[发明专利]热电偶温度信号测量装置及测量方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种热电偶温度信号测量装置及测量方法。

背景技术：

目前使用的热电偶温度采集装置，灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前置放大器温度漂移的影响，因此不适合测量微小的温度变化。由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关，用非常细的材料也能够做成温度传感器，也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性，这种细微的测温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。

早期人们以人的器官感觉出发，凭感觉到的或接触到的冷热程度区别温度的高低。这样得出的结果往往不可靠、不准确。研究表明，几乎所有物质的性质都与温度有关，例如尺寸、体积、密度、硬度、弹性横量、破坏性强度、电导率、导磁率、光辐射强度等，利用这些性质及其随温度变化规律可进行温度测量。也就是说，温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。

发明内容：

本发明的目的是提供一种热电偶温度信号测量装置及测量方法

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种热电偶温度信号测量装置，其组成包括：框架本体，所述的框架本体包括热电偶温度电路系统、通信电路系统、转换器、A/D控制器，所述的通信电路系统包括复位电路器、管理通信器、译码电路器、一组芯片，所述的热电偶温度电路系统分别与通信电路系统连接、A/D控制器连接，所述的通信电路系统与所述的转换器连接，所述的转换器与主站连接。

所述的热电偶温度信号测量装置，所述的一组芯片与所述的译码电路器连接，所述的译码电路器与所述的管理通信器连接，所述的管理通信器与所述的复位电路器。

一种利用以上的热电偶温度信号测量装置进行测量的方法，该方法包括如下步骤：首先是通过所述的热电偶温度电路系统将温度信号转换成12位数字量，温度分辨力为0.25度，所述的热电偶温度电路系统内部含有热电偶断线检测电路，冷端补偿温度，热电偶采集数据程序将数据输入、输出处理；

通过所述的A/D控制器转换，查表线性、温度补偿及数字化输出接口，所述的一组芯片通过热电偶串行模数完成信号放大，冷端补偿线性化，串行数字输出；引脚从高电平变为低电平时，停止任何信号转换，在时钟的作用下，通过引脚向外输出已转化的数据，将低电平变为高电平时，所述的通信电路系统连接进行新的转换，在引脚高电平变为低电平时，第一个字节出现在引脚上，一个完整的数据读过程需要16个时钟周期，数据读取是在下降的沿完成，所述的一组芯片转换速度是0.17秒至0.22秒之间；

热电偶数据采集程序既输入输出处理，不断的循环，由应用程序不停的刷新输入缓冲区中的数字，保障所有输入的数字是最新的，同时，在接收到主站传送的不同输出不同数据会产生标志位，应用程序输入诊断信息并请求更新，主站可以通过所述的转换器的连接进行非循环数据传送。

有益效果：

1.本发明采用了所述的热电偶温度信号测量采样芯片，包括热电偶温度电路系统、通信电路系统、转换器、A/D控制器，所述的通信电路系统包括复位电路器、管理通信器、译码电路器、一组芯片，解决了热电偶温度测量本身的非线性与冷端补偿的问题，提高了测量精度。

本发明的热电偶温度电路系统分别与通信电路系统连接、A/D控制器连接，所述的通信电路系统与所述的转换器连接，采用了一组集成芯片具有信号采样、处理、分析、调节功能。

本发明的通信电路系统与所述的转换器连接，所述的转换器与主站连接，这种连接方式，采用现场总线，底层设备级传递，数字化通信，任何一个系统工作状态都不会影响整个系统的运行，降低了工作风险。

本发明的结构连接方式适合系统扩展方便，可挂接其他现场设备，进行检测、运算和控制，可以通过主站监控信息上网，使监督管理部门和决策部门随时了解生产现场的各种情况，并加以调度，提高信息反馈速度和准确性，可实现分散控制，集中监控。