專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線(xiàn)熱電阻溫度儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)和熱電阻溫度傳感技術(shù)相結(jié)合的， 用來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中測(cè)量中低溫區(qū)的目標(biāo)物體溫度(通常在-200攝氏度到500攝氏度)的無(wú)線(xiàn)熱電阻溫度儀表(簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)線(xiàn)熱電阻)。熱電阻溫度儀表廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、機(jī)械、食品、塑料、熱處理等工業(yè)部門(mén)。
背景技術(shù)：
熱電阻是利用物質(zhì)在溫度發(fā)生變化時(shí)自身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉬熱電阻和銅熱電阻，現(xiàn)在已開(kāi)始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號(hào)通過(guò)物理引線(xiàn)傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。熱電阻溫度儀表主要包括裝配式熱電阻主要由接線(xiàn)盒、保護(hù)管、接線(xiàn)端子、絕緣套管和感溫元件組成基本結(jié)構(gòu)，并配以各種安裝固定裝置組成。鎧裝式熱電阻比裝配式熱電阻直徑小、易彎曲、適宜安裝在裝配式無(wú)法安裝的場(chǎng)合，它的外保護(hù)管采用不銹鋼，內(nèi)充滿(mǎn)高密度氧化物質(zhì)絕緣體因此它具有很強(qiáng)的抗污染和優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度，能在環(huán)境較為惡劣的場(chǎng)合使用。隔爆式熱電阻和裝配式熱電阻的結(jié)構(gòu)、原理基本相同，區(qū)別是隔爆型產(chǎn)品的外殼采用防爆結(jié)構(gòu)，當(dāng)外殼內(nèi)部發(fā)生爆炸時(shí)，爆炸的火花熱量不能向外擴(kuò)散。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是為熱電阻溫度儀表提供一種無(wú)線(xiàn)電傳輸方式，把熱電阻的電阻值或其相應(yīng)的溫度值通過(guò)無(wú)線(xiàn)電的方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)或者其它控制顯示設(shè)備上，從而可以替代現(xiàn)有的靠物理引線(xiàn)把熱電阻信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或儀表的方式。本發(fā)明具有技術(shù)理論先進(jìn)、無(wú)線(xiàn)信號(hào)穩(wěn)定和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明主要包括兩部分無(wú)線(xiàn)熱電阻數(shù)據(jù)采集器、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收器。無(wú)線(xiàn)熱電阻數(shù)據(jù)采集器是安裝在待測(cè)目標(biāo)物上的負(fù)責(zé)使用熱電阻溫度傳感器測(cè)量目標(biāo)物體的溫度，把電阻值的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊把溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收器。它包括 電路板盒，里邊裝有負(fù)責(zé)無(wú)線(xiàn)收發(fā)、信號(hào)處理等的電子器件和電路板。 溫度探頭，里邊裝有熱電阻傳感器。眷天線(xiàn)，用于收發(fā)無(wú)線(xiàn)信號(hào)。 隔熱螺栓，用于固定。(溫度儀表的固定裝置多種多樣，這個(gè)只是其中一種)。無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收器放置在距離無(wú)線(xiàn)熱電阻數(shù)據(jù)采集器大約幾十米到幾百米范圍內(nèi)的控制臺(tái)，把它和控制臺(tái)電腦相連接，即可在電腦上顯示被測(cè)物體的溫度了。它包括
電路板盒，里邊裝有負(fù)責(zé)無(wú)線(xiàn)收發(fā)、信號(hào)處理等的電子器件和電路板。 串口連接端，它是接收器與電腦相連的，負(fù)責(zé)向電腦傳送數(shù)據(jù)的接口。眷天線(xiàn)，用于收發(fā)無(wú)線(xiàn)信號(hào)。不同種類(lèi)熱電阻的阻值和溫度之間有各自的標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)關(guān)系，這里以PT1000 型熱電阻為例，解釋其換算關(guān)系。熱電阻溫度傳感器PTlOOO型的薄膜式鉬電阻，鉬電阻 PtlOOO常用的測(cè)量范圍是"200到650°C，按IEC751國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，溫度系數(shù)TCR = 0. 003851， PtlOO (R0 = 100 Ω )、PtlOOO (R0 = 1000 Ω)為統(tǒng)一設(shè)計(jì)型鉬電阻。