[实用新型]通用型多通道温度变送器

说明书

本实用新型属于仪表领域，尤其涉及热工检测仪表的一种通用型多通道温度变送器。

目前，在我国工业生产中使用的DDZⅡ、DDZⅢ型电动单元组合仪表中，温度变送器作为温度－电信号的转换装置被广泛使用。DDZⅢ型温度变送器作为DDZⅡ型温度变送器的改进型，增加了非线性校正环节，并将其输出电流由0～10mA改为4～20mA，因而使得这二种型号的温度变送器不能互换。在DDZⅢ型温度变送器中，其非线性校正是采用电子线路来实现的。然而由于折线化段数有限（4段），使得线性化效果不佳，并且采用这种线性化的方式使得对于不同分度号的热电偶，必须使用不同型号的温度变送器。另外，在DDZⅡ、DDZⅢ型温度变送器中，其冷端补偿均采用两点跟踪式，只在二个特定点才具有较理想的补偿效果。并且，这二种系列的产品都是单通道的，一台仪表只能检测一个点的温度。此外，它们都不具备数字输出的功能。由于它们的零点和量程会相互影响，因而调节时必须反复进行。

在生产实际中，往往是多点测量。并且由于仪表的换型，造成在一个工厂内同时存在Ⅱ型及Ⅲ型仪表，而现场使用的热电偶也通常具有各种分度号。由于仪表的互换性差，使得用户的备品种类繁多，当应用于数控系统时，由于现有仪表不具备数字输出功能，使得用户必须采用模拟量传输信号。因而现有的温度变送器存在线性化效果不佳、互换性差、无数字传输功能以及使用时调试不方便等缺点。

本实用新型的目的就是向用户提供一种既能用于Ⅱ型标准，又能用于Ⅲ型标准，能适用各种分度号的热电偶，而且具有多个独立的通道，能提供串行数据输出，并且调试方便的温度变送器产品。

本实用新型采用多路模拟输入一公用数字处理一多路模拟输出的基本结构，由输入放大器、多路－1路模拟开关、A／D（D／A）转换器、微计算机、显示器、预置电路、1路－多路模拟开关、采样保持器、V／I转换器以及工作电源组成。多路输入放大器的各路之间相互独立，在其各自的输入回路中，均串接一个供调节零点用的电阻电桥，每路输入放大器均有一个放大倍数调节电位器供调节量程。此外，另设一路输入放大器供冷端温度传感器使用，以便通过软件进行冷端补偿。各输入放大器的输入端接热电偶或热电阻或毫伏信号（或冷端温度传感器），其输出端的多个接点均接到多路－1路模拟开关的输入端，多路－1路模拟开关的输出端与A／D（D／A）转换器相接。A／D（D／A）转换器将各输入放大器送来的信号依次进行转换并送入计算机进行数据处理，处理后的数据再由计算机依次送入A／D（D／A）转换器进行D／A转换，变换成相应的模拟信号输出。A／D（D／A）转换器的模拟输出端接1路－多路模拟开关的输入端，而1路－多路模拟开关输出端的多个接点分别与各采样保持器相接，采样保持器、V／I转换器是多路独立的结构。各采样保持器将1路－多路模拟开关送来的分时模拟信号保持成连续信号，其输出端接相应V／I转换器的输入端，由V／I转换器将其变换成相应的直流毫安信号输出。

微计算机部分完成对变送器各部分之间的协调控制及数据处理。根据用户从预置电路置入的各通道的初始化信息，在软件的支持下，对输入／输出通道分时进行输入／输出控制，对各通道输入的热电偶信号进行转换，并进行冷端补偿及非线性处理、表型处理、上下限处理和分度号的处理，提供模拟输出信号及串行数据输出。计算机部分包括单片机、EPROM、RAM及I／O接口。上述的多路－1路及1路－多路模拟开关的控制，A／D（D／A）转换的控制，显示器、预置电路、采样保持器的控制以及串行数据的输出等，都由计算机完成。其控制线、数据线均与计算机的I／O线相接。

电源是一个可以由220V·AC供电，又可以由24V·DC供电的电源，以便适应Ⅱ型或Ⅲ型仪表的要求。它由整流滤波电路以及DC／DC变换器组成。整流滤波电路将220V·AC转换成24V·DC，再由DC／DC变换器将24V·DC电压转换成变送器所需的各种工作电压和基准电压。以及V／I转换器的调制脉冲。外部输入的24V·DC电压则直接送入DC／DC变换器变换。

本实用新型的特点是具有通用性和多通道。只要用户对其进行初始化编程后，既可以当作多台Ⅱ型仪表使用，又可以当作多台Ⅲ型仪表使用，还可以同时满足Ⅱ型和Ⅲ型仪表的使用要求，并且可满足各种分度号的Ⅲ型仪表的使用需要。同时，调零点及调量程互不干扰。借助于显示器以及软件的支持，还具有调试操作简单的特点。除了能提供多路模拟输出外，还能提供串行数据输出。

附图1：为本实用新型的原理框图

附图2：为本实用新型输入放大器原理图（其中一路）