连接，形成多达几十个温度测量点的远程自动测量记录系统。

在一种示例中，所述多通道温度测量装置可以为6通道温度测量记录仪。该6通道温度测量记录仪包括：6个温度传感器、6个信号处理器、模数转换器、双端口存储器、51单片机以及RS-232接口。该6通道温度测量记录仪的温度测量范围可以为：10℃～30℃，示值误差可以为：±0.10℃，分辨率可以为：0.01℃，年漂移录可以为：<0.03℃。

该6通道温度测量记录仪的测量方式可以为：程控扫描测温通道，程控温度测量采集。测量速度可以为：30秒(每个通道为5秒)。温度传感器线长可以为：<＝10米(或者根据用户需要选配)。温度传感器封装方式可以为：吸附式封装(例如温度传感器外部采用导热硅脂层包裹，导热硅脂层外部采用非金属层封装，对周围空气隔热，非金属层表面设有磁片可对一些金属表面进行吸附，在吸附面与导热硅脂层接触的部分为导热性能良好的金属片，提高吸附面的导热性能)。此外，温度传感器封装方式还可以为部分是吸附式封装，部分为不锈钢封装。例如，6个通道中3个吸附式封装，3个为不锈钢封装。

该6通道温度测量记录仪测量结果的输出方式可以包括以下至少一项：监视器显示、用户程序设置自动存储和用户手动存储。上述的测量速度、线长、封装方式等可以根据需求灵活调整，本实施例不限定具体数据或方式。

该6通道温度测量记录仪可以通过6个温度传感器采集待测物体6个不同位置的各温度数据，通过6个信号处理器、模数转换器将所述温度数据转换为包含电压值的各第一数字信号，并通过两个存储器实现对所述各第一数字信号的实时双向独立存取，由此实现高速工作。

进一步的，该6通道温度测量记录仪通过51单片机将由存储器中读取到的各第一数字信号中的电压值转换为温度值，并通过显示器显示各温度值。实现测量结果的实时显示。

同时，该多通道温度测量装置可以利用51单片机实现测量数据的采集、处理传输、控制RS-232接口实现与上位机的通讯构成远程自动测量记录系统。

需要说明的是，控制器105可以通过专用硬件电路实现，也可以通过通用处理硬件(例如中央处理器CPU、单片机、现场可编程逻辑器件FPGA等) 结合可执行逻辑指令实现，以执行主控组件的工作过程，其中，可执行逻辑指令可以基于现有技术手段实现。本实用新型对控制器105的具体实现方式不做限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。