[实用新型]一种冻土温度监测扩展器

说明书

技术领域

本实用新型属于温度自动控制领域；具体说涉及一种冻土温度监测扩展器。

背景技术

在冻土研究中，监测其温度的变化是常规的观测内容，也是分布最广的监测设备，往往有大量的温度传感器组成，这些传感器被广泛的布设在不同冻土地区的不同深度。目前冻土温度测量传感器以精密热敏电阻为主。过去采用人工测量电阻值的方法，测量工作量大，误差因素较高，现场远，成本高，并且得不到连续的监测数据。近十年来，在该领域研究中逐步使用了一些自动连续监测设备，对于连续监测的带有存储的进口设备来说，扩展测量设备全部靠进口购买，但是对于大量的监测地区来说，尤其是一个地点需要测量几十个甚至上百个温度传感器，昂贵的成本是不得不考虑的问题。

发明内容

鉴于上述，本实用新型的目的旨在提供一种冻土温度监测扩展器。

一种冻土温度监测扩展器，呈盒体，盒体内装有一片AT89C51的MCU（微控制单元/单片机）、二片MC14514的4输入16输出译码器（简称4-16译码器）、三片ULN2003达林顿晶体管阵列驱动器，十六个TX2-12V信号继电器和一片LT1192-5.0低压差直流电源芯片，其特征是利用LT1192-5.0给电路提供5V电压， AT89C51作为主控制芯片，先接收外部数据采集器脉冲信号，然后将输出的二进制数字信号发送给MC14514 4-16线译码器，MC14514 4-16译码器在接收到二进制数字信号后进行译码，完成译码后再将信号发送给ULN2003达林顿晶体管阵列驱动器，ULN2003达林顿晶体管阵列驱动器对信号进行放大，被放大的信号再去驱动TX2-12V信号继电器工作，扫描被测传感器。

本实用新型的优点和产生的有益效果是：

本实用新型使用一个电阻测量仪器，通过继电器扩展方法实现多点测量的手段。并通过脉冲解码电路对脉冲信号解码，然后根据脉冲的顺序控制其相应的通道进行工作。本实用新型具有体积小、重量轻、电路简单、耐低温、运行速度快及负载特性好等特点，能较好的解决监测设备扩展测量问题。

其技术参数为：

a、测量精度：0.1%；

b、量程：1~10K欧姆；

c、工作电压：11~15VDC；

d、工作温度：-40~85℃。

附图说明

图1为本实用新型扩展器面板示意图，其中1、2、3、4、5、6、7、8、9、10口为扩展端口，COM口及CLK、RES、GND、12V口为控制端口。

图2为扩展器传感器连接电路图。

图3为扩展器继电器控制电路图。

图4为扩展器电源电路图。

图5为扩展器AT89C51电路图。

图6为扩展器MC14514电路图。

图7为扩展器ULN2003电路图。

图8为扩展器与数据采集器结合测量。

具体实施方式

本实施例以美国Campbell公司生产的数据采集器CR3000与本实用新型的扩展器测量32个精密热敏电阻传感器为例，测量接线图见图8。

一种冻土温度监测扩展器，呈盒体。盒体内装有一片AT89C51的MCU（微控制单元/单片机）、二片MC14514的4输入16输出译码器（简称4-16译码器）、三片ULN2003达林顿晶体管阵列驱动器，十六个TX2-12V信号继电器和一片LT1192-5.0电源芯片。

按实际冻土测温所需精密热敏电阻传感器个数要求，分别把精密热敏电阻传感器的引线紧密连接到本扩展器的扩展口。

用数据采集器CR3000上面SE的1、2端口通过对应连接IX1、IX2后分别对应连接扩展器面板COM端上ODD的H、L端口；用数据采集器CR3000上面SE的3、4端口通过对应连接IX1、IX2后分别对应连接扩展器面板COM端上EVEN的H、L端口；用数据采集器CR3000上面接地端口通过IXR后连接扩展器面板的接地端口。用数据采集器CR3000上面C2、C1、G、12V端口分别对应连接扩展器面板的CLK、RES、GND、12V端口。