[发明专利]手持式数字万能测温仪

说明书

本发明属于热工测温仪表。

在热工领域里与热电偶和热电阻配用的数字式测温仪表已有多种，其中大部分为插箱式。它便于固定安装在仪表柜上。对测试点分散只需抽检或临时性检测及需移动的情况下使用则很不方便。另外仪表工到现场校表多使用体积大而笨重的电位差计，且读数还需经过折算才能使用。目前经检索知现有的①手持式数字测温仪表如配铜电阻分度号为G的-5°～100℃;②配热电偶分度号为K的0～1300℃的手持式数字测温仪，它们只能配一种热电偶或热电阻使用，也不能满足热电偶。热电阻品种繁多的现场的需要。日本日置电机公股有限公司的产品“HIOKI数字显示温度计3412”的说明书。就揭示了一种量程很大-50～999℃。但只能和一种K型铬镍-铝镍的热电偶相配接的事实。

本发明的目的为给仪表工、操作工和科技人员提供一种便于携带的、多功能的测温仪表。便于现场抽检、测温校表等。特别适应热电偶、热电阻种类繁多的现场使用。本设计采用了多刀多掷开关、搭配不同电阻。采用7650线性运算放大器模拟运算、取线性回归的方法用分段直线逼近热电偶的电压温度曲线和热电阻的电阻温度曲线，获得较高的测量精度，较广泛的适应性。

按如上思路所提供的手持式万能数字测温仪是由数字式表头运算放大器，选通开关及电源部分所组成的。其特征在于该多功能的测温仪表能适合多种热电偶热电阻等只采用两线制输入。它的运算放大器采用7650集成电路的低漂移的线性运算放大器。在输入及显示方法的选择上采用同轴五刀（或六刀）多掷的选通开关。这多刀多掷的选通开关是由同各掷点间串联不同电阻以改变信号放大倍数作乘除档选通刀D₁、作信号类型包括热电偶、电压、电流，测电阻和热电阻、测环境温度选通刀D₂、用改变输入信号电位的方法作加减档选通（需要时可用两刀）刀D₃。用改变补偿比例作适应不同热电偶的冷端补偿选通刀D₄、用改变显示端电位的方法作小数点选通刀D₅所组成的。它还配置了为测环境的感温电阻和为测热电阻时导线电阻的调节校准电位器。

本发明采用线性回归的方法，经7650的模拟运算，用分段直线逼近热电偶的电压温度（E-T）曲线和热电阻的电阻温度（R-T）曲线。获得较高精度的显示。例如：

分度号量程模拟计算表达式

热电偶EA-230°～260℃T＝7.0+13.07E

260°～800℃T＝35+11.54E

EU-20°～1000℃T＝1.8+24.1E

1000°～1300℃T＝-9.5+26.57E

热电阻BA0°～300℃T＝-264+34.55E（Ω）

300°～650℃T-330+38.5E（Ω）

式中T为温度℃;E为热电偶电动势mV;E（Ω）热电阻阻值在分压电阻上产生的电动势mV。

本方案可以具备如下的功能：1.可以与各种不同的热电偶和热电阻配合使用。如与IEC国际电气标准的T、J、E、K、S、B、R等分度号的热电偶，国际实用温标的EA-2、EU-2、LB-3、LL-2、TK等分度号的电热偶和BA₁、BA₂、G等分度号的热电阻配合使用;2.能测量微弱的电压（mV）、电流（mA）和电阻（mΩ）的数值;3.该表设有R8感温电阻在空档上不外接感受器时可显示室内环境温度;4.在与热电偶配用时本设计备有不同补偿比例的电偶冷端补偿，以扩大对不同种类电偶的适应及提高测量精度;5.设有为提高测量热电阻精度的热电阻导线电阻的调节校准电位器。6.具有数字显示锁存的功能。本方案测量精度不低于0.5级。若按给定的数据进行修正。绝对误差不大于1℃。

采用本方案能体现如下的优越性：1.多功能：如前述它可以和12种标准的热电偶、3种标准的热电阻配用。还能测试微弱的电压，电流、电阻：还可以与各种变送器配合使用，无须外接传感器仪表自身还可以显示室温;2.精度高：该仪表的显示精度不低于0.5级，若按给定数值加以修正。绝对误差仅有1℃;3.使用方便。该仪表有热电偶内部冷端补偿，用热偶测温时。可以自动补偿由于室温变化引起的误差，用热电阻测温时无须外配电阻。信号输入端只有两个端子，接线简单。它体积小、重量轻携带方便;4.成本低廉。该仪表仅用一块集成电路进行模拟运算，用改变外围电路的方法实现多功能测量。成本仅比单一测温仪仪表略高一点。

附图说明：