專利名稱：煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)分站在線校準電子標準器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及傳輸中轉系統(tǒng)校準技術，具體是一種煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)分站在線校準電子標準器。
背景技術：
煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)通常由各類傳感器(如濃度傳感器、風速傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等)和監(jiān)測分站組成。工作時，各類傳感器實時采集礦井下的各類信號，并將采集到的信號實時發(fā)送至監(jiān)測分站。在現(xiàn)有技術條件下，為了保證煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)正常工作，通常僅對各類傳感器進行校準，但卻不對監(jiān)測分站進行校準。實踐表明，監(jiān)測分站若未經(jīng)校準投入工作，其在接收傳感器信號的過程中便容易產(chǎn)生誤差，由此便會影響煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的正常工作?；诖耍斜匾l(fā)明一種專用于對煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測分站進行校準的裝置，然而目前并無一種裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決目前尚無一種專用于對煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測分站進行校準的裝置的問題，提供了一種煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)分站在線校準電子標準器。本實用新型是采用如下技術方案實現(xiàn)的:煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)分站在線校準電子標準器，包括本質安全供電單元、單片機、頻率信號發(fā)生器、標準電壓發(fā)生器、以及標準電流發(fā)生器；所述頻率信號發(fā)生器包括溫度補償晶體振蕩器、以及分頻器；所述標準電壓發(fā)生器包括基準電壓源、以及分壓器；所述標準電流發(fā)生器包括運算放大器、以及電流取樣電阻；其中，溫度補償晶體振蕩器的信號輸出端與分頻器的信號輸入端連接；基準電壓源的信號輸出端與分壓器的信號輸入端連接；運算放大器的信號輸入端通過電流取樣電阻與分壓器的信號輸出端連接；分頻器的控制信號輸入端、分壓器的控制信號輸入端、運算放大器的控制信號輸入端均與單片機的控制信號輸出端連接；單片機的供電輸入端、溫度補償晶體振蕩器的供電輸入端、分頻器的供電輸入端、基準電壓源的供電輸入端、分壓器的供電輸入端、運算放大器的供電輸入端均與本質安全供電單元的供電輸出端連接。工作時,分別將分頻器的信號輸出端、分壓器的信號輸出端、運算放大器的信號輸出端與煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測分站的信號輸入端連接。當對監(jiān)測分站進行校準時，斷開傳感器與監(jiān)測分站之間的連接，并分別建立頻率信號發(fā)生器、標準電壓發(fā)生器、標準電流發(fā)生器與監(jiān)測分站之間的連接。具體工作過程包括:一、通過溫度補償晶體振蕩器產(chǎn)生方波信號，通過單片機控制分頻器對方波信號進行分頻，并將分頻得到的頻率信號發(fā)送至監(jiān)測分站。通過頻率信號模擬傳感器的信號(如濃度、風速、溫度、壓力等)，并將監(jiān)測分站接收到的模擬傳感器輸出的頻率信號與單片機設置(以下同理)輸入的標準電子信號進行比對。若監(jiān)測分站接收到的模擬傳感器輸出的頻率信號與設置輸入的標準電子信號的差值在允許誤差范圍內(nèi)，則說明監(jiān)測分站合格。若監(jiān)測分站接收到的模擬傳感器輸出的頻率信號與設置輸入的標準電子信號(如濃度、風速、溫度、壓力等)的差值超出允許誤差范圍，則說明監(jiān)測分站不合格，由此對監(jiān)測分站進行在線校準。二、通過基準電壓源產(chǎn)生基準電壓信號，通過單片機控制分壓器對基準電壓信號進行分壓，并將分壓得到的標準電壓信號發(fā)送至監(jiān)測分站。通過標準電壓信號模擬傳感器的信號(如濃度、風速、溫度、壓力等)，并將監(jiān)測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電壓信號與設置輸入的標準電子信號(如濃度、風速、溫度、壓力等)進行比對。若監(jiān)測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電壓信號與設置輸入的標準電子信號的差值在允許誤差范圍內(nèi)，則說明監(jiān)測分站合格。若監(jiān)測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電壓信號與設置輸入的標準電子信號的差值超出允許誤差范圍，則說明監(jiān)測分站不合格，由此對監(jiān)測分站進行在線校準。三、通過電流采樣電阻對分壓得到的信號進行采樣，通過單片機控制運算放大器對采樣得到的信號進行放大，并將放大得到的標準電流信號發(fā)送至監(jiān)測分站。通過標準電流信號模擬傳感器的信號(如濃度、風速、溫度、壓力等)，并將監(jiān)測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電流信號與設置輸入的標準電子信號進行比對。