本實用新型專利技術(shù)提供一種熱電阻校準測量裝置，包括：用于提供電流激勵信號的恒流源；與所述恒流源連接的熱電阻傳感器；與所述熱電阻傳感器依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、中央處理模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊以及信號比例放大模塊；與所述中央處理模塊連接的人機交互模塊和顯示模塊；以及，與所述熱電阻傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和人機交互模塊連接的電源，能夠獲得高精度的輸出電阻，熱穩(wěn)定性好，在此基礎(chǔ)上，還能夠模擬并測試熱電阻的歐姆特性，包括了測量模式和模擬輸出模式兩種工作模式，無需額外的裝置，降低了測量的工作量和成本。（*該技術(shù)在2021年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種校準測量裝置，尤其涉及一種熱電阻校準測量裝置。
技術(shù)介紹
目前，傳統(tǒng)的熱電阻測量方法是采用橋式的測量原理來提高測量精度，但是橋式測量測量的電阻范圍較小，很難做到高精度且生產(chǎn)調(diào)試不便，并且需要校準溫度時，還需要外界提供額外的電阻源，需要額外的裝置，造成測量工作量和成本的增加，這是一個設(shè)計難題；除此之外，現(xiàn)有的設(shè)計中，把電阻箱改成由繼電器切換可輸出所需阻值，使得其體積大且串接了繼電器接觸了電阻，熱穩(wěn)定性差，無法獲得精密的電阻值及較高的分辨率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是需要提供一種熱穩(wěn)定性好，能夠獲得高精度的輸出電阻的熱電阻校準測量裝置。對此，本技術(shù)提供一種熱電阻校準測量裝置，包括用于提供電流激勵信號的恒流源；與所述恒流源連接的熱電阻傳感器；與所述熱電阻傳感器依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、中央處理模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊以及信號比例放大模塊；與所述中央處理模塊連接的人機交互模塊和顯示模塊；以及，與所述熱電阻傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和人機交互模塊連接的電源。其中，所述恒流源用于提供固定的電流激勵信號，采用恒流源提供內(nèi)部激勵信號， 則不需要其他分立元件；所述熱電阻校準測量裝置采用的熱電阻即RTD，可以采用鉬電阻， 本技術(shù)采用運放構(gòu)成單口網(wǎng)絡(luò)，通過人機交互模塊和中央處理模塊得到輸入電壓及電流的比值，其中，中央處理模塊是核心模塊，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和控制；本技術(shù)包括兩種工作模式，即測量模式和模擬輸出模式，測量模式下，所述恒流源提供內(nèi)部電流激勵，數(shù)值為固定的電流激勵，當外接到被測試的熱電阻傳感器時，該激勵電流構(gòu)成回路，那么在熱電阻上就會生產(chǎn)一個壓降，這個電壓與熱電阻傳感器的電阻變化成正比，這個電壓信號直接傳送至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，由于采用的恒流源提供的固定激勵電流較小，不會造成阻性傳感器的發(fā)熱，保證了熱電阻的測量精度，熱穩(wěn)定性好。本技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域多為工業(yè)過程的環(huán)路設(shè)備上，現(xiàn)場使用環(huán)境較為復(fù)雜，干擾主要作用在A/D測量上，因此，在硬件的設(shè)計需要滿足一定的標準，比如具有一定的抗電磁干擾，本技術(shù)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用A/D芯片，可以采用慢速高精度小信號的A/D 芯片實現(xiàn)測量，同時，加入線性濾波，能夠更為有效地抑制噪聲信號的干擾。所述模擬輸出模式的工作過程與測量模式的工作過程是相反的，模擬輸出模式下，本技術(shù)可以等效為一個可變電阻，這時外部設(shè)備會提供一個測試激勵信號輸入到本技術(shù)內(nèi)部，根據(jù)外界阻性測試設(shè)備的不同，激勵信號的大小也不同，能夠在軟硬件結(jié)合的基礎(chǔ)上實現(xiàn)數(shù)字精密合成電阻的功能，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用D/A芯片根據(jù)外部測試信號的大小和待輸出電阻的阻值來計算和輸出信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于，本技術(shù)能夠獲得高精度的輸出電阻，熱穩(wěn)定性好，在此基礎(chǔ)上，還能夠模擬并測試熱電阻的歐姆特性，包括了測量模式和模擬輸出模式兩種工作模式，無需額外的裝置，降低了測量的工作量和成本。優(yōu)選的，還包括用于輸出熱電阻值的數(shù)字阻抗合成模塊。其中，所述數(shù)字阻抗合成模塊采用線性的可變阻抗合成器，用于在模擬輸出模式下，中央處理模塊根據(jù)設(shè)定的溫度值，計算當前溫度熱電阻相對應(yīng)的電阻值，然后通過該數(shù)字阻抗合成模塊向外部輸出該電阻。本技術(shù)進一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，能夠提高熱電阻校準和測量的精度，熱穩(wěn)定性好，獲得高精度的輸出電阻，熱穩(wěn)定性好，在此基礎(chǔ)上，還包括用于輸出熱電阻值的數(shù)字阻抗合成模塊，便于更進一步精確實現(xiàn)對熱電阻的模擬和測試。優(yōu)選的，還包括用于校準溫度的溫度變速器。