專利名稱：無線熱電阻溫度儀表的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種無線電通信技術、信號處理技術和熱電阻溫度傳感技術相結合的， 用來在工業(yè)生產(chǎn)中測量中低溫區(qū)的目標物體溫度(通常在-200攝氏度到500攝氏度)的無線熱電阻溫度儀表(簡稱無線熱電阻)。熱電阻溫度儀表廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、機械、食品、塑料、熱處理等工業(yè)部門。
背景技術：
熱電阻是利用物質(zhì)在溫度發(fā)生變化時自身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來測量溫度的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉬熱電阻和銅熱電阻，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號通過物理引線傳遞到計算機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盒、保護管、接線端子、絕緣套管和感溫元件組成基本結構，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法安裝的場合，它的外保護管采用不銹鋼，內(nèi)充滿高密度氧化物質(zhì)絕緣體因此它具有很強的抗污染和優(yōu)良的機械強度，能在環(huán)境較為惡劣的場合使用。隔爆式熱電阻和裝配式熱電阻的結構、原理基本相同，區(qū)別是隔爆型產(chǎn)品的外殼采用防爆結構，當外殼內(nèi)部發(fā)生爆炸時，爆炸的火花熱量不能向外擴散。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是為熱電阻溫度儀表提供一種無線電傳輸方式，把熱電阻的電阻值或其相應的溫度值通過無線電的方式傳輸?shù)竭h端的計算機或者其它控制顯示設備上，從而可以替代現(xiàn)有的靠物理引線把熱電阻信號傳輸?shù)接嬎銠C或儀表的方式。本發(fā)明具有技術理論先進、無線信號穩(wěn)定和操作簡單等優(yōu)點。本發(fā)明主要包括兩部分無線熱電阻數(shù)據(jù)采集器、無線數(shù)據(jù)接收器。無線熱電阻數(shù)據(jù)采集器是安裝在待測目標物上的負責使用熱電阻溫度傳感器測量目標物體的溫度，把電阻值的模擬信號轉換為數(shù)字信號，通過無線傳輸模塊把溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到無線數(shù)據(jù)接收器。它包括 電路板盒，里邊裝有負責無線收發(fā)、信號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，用于收發(fā)無線信號。 隔熱螺栓，用于固定。(溫度儀表的固定裝置多種多樣，這個只是其中一種)。無線數(shù)據(jù)接收器放置在距離無線熱電阻數(shù)據(jù)采集器大約幾十米到幾百米范圍內(nèi)的控制臺，把它和控制臺電腦相連接，即可在電腦上顯示被測物體的溫度了。它包括
電路板盒，里邊裝有負責無線收發(fā)、信號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，負責向電腦傳送數(shù)據(jù)的接口。眷天線，用于收發(fā)無線信號。不同種類熱電阻的阻值和溫度之間有各自的標準的函數(shù)關系，這里以PT1000 型熱電阻為例，解釋其換算關系。熱電阻溫度傳感器PTlOOO型的薄膜式鉬電阻，鉬電阻 PtlOOO常用的測量范圍是"200到650°C，按IEC751國際標準，溫度系數(shù)TCR = 0. 003851， PtlOO (R0 = 100 Ω )、PtlOOO (R0 = 1000 Ω)為統(tǒng)一設計型鉬電阻。TCR = (R100-R0) / (R0X 100)。如果按更高精度的非線性公式，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，由鉬電阻的非線性公式直接計算溫度值難度較大， 可以使用分段表格法線性插值法進行溫度的標度變換。將測得的電阻值與表格內(nèi)電阻值進行比較，直到阻值在區(qū)間Rn < R < Rn+Ι時停止比較。其中1 對應溫度Tn ；Rn+Ι對應溫度 Tn+1，再采用線性插值公式Δ θ = (R-foi)*(Tn+l-Tn)/(foi+l-foi)，最后計算出(Τη+Δ θ) 為所對應的溫度值。系統(tǒng)采用開放的ISMandustrial Scientific Medical)頻段，發(fā)射功率 lOdBm，采用TI公司的CCllOl射頻無線芯片，滿足短距離低功率無線發(fā)射標準要求。碰撞處理協(xié)議采用無線熱電阻數(shù)據(jù)采集器主動方式向無線數(shù)據(jù)接收器發(fā)送溫度數(shù)據(jù)的方式，無線數(shù)據(jù)接收器處于持續(xù)偵聽狀態(tài)。無線熱電阻數(shù)據(jù)采集器平時處于休眠狀態(tài)，幾乎不消耗電流，每隔一段周期，定時喚醒后主動發(fā)送溫度數(shù)據(jù)。


圖1無線熱電阻數(shù)據(jù)采集器實物圖。圖2無線數(shù)據(jù)接收器實物圖。
具體實施例方式該系統(tǒng)使用非常方便，以圖1為例，首先給無線熱電阻溫度儀表安裝上電池，把它的溫度探頭插入待測目標物體的測溫槽，擰緊螺栓固定，放置好天線。然后，把無線數(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。最后，打開電腦，啟動我們提供的溫度顯示界面或第三方任何機構提供的顯示界面，即可觀看溫度數(shù)據(jù)。
權利要求
1.本發(fā)明要解決的問題是為熱電阻溫度儀表提供一種無線電傳輸方式，把熱電阻的電阻值或其相應的溫度值通過無線電的方式傳輸?shù)竭h端的計算機或者其它控制顯示設備上， 從而可以替代現(xiàn)有的靠物理引線把熱電阻信號傳輸?shù)接嬎銠C或儀表的方式。本發(fā)明創(chuàng)造性的采用屬于ISMandustrial Scientific Medical)頻段的無線通信技術把熱電阻的電阻值或其相應的溫度值遠程傳輸?shù)接嬎銠C或其它控制顯示設備上。
全文摘要
本發(fā)明是一種無線電通信技術、信號處理技術和熱電阻溫度傳感技術相結合的，用來在工業(yè)生產(chǎn)中測量中低溫區(qū)的目標物體溫度(通常在-200攝氏度到500攝氏度)的無線熱電阻溫度儀表。本發(fā)明要解決的問題是為熱電阻溫度儀表提供一種無線電傳輸方式，把熱電阻的電阻值通過無線電的方式傳輸?shù)竭h端的計算機或者其它控制顯示設備