专利名称：数字均值追忆仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种显示记录仪表，是一种能给出变量的非瞬时值结果的通用指示或记录仪器。
一般的测量仪表都是对被测量的参数进行显示及简单控制。国内外电力、冶金和化工等行业的设备上所使用的控制和监视手段大多配有小型机和微型机为基础的监控系统，其功能完善，能满足工业现场的多种需要。在发电厂和一些能源消耗的企业中，需要以运行系统的多项小指标的统计值来判断操作水平，而目前尚无这样一种仪表除了能反映被测物理量的瞬时值之外，还能直接反映这些参数的统计值，而不是依赖监控系统来完成此功能。某些仪表虽具有记录功能，但统计值仍需通过计算或尺量记录纸的方法才能获得。
本实用新型的目的是公开一种既能显示被测参数，又能显示该参量均值的追忆仪表。
本实用新型的任务是这样实现的一个采用单片机为核心的热工显示仪表，其单片机电路包括地址锁存器，存贮器，标准电流信号输入输出接口和用于显示和键盘的扩展接口，所述存贮器中包括随机存贮器和记录运行程序的只读存贮器，该随机存贮器附有一个掉电保护电路。
所述掉电保护电路至少包括一个电压比较器，一个由稳压管提供的基准电压与单板机工作电压分别输入该比较器的输入端，其输出端与随机存贮器的控制端连接，由此决定该随机存贮器处于工作状态或保护状态。
热工仪表采用上述以单片机为核心的技术方案后，所需的运行程序全部固化在只读存贮器EPROM之中，自动实现自检，采样及均值计算；掉电保护电路可以使系统在断电时保证系统的随机存贮器RAM进入数据保护状态，使仪表的追忆功能不因断电而中止。整个装置外形与普通槽形表一致，互换性强。操作时通过按键可方便地进行瞬时值与各种计算均值的显示切换；配置予置键盘，还能完成输入信号的标度变换和定值设定。
下面就附图和实施例对本实用新型详细说明。
图1和图2是数字均值追忆仪的外形图。
图3是电路的硬件框图。
图4是掉电保护电路。
图5是电流输入信号转换电路。
图6是软件流程框图。
图7是数字均值追忆仪的一个应用实例图。
图1和图2中数字值追忆仪1具有普通槽形表的外形，以方便互换安装。面板上设有显示屏2，可采用六位LED发光二极管。显示屏2的左侧部设有显示类别指示灯3，以区别显示数字的种类，例如瞬时值，日平均值，月平均值等。面板上还设有自检指示灯4和显示切换键5。从侧部看，主机6、转换放大部件7和电源9由前至后排列，在前侧部还设有预置键盘部分8。
图3中单片机11为电路核心。A／D转换器12，D／A转换器13和转换放大器14、15构成I／O接口部分，接收来自变送器的标准电流信号，向记录仪等输出标准电流信号。一个I／O扩展板16，其A、C口用于显示或打印输出，B、C口为键盘口，与切换键5和预置键盘8连接，预置键盘8用于对程序中的定值或计算标度进行重新设定。在I／O扩展板16与单片机11之间设有译码电路22。地址锁存器17，只读存贮器18、19和随机存贮器21构成单片板的外围存贮器部份，其中随机存贮器20还附有一个掉电保护电路21，使其在系统断电后能保存有关数据，上电之后重新计算。
图3中主要元件选用情况如下单片机11为8031，地址锁存器17为74LS373，只读存贮器18、19分别EPROM2764和E2PROM2816，随机存贮器20为RAM6264，I／O扩展板16为8155，A／D转换器12为MC14433。