其中，在測量模式下，本技術(shù)檢測外部的熱電阻或者模擬設(shè)備的信號，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的A/D轉(zhuǎn)化和中央處理模塊的計算后，得出測量的電阻值，再根據(jù)RTD的溫度和其電阻的函數(shù)關(guān)系式計算出當前電阻值所對應(yīng)的溫度，在模擬輸出模式下，中央處理模塊根據(jù)設(shè)定的溫度值，計算當前溫度的RTD相對應(yīng)的電阻值，然后通過數(shù)字阻抗合成模塊向外部輸該電阻，所有工作過程，電阻數(shù)據(jù)是中間變量，而溫度是最終的結(jié)果，所以溫度數(shù)據(jù)和電阻數(shù)據(jù)可以同時顯示在顯示模塊上，便于客戶觀檢測工業(yè)回路的前端傳感器和后端的變送器以及二次儀表的信號傳遞的準確度。本技術(shù)進一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，能夠提高熱電阻校準和測量的精度，熱穩(wěn)定性好，獲得高精度的輸出電阻，熱穩(wěn)定性好，在此基礎(chǔ)上，還包括用于校準溫度的溫度變速器，能夠?qū)囟葦?shù)據(jù)和電阻數(shù)據(jù)可以同時顯示在顯示模塊上，方便客戶隨時觀察溫度量和電阻值的對應(yīng)關(guān)系，尤其是工廠檢修中，集中測試熱電阻傳感器的性能時，可以快速檢測在相同溫度環(huán)境下傳感器的電阻值，方便使用。優(yōu)選的，所述中央處理模塊采用微控制器。其中，所述中央處理模塊采用微控制器，并與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、 人機交互模塊和顯示模塊相連接，即采用了微控制器(MCU)控制測量模式和模擬輸出模式的工作過程。本技術(shù)進一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，能夠提高熱電阻校準和測量的精度，熱穩(wěn)定性好，獲得高精度的輸出電阻，熱穩(wěn)定性好，在此基礎(chǔ)上，所述中央處理模塊采用微控制器，更進一步促進對測量模式和模擬輸出模式工作過程的控制。優(yōu)選的，所述顯示模塊采用IXD液晶顯示器。本技術(shù)進一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，能夠提高熱電阻校準和測量的精度，熱穩(wěn)定性好，獲得高精度的輸出電阻，熱穩(wěn)定性好，在此基礎(chǔ)上，所述顯示模塊采用 LCD液晶顯示器，便于將溫度數(shù)據(jù)和/或電阻數(shù)據(jù)通過LCD液晶顯示器顯示出來，使用方便、直觀。優(yōu)選的，所述人機交互模塊包括溫度設(shè)定單元。本技術(shù)進一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，能夠提高熱電阻校準和測量的精度，熱穩(wěn)定性好，獲得高精度的輸出電阻，熱穩(wěn)定性好，在此基礎(chǔ)上，采用所述溫度設(shè)定單元進行手動的溫度設(shè)定，便于改變其溫度，并可以同時獲知在該溫度環(huán)境下傳感器的電阻值，再進一步促進使用的便捷性。優(yōu)選的，所述信號比例放大模塊還包括與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊形成REF反饋的積分單J Li o其中，所述信號比例放大模塊還包括與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊形成REF反饋的積分單元， 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出模擬信號至比例放大模塊，得到待輸出電阻，經(jīng)過積分單元之后與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊形成REF反饋，所述積分單元采用I/V積分，即將電流信號積分為電壓信號，實現(xiàn)動態(tài)的校準，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠更為精確地實現(xiàn)模擬輸出模式的工作過程。優(yōu)選的，所述恒流源的激勵電流為200微安。本技術(shù)進一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，所述恒流源的激勵電流為200 微安，不會造成傳感器的發(fā)熱，保證了熱電阻的測量精度，同時也避免了單方面追求測量精度的弊端，能夠同時保證測量精度和低成本。優(yōu)選的，還包括通信模塊。本技術(shù)進一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，能夠提高熱電阻校準和測量的精度，熱穩(wěn)定性好，獲得高精度的輸出電阻，熱穩(wěn)定性好，還可以將溫度數(shù)據(jù)和電阻數(shù)據(jù)同時顯示在顯示模塊上，加之，所述通信模塊采用上位機實現(xiàn)通信，能夠?qū)崿F(xiàn)校準的智能化和網(wǎng)絡(luò)化，便于熱電阻的校準和測量，方便聯(lián)機打印校準測量報告，便于實際的應(yīng)用與操作。附圖說明圖1是本技術(shù)一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)另一種實施例的比例放大模塊結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖，對本技術(shù)的較優(yōu)的實施例作進一步的詳細說明實施例1 :如圖1所示，本例提供一種熱電阻校準測量本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李斌，
申請(專利權(quán))人：深圳市業(yè)?？萍及l(fā)展有限公司，
類型：實用新型
國別省市：
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