專利名稱：單指針全量程兼偏差指示溫度儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于溫度測量指示儀表。
迄今為止，國內(nèi)外的模擬式溫度測量指示儀表，其溫度指示標(biāo)度或者是全量程過程指示的，或者是雙向偏差指示的。全量程過程指示可以顯示整個溫度變化過程，但到達(dá)控制點(diǎn)附近后的指示分辨力低；雙向偏差指示在控制點(diǎn)附近的分辨力高，但不能顯示整個溫度變化過程，兩者的優(yōu)缺點(diǎn)正好相反。目前國內(nèi)外要在一只電表的表頭上兼有全量程指示和雙向偏差指示，只有采用非模擬方式的溫度測量或者用兩只模擬式溫度測量指示儀表(一只是全量程過程指示，另一只是雙向偏差指示)組合在一起使用，無疑大大地增加了生產(chǎn)成本。
本實(shí)用新型的目的是用一只單指針的模擬電表來完成單向全量程指示和雙向偏差指示。
本實(shí)用新型是以如下方式實(shí)現(xiàn)的。附

圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。其中1－溫度傳感器，2－過程放大器，3－溫度設(shè)定器，4－比較電路，5－偏差放大電路。上述這五部分是模擬式溫度測量指示儀表的通用的基本組成部分。為了實(shí)現(xiàn)僅用一只單指針模擬電表就能進(jìn)行單向全量程和雙向偏差指示，在偏差放大電路5的后面，增加了電平移動電路6，并且電表表頭7兼有單指針單向全量程過程指示標(biāo)度和雙向偏差指示標(biāo)度。
由溫度傳感器1輸出信號到過程放大器2，進(jìn)行過程放大，信號放大后的一路送到開關(guān)K。當(dāng)開關(guān)K扳向P時，接通電表作單向全量程過程指示。另一路與溫度設(shè)定器3送來的設(shè)定信號在比較電路4上進(jìn)行比較，產(chǎn)生偏差信號在偏差放大器5中進(jìn)行偏差放大。為了使單向指示的始點(diǎn)零位(即電表的機(jī)械零位在表頭的左端邊緣)變?yōu)殡p向指示的始點(diǎn)零位在中央的偏差指示，本實(shí)用新型的表頭當(dāng)然必須有兩種標(biāo)度，其上半部分是單向全量程指示的標(biāo)度，下半部分是刻有零位在中央的雙向偏差指示標(biāo)度。并且加設(shè)了電平移動電路6。電平移動電路6由運(yùn)算放大器8和電平補(bǔ)償器9組成，見圖2。電平補(bǔ)償器9實(shí)際上是由若干電阻和電位器所組成的一個分壓器，從電源電壓取得一定的分壓值送到運(yùn)算放大器8中。當(dāng)偏差信號為零時，8和9產(chǎn)生一個補(bǔ)償?shù)碾娖捷敵?，?dāng)開關(guān)K扳向D時，使得電表的單指針從電表的左端全量程零位(原來在始點(diǎn)零位)移動到偏差標(biāo)度的中央零位、即以基準(zhǔn)電平來補(bǔ)償機(jī)械零位，實(shí)現(xiàn)了零位的移動，使電表變成了機(jī)械零在表頭中央的雙向偏差指示表。這樣，不論偏差信號為正還是負(fù)，都能在本實(shí)用新型的偏差指示標(biāo)度上指示出來了。
本實(shí)用新型具有明顯的實(shí)用價值。在開溫之初只要將開關(guān)K撥向“P”，電表指針就作單方向全量程過程指示，整個溫度測量(控制)過程在電表上自始至終可以觀察到，這和一般的全量程指示方式相同。等到溫度進(jìn)入所設(shè)定的需要測量(控制)的數(shù)值附近，要精確地了解實(shí)際溫度與設(shè)定溫度還差多少，只要將開關(guān)K撥到“D”位置，電表就自動進(jìn)入偏差指示方式。
圖3是本實(shí)用新型的一個實(shí)施例。
圖中TC為熱電偶溫度傳感器(也可以是別的溫度傳感器或信號)電阻器R1、R2、R3，電容器C1，運(yùn)算放大器IC1，(型號一般為5G7650，OP07，741等)組成過程放大器；電阻器R4、R5、R6，電位器VR組成溫度設(shè)定器；電阻器R7、R8、R9、R10，運(yùn)算放大器IC2(可為741、FC3等)組成比較和偏差放大電路。
