专利名称：单指针全量程兼偏差指示温度仪表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于温度测量指示仪表。
迄今为止，国内外的模拟式温度测量指示仪表，其温度指示标度或者是全量程过程指示的，或者是双向偏差指示的。全量程过程指示可以显示整个温度变化过程，但到达控制点附近后的指示分辨力低；双向偏差指示在控制点附近的分辨力高，但不能显示整个温度变化过程，两者的优缺点正好相反。目前国内外要在一只电表的表头上兼有全量程指示和双向偏差指示，只有采用非模拟方式的温度测量或者用两只模拟式温度测量指示仪表(一只是全量程过程指示，另一只是双向偏差指示)组合在一起使用，无疑大大地增加了生产成本。
本实用新型的目的是用一只单指针的模拟电表来完成单向全量程指示和双向偏差指示。
本实用新型是以如下方式实现的。附
图1是本实用新型的电气原理方框图。其中1－温度传感器，2－过程放大器，3－温度设定器，4－比较电路，5－偏差放大电路。上述这五部分是模拟式温度测量指示仪表的通用的基本组成部分。为了实现仅用一只单指针模拟电表就能进行单向全量程和双向偏差指示，在偏差放大电路5的后面，增加了电平移动电路6，并且电表表头7兼有单指针单向全量程过程指示标度和双向偏差指示标度。
由温度传感器1输出信号到过程放大器2，进行过程放大，信号放大后的一路送到开关K。当开关K扳向P时，接通电表作单向全量程过程指示。另一路与温度设定器3送来的设定信号在比较电路4上进行比较，产生偏差信号在偏差放大器5中进行偏差放大。为了使单向指示的始点零位(即电表的机械零位在表头的左端边缘)变为双向指示的始点零位在中央的偏差指示，本实用新型的表头当然必须有两种标度，其上半部分是单向全量程指示的标度，下半部分是刻有零位在中央的双向偏差指示标度。并且加设了电平移动电路6。电平移动电路6由运算放大器8和电平补偿器9组成，见图2。电平补偿器9实际上是由若干电阻和电位器所组成的一个分压器，从电源电压取得一定的分压值送到运算放大器8中。当偏差信号为零时，8和9产生一个补偿的电平输出，当开关K扳向D时，使得电表的单指针从电表的左端全量程零位(原来在始点零位)移动到偏差标度的中央零位、即以基准电平来补偿机械零位，实现了零位的移动，使电表变成了机械零在表头中央的双向偏差指示表。这样，不论偏差信号为正还是负，都能在本实用新型的偏差指示标度上指示出来了。
本实用新型具有明显的实用价值。在开温之初只要将开关K拨向“P”，电表指针就作单方向全量程过程指示，整个温度测量(控制)过程在电表上自始至终可以观察到，这和一般的全量程指示方式相同。等到温度进入所设定的需要测量(控制)的数值附近，要精确地了解实际温度与设定温度还差多少，只要将开关K拨到“D”位置，电表就自动进入偏差指示方式。
图3是本实用新型的一个实施例。
图中TC为热电偶温度传感器(也可以是别的温度传感器或信号)电阻器R1、R2、R3，电容器C1，运算放大器IC1，(型号一般为5G7650，OP07，741等)组成过程放大器；电阻器R4、R5、R6，电位器VR组成温度设定器；电阻器R7、R8、R9、R10，运算放大器IC2(可为741、FC3等)组成比较和偏差放大电路。
在显示上，一般将全量程电表(单指针单向全量程标度，指针零位在左端)接于IC1输出端(即过程放大级输出端)，就是通常的全量程指示方式；将偏差表(单指针双向偏差指示标度，指针零位在中间)接于IC2输出端(即偏差放大级输出端)，就是通常的偏差指示方式。
以上为常用电路程式，电表的显示方式也是最常见的，都是属于现有技术。
本实用新型的新颖之处在于将全量程标度和偏差标度合二为一，图4为一个标度的实施例(这儿将全量程标度标于上部，偏差标度标于下部；当然也可以将全量程标度标于下部，偏差标度标于上部)。电表的机械零位采用的是在左端(原全量程的那种)。在图3电路上，此电表标作In。
同时，与一般温度测量(控制)仪表不同的是，本实用新型加了如下电路由电阻器R11、R12，电位器VRd组成电平补偿器，由通用运算放大器(可以是741、FC3或324等)R13、R14、R15、R16组成差分放大器，二者组成电平移动电路；另外，还有一单刀双掷开关K来控制电表In作全量程指示或偏差指示。
当开关K拨向P，(有一“P”字母标在开关的此端位置)电表In接于IC1输出端，电表读全量程标度(标度左端标有“P”字)即电表为全量程指示方式。
当开关K拨向D，(有一“D”字标在开关的相应端位置)电表In就接到IC3的输出端。由于电位器VRd取出了一个正的稳定的电平。通过R14加至IC3的同相端(即“＋”端)，当IC2的偏差输出为零时，使IC3的输出有一附加的正的稳定的电平，此电平使电表In的指针零位从电表的左端移向中间，调整VRd可使指针精确地移在偏差标度的中点零位上。当IC2有偏差输出时，此偏差输出通过R13加于IC3输入的反相端(即“－”端)，IC3输出就在前面调好了的零位在中间的基础上作偏差指示。此外，取电阻器R13＝R14；R15＝R16，它们的数值大小要考虑偏差指示范围，还有前级的增益等。
电位器VRn为调整流过电表In的电流值，使对应相应的满度值。
权利要求1.一种包括温度传感器、过程放大器、温度设定器、比较电路、偏差放大电路、表头及外壳等部分组成的模拟式温度测量指示仪表，其特征在于a.表头兼有单指针单向全量程过程指示标度和双向偏差指示标度；b.在偏差放大电路后，接有一电平移动电路6。
2.如权利要求1所述的模拟式温度测量指示仪表，其特征在于所述的电平移动电路6由运算放大器8和电平补偿器9组成。
3.如权利要求1和2所述的模拟式温度测量指示仪表，其特征在于所述的电平补偿器9是由若干电阻和电位器所组成的一个分压器。
专利摘要一种包括温度传感器、过程放大器、温度设定器、比较电路、偏差放大电路、表头及外壳的模拟式温度测量指示仪表，当需要双向偏差指示时，由于在偏差放大电路后设有电平移动电路，使得电表的单指针从电表的左端全量程零位移动到偏差标度的中央零位，从而实现了用一只单指针的模拟电表来完成单向全量程指示和双向偏差指示的目的。
文档编号G01K7/00GK2046211SQ8821768
公开日1989年10月18日 申请日期1988年11月9日 优先权日1988年11月9日
发明者季震球, 孙宏森, 夏正宏 申请人:上海自动化仪表六厂分厂