TCR = (R100-R0) / (R0X 100)。如果按更高精度的非線(xiàn)性公式，例如在0 630. 75°C的溫度范圍內(nèi)，鉬電阻的阻值與溫度的關(guān)系式為Rt = RO(l+a0+be2)。式中a = 3. 96847X 10-3/°C ；b =-5. 847X10-7/°C 2。從公式可看出，由鉬電阻的非線(xiàn)性公式直接計(jì)算溫度值難度較大， 可以使用分段表格法線(xiàn)性插值法進(jìn)行溫度的標(biāo)度變換。將測(cè)得的電阻值與表格內(nèi)電阻值進(jìn)行比較，直到阻值在區(qū)間Rn < R < Rn+Ι時(shí)停止比較。其中1 對(duì)應(yīng)溫度Tn ；Rn+Ι對(duì)應(yīng)溫度 Tn+1，再采用線(xiàn)性插值公式Δ θ = (R-foi)*(Tn+l-Tn)/(foi+l-foi)，最后計(jì)算出(Τη+Δ θ) 為所對(duì)應(yīng)的溫度值。系統(tǒng)采用開(kāi)放的ISMandustrial Scientific Medical)頻段，發(fā)射功率 lOdBm，采用TI公司的CCllOl射頻無(wú)線(xiàn)芯片，滿(mǎn)足短距離低功率無(wú)線(xiàn)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)要求。碰撞處理協(xié)議采用無(wú)線(xiàn)熱電阻數(shù)據(jù)采集器主動(dòng)方式向無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收器發(fā)送溫度數(shù)據(jù)的方式，無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收器處于持續(xù)偵聽(tīng)狀態(tài)。無(wú)線(xiàn)熱電阻數(shù)據(jù)采集器平時(shí)處于休眠狀態(tài)，幾乎不消耗電流，每隔一段周期，定時(shí)喚醒后主動(dòng)發(fā)送溫度數(shù)據(jù)。


圖1無(wú)線(xiàn)熱電阻數(shù)據(jù)采集器實(shí)物圖。圖2無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收器實(shí)物圖。
具體實(shí)施例方式該系統(tǒng)使用非常方便，以圖1為例，首先給無(wú)線(xiàn)熱電阻溫度儀表安裝上電池，把它的溫度探頭插入待測(cè)目標(biāo)物體的測(cè)溫槽，擰緊螺栓固定，放置好天線(xiàn)。然后，把無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收器的串口端連接到電腦的串口接口，放置好天線(xiàn)。最后，打開(kāi)電腦，啟動(dòng)我們提供的溫度顯示界面或第三方任何機(jī)構(gòu)提供的顯示界面，即可觀看溫度數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明要解決的問(wèn)題是為熱電阻溫度儀表提供一種無(wú)線(xiàn)電傳輸方式，把熱電阻的電阻值或其相應(yīng)的溫度值通過(guò)無(wú)線(xiàn)電的方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)或者其它控制顯示設(shè)備上， 從而可以替代現(xiàn)有的靠物理引線(xiàn)把熱電阻信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或儀表的方式。本發(fā)明創(chuàng)造性的采用屬于ISMandustrial Scientific Medical)頻段的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)把熱電阻的電阻值或其相應(yīng)的溫度值遠(yuǎn)程傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或其它控制顯示設(shè)備上。
全文摘要
本發(fā)明是一種無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)和熱電阻溫度傳感技術(shù)相結(jié)合的，用來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中測(cè)量中低溫區(qū)的目標(biāo)物體溫度(通常在-200攝氏度到500攝氏度)的無(wú)線(xiàn)熱電阻溫度儀表。本發(fā)明要解決的問(wèn)題是為熱電阻溫度儀表提供一種無(wú)線(xiàn)電傳輸方式，把熱電阻的電阻值通過(guò)無(wú)線(xiàn)電的方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)或者其它控制顯示設(shè)備上，從而可以替代現(xiàn)有的靠物理引線(xiàn)把熱電阻信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或儀表的方式。本發(fā)明具有技術(shù)理論先進(jìn)、無(wú)線(xiàn)信號(hào)穩(wěn)定和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明主要包括兩部分無(wú)線(xiàn)熱電阻數(shù)據(jù)采集器、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收器。
文檔編號(hào)G01K7/16GK102455225SQ20101051219
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者姚戈 申請(qǐng)人:姚戈