在顯示上，一般將全量程電表(單指針單向全量程標(biāo)度，指針零位在左端)接于IC1輸出端(即過程放大級輸出端)，就是通常的全量程指示方式；將偏差表(單指針雙向偏差指示標(biāo)度，指針零位在中間)接于IC2輸出端(即偏差放大級輸出端)，就是通常的偏差指示方式。
以上為常用電路程式，電表的顯示方式也是最常見的，都是屬于現(xiàn)有技術(shù)。
本實(shí)用新型的新穎之處在于將全量程標(biāo)度和偏差標(biāo)度合二為一，圖4為一個標(biāo)度的實(shí)施例(這兒將全量程標(biāo)度標(biāo)于上部，偏差標(biāo)度標(biāo)于下部；當(dāng)然也可以將全量程標(biāo)度標(biāo)于下部，偏差標(biāo)度標(biāo)于上部)。電表的機(jī)械零位采用的是在左端(原全量程的那種)。在圖3電路上，此電表標(biāo)作In。
同時，與一般溫度測量(控制)儀表不同的是，本實(shí)用新型加了如下電路由電阻器R11、R12，電位器VRd組成電平補(bǔ)償器，由通用運(yùn)算放大器(可以是741、FC3或324等)R13、R14、R15、R16組成差分放大器，二者組成電平移動電路；另外，還有一單刀雙擲開關(guān)K來控制電表In作全量程指示或偏差指示。
當(dāng)開關(guān)K撥向P，(有一“P”字母標(biāo)在開關(guān)的此端位置)電表In接于IC1輸出端，電表讀全量程標(biāo)度(標(biāo)度左端標(biāo)有“P”字)即電表為全量程指示方式。
當(dāng)開關(guān)K撥向D，(有一“D”字標(biāo)在開關(guān)的相應(yīng)端位置)電表In就接到IC3的輸出端。由于電位器VRd取出了一個正的穩(wěn)定的電平。通過R14加至IC3的同相端(即“＋”端)，當(dāng)IC2的偏差輸出為零時，使IC3的輸出有一附加的正的穩(wěn)定的電平，此電平使電表In的指針零位從電表的左端移向中間，調(diào)整VRd可使指針精確地移在偏差標(biāo)度的中點(diǎn)零位上。當(dāng)IC2有偏差輸出時，此偏差輸出通過R13加于IC3輸入的反相端(即“－”端)，IC3輸出就在前面調(diào)好了的零位在中間的基礎(chǔ)上作偏差指示。此外，取電阻器R13＝R14；R15＝R16，它們的數(shù)值大小要考慮偏差指示范圍，還有前級的增益等。
電位器VRn為調(diào)整流過電表In的電流值，使對應(yīng)相應(yīng)的滿度值。
權(quán)利要求1.一種包括溫度傳感器、過程放大器、溫度設(shè)定器、比較電路、偏差放大電路、表頭及外殼等部分組成的模擬式溫度測量指示儀表，其特征在于a.表頭兼有單指針單向全量程過程指示標(biāo)度和雙向偏差指示標(biāo)度；b.在偏差放大電路后，接有一電平移動電路6。
2.如權(quán)利要求1所述的模擬式溫度測量指示儀表，其特征在于所述的電平移動電路6由運(yùn)算放大器8和電平補(bǔ)償器9組成。
3.如權(quán)利要求1和2所述的模擬式溫度測量指示儀表，其特征在于所述的電平補(bǔ)償器9是由若干電阻和電位器所組成的一個分壓器。
專利摘要一種包括溫度傳感器、過程放大器、溫度設(shè)定器、比較電路、偏差放大電路、表頭及外殼的模擬式溫度測量指示儀表，當(dāng)需要雙向偏差指示時，由于在偏差放大電路后設(shè)有電平移動電路，使得電表的單指針從電表的左端全量程零位移動到偏差標(biāo)度的中央零位，從而實(shí)現(xiàn)了用一只單指針的模擬電表來完成單向全量程指示和雙向偏差指示的目的。
文檔編號G01K7/00GK2046211SQ8821768
公開日1989年10月18日 申請日期1988年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月9日
發(fā)明者季震球, 孫宏森, 夏正宏 申請人:上海自動化儀表六廠分廠