[其他]微机积温仪

说明书

本实用新型涉及温度量对时间累积的积温仪器，尤其是用微机控制的积温仪。

环境的积温值是生物工程学实验研究的一个重要数据。农、林、牧科研单位所开展的生物学习性研究、植物生理学研究、植保研究、植物引种分布研究、昆虫学研究、家禽孵化研究等都需要积温值（即温度量对时间的累积值）这一数据。这些研究工作所需要的积温值属小气候数据。以往获取这一数据通常采用两种方法，一种是利用气象台站发布的大气候积温值用经验系数修正后得到；另一种是用人工每天记录若干次（一般为四次）取得平均值的方法获得。这两种方法获得的数据不够准确，而且费力，费时，在一定程度上影响研究工作的开展。近来出现一种机械计数式积温仪，如北京无线电仪器厂生产的NTW－80计数式积温仪。这种仪器虽然能克服人工积温的某些缺点，但仪器的精度较低（有效积温误差±1.5℃），功耗大（约300mW），只能记录总积温值，不能反映累积过程的具体积温值，上限、下限温度选择仅三档。

本实用新型的目的之一在于克服上述积温仪的缺陷，提供一种用微机系统控制的精度较高功能较强的积温仪。目的之二是提供一种功耗低的微机控制的积温仪。

本实用新型是通过测温元件对环境温度进行采样，然后经信号转换电路（包括电压／电阻变换、放大、模数转换等）送到微机系统。微机系统对这些数据进行补偿、运算，得到当时的平均温度，该平均温度与微机本身定时数据相乘，就得到了这一段时间的积温值，然后将积温值送寄存器累加保存，在规定的时间送打印机输出。本仪器还能根据键盘输入信号进行时间设定，有效积温的温度范围设定和瞬时温度及积温值显示等。

本实用新型基本电路由下列几部分组成。即由测温元件、信号转换电路、微机系统、键盘、显示电路和电源组成，键盘上设有一个积温显示键（用于显示总的有效积温值）或者一个积温显示键和一个温度显示键（用于显示当时的温度值）。这是本实用新型的基本特征。为了提高仪器的特性，适应各种工作要求，本实用新型还具有以下一些特征：一、为了满足不同研究对象和不同研究目的对有效积温的温度范围的选择，在本仪器的键盘上增加一个上限温度键和一个下限温度键，用于温度范围的设定，其范围在0～50℃内任意选择。二、由于本仪器的测温精度要求较高，在－10～50℃的范围内，绝对误差不超过0.3℃，采用可互换热敏电阻作为测温元件，其精度为0.1～0.2℃（绝对误差），加上数字量化误差，电源电压不稳等因素，这样对信号转换电路部分的恒流源，电阻／电压变换、放大、模数转换等电路的精度要求就很高，不利于批量生产和降低成本，针对上述问题，本实用新型在仪器内设置一个零位、满位实时校准电路（参见图2）。该电路由热敏电阻R_t、标准电阻R₀、R₅₀，模拟开关J₁、J₂、J₃及R／V转换电路组成。热敏电阻R_t即测温元件，R₀阻值等于R_t在0℃时的阻值，R₅₀阻值等于R_t在50℃时的阻值，工作时通过微机控制，分别闭合开关J₁、J₂、J₃，这样就能得到0℃、50℃时的电压信号和当时温度的电压信号，微机通过运算就可得到当时准确的温度数据。三、为了能记录各个时期的积温值，例如每一日的积温值，本实用新型在微机的输出端设置一个打印机，根据微机的事先设定，自动定期将该时期的积温值打印出来。四、本仪器一般在没有市电供给的野外长期连续工作，用电池或小功率太阳能电池供电，因此要求整机功耗低。为此，本仪器除了采用低功耗的CMOS器件和具有一个耗电很小的空闲模式的单片机（例如80C39单片机）外，还专门设置了自动电源控制开关。由图1可知，整个系统只有主机（微机系统）和键盘由电源直接供电，其它电路由主机通过电源控制开关分别供电，按设定的程序，在这些电路工作时，分别供电，不工作时不给电，由于装置是间隙采集数据，大部分时间处于空闲状态，因此，使用自动电源控制开关，可以大大地减少装置的功耗。本仪器的整机平均功耗不到十毫瓦。

本实用新型的详细技术内容由实施例及其附图可以导出。

图1为本实用新型实施例总体结构框图。

图2为实施例整机原理图。