图4是一个实用的RAM掉电保护电路图。图中U1和U2为两个电压比较器。由系统电源提供的工作电压Vcc(＋5V)经电阻分压后加至电压比较器U2的正向端，由稳压管2CW提供的基准电压Vr加至电压比较器U2的反向端，该比较器U2的输出端向RAM6264输出控制讯号CE2，电阻R1－R4构成分压和反馈网络。电压比较器U2的工作原理是当Vcc在R4上的分压大于Vr时U2输出高电平，掉电时Vcc开始下降，当满足下列条件时 R4·Vcc／［(R4＋R3)∥(R1＋R2)］≥Vr U2输出低电平。在U2的输出端由U3至U6四个逻辑元件以及延时元件R、C构成一个RAM控制信号CE2的输出电路，当U2输出低电平时通过U5和U6使输出的CE2信号≤0.2V，RAM进入数据保护状态；当系统重新加电时，处于U3和U4之间的积分延时电路RC的作用可以抑制加电初期的干扰脉冲，延时结束时Vcc已稳定在＋5V，经与非门U5判断后使CE2成为高电平＋5V，RAM转为工作状态，单片机可对其进行W／R操作。电压比较器U1为后备电源E的电压监测电路，将后备电源电压Vo与基准电压Vr进行比较，当Vo<Vr时，U1翻转，指示灯LED亮，提示用户更换电池E。二极管D1和D2分别串接在后备电池E和工作电源Vcc向RAM供电的电路之中，当Vcc<Vo时自动切换为后备电池E向RAM供电。图中U3－U6为一块CMOS四施密特与非门CD4093，该芯片直接由后备电源E供电。U1和U2为LM339，由Vcc供电。
图5中电流信号i经电阻R5和R6转换为电压信号，由±15V电源，W1、R7、R8和R9组成偏置电路，用于4－20mA的电流转换放大，0－10mA的可参照此例改动。经运放G1、G2放大后，信号进入光电耦合器G3，然后送至A／D转换器。
图6追忆仪基本程序流程，在系统初始化自检之后，程序流程进入工作程序，依次调键盘、硬件自检、采样、显示和均值计算等子程序，在调均值计算子程序之前，程序中还加入一个判断测量值是否小于定值80％的判断，以删除干扰值。只要不掉电，重复这一程序，若断电，程序调掉电保护子程序，来电后又进入初始态。
图7为数值均值追忆仪在火力发电机组上使用实例。图中锅炉30的给水管道31和排烟管道32上设有温度追忆仪T1和T2，在炉膛过热器出口处设有氧量追忆表O2，在主蒸汽管33和再热汽热管段34上各设有温度和压力追忆仪P1、T3和P2、T4，在低压缸排汽管道35上设有压力追忆仪P3。上述这些追忆表所反映的“小指标”对发电机组的煤耗有较大的影响，既可以用来作为运行操作中监视手段和控制依据，又能用来比较各个运行班组的操作状况或作为竞赛和奖罚的依据。在一个125MW的发电机组上便用此手段进行运行管理后，班节约标准煤达10965kg，每年直接经济效益可达130万人民币。
权利要求1.一种数字均值追忆仪，其特征是一个包括地址锁存器、存贮器、标准电流信号输入输出接口和用于显示和键盘的扩展输入输出接口的单片机电路，所述的存贮器中包括记录程序的只读存贮器和随机存贮器，该随机存贮器附有一个掉电保护电路。
2.按权利要求1所述的数字值追忆仪，其特征是所述随机存贮器的掉电保护电路至少含有一个电压比较器，所述单片机工作电压和一个由稳压管提供的基准电压分别输入该电压比较器的输入端，其输出端与所述随机存贮器的控制端连接，使该随机存贮器处于工作态或保护态。
专利摘要本实用新型涉及一种能给出被测参数的非瞬时值结果的通用指示或记录仪器，以单片机为核心，它包括存贮器，通用接口和扩展接口，程序固化在只读存贮器中，随机存贮器还设有掉电保护电路，表外形与通用槽形表一致。这种仪表能完成被测参数的采样，运算，判断和显示，既可显示瞬时值，又能显示平均值，能广泛应用于电力等能源消耗企业中。
文档编号G01D1/00GK2158075SQ9320499
公开日1994年3月2日 申请日期1993年2月23日 优先权日1993年2月23日
发明者丁焕翔, 张冶, 万乐成 申请人:丁焕翔, 万乐成, 张冶