若監(jiān)測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電流信號與設置輸入的電子標準信號的差值在允許誤差范圍內(nèi)，則說明監(jiān)測分站合格。若監(jiān)測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電流信號與設置輸入的電子標準信號的差值超出允許誤差范圍，則說明監(jiān)測分站不合格，由此對監(jiān)測分站進行在線校準。在此過程中，本質安全供電單元持續(xù)向單片機、溫度補償晶體振蕩器、分頻器、基準電壓源、分壓器、運算放大器進行供電?；谏鲜鲞^程，本實用新型所述的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)分站在線校準電子標準器通過采用頻率信號、標準電壓信號、標準電流信號對傳感器信號進行模擬，實現(xiàn)了對煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測分站進行在線校準，由此保證了監(jiān)測分站接收傳感器信號的準確性，進而保證了煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的正常工作。本實用新型結構合理、設計巧妙，有效解決了目前尚無一種專用于對煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測分站進行校準的裝置的問題，適用于煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測分站的校準。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中:1_本質安全供電單元，2-單片機，3-溫度補償晶體振蕩器，4-分頻器，5-基準電壓源，6-分壓器，7-運算放大器，8-電流取樣電阻，9-監(jiān)測分站。
具體實施方式
煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)分站在線校準電子標準器，包括本質安全供電單元1、單片機
2、頻率信號發(fā)生器、標準電壓發(fā)生器、以及標準電流發(fā)生器；所述頻率信號發(fā)生器包括溫度補償晶體振蕩器3、以及分頻器4 ;所述標準電壓發(fā)生器包括基準電壓源5、以及分壓器6 ；所述標準電流發(fā)生器包括運算放大器7、以及電流取樣電阻8 ;其中，溫度補償晶體振蕩器3的信號輸出端與分頻器4的信號輸入端連接；基準電壓源5的信號輸出端與分壓器6的信號輸入端連接；運算放大器7的信號輸入端通過電流取樣電阻8與分壓器6的信號輸出端連接；分頻器4的控制信號輸入端、分壓器6的控制信號輸入端、運算放大器7的控制信號輸入端均與單片機2的控制信號輸出端連接；單片機2的供電輸入端、溫度補償晶體振蕩器3的供電輸入端、分頻器4的供電輸入端、基準電壓源5的供電輸入端、分壓器6的供電輸入 端、運算放大器7的供電輸入端均與本質安全供電單元I的供電輸出端連接。
權利要求1.一種煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)分站在線校準電子標準器，其特征在于:包括本質安全供電單元(I)、單片機(2)、頻率信號發(fā)生器、標準電壓發(fā)生器、以及標準電流發(fā)生器；所述頻率信號發(fā)生器包括溫度補償晶體振蕩器(3)、以及分頻器(4);所述標準電壓發(fā)生器包括基準電壓源(5)、以及分壓器(6);所述標準電流發(fā)生器包括運算放大器(7)、以及電流取樣電阻(8);其中，溫度補償晶體振蕩器(3)的信號輸出端與分頻器(4)的信號輸入端連接；基準電壓源(5 )的信號輸出端與分壓器(6 )的信號輸入端連接；運算放大器(7 )的信號輸入端通過電流取樣電阻(8)與分壓器(6)的信號輸出端連接；分頻器(4)的控制信號輸入端、分壓器(6)的控制信號輸入端、運算放大器(7)的控制信號輸入端均與單片機(2)的控制信號輸出端連接；單片機(2)的供電輸入端、溫度補償晶體振蕩器(3)的供電輸入端、分頻器(4)的供電輸入端、基準電壓源(5)的供電輸入端、分壓器(6)的供電輸入端、運算放大器(7)的供電輸入端均與本質安全供電單元(I)的供電輸出端連接。
專利摘要本實用新型涉及傳輸中轉系統(tǒng)校準技術，具體是一種煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)分站在線校準電子標準器。本實用新型解決了目前尚無一種專用于對煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測分站進行校準的裝置的問題。煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)分站在線校準電子標準器包括本質安全供電單元、單片機、頻率信號發(fā)生器、標準電壓發(fā)生器、以及標準電流發(fā)生器；所述頻率信號發(fā)生器包括溫度補償晶體振蕩器、以及分頻器；所述標準電壓發(fā)生器包括基準電壓源、以及分壓器；所述標準電流發(fā)生器包括運算放大器、以及電流取樣電阻。本實用新型適用于煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測分站的校準。
文檔編號H04B17/00GK202949432SQ20122067004
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權日2012年12月7日
發(fā)明者袁淑芳, 張金亮, 朱慶科, 高斐, 王五一, 尹王保 申請人:山西省計量科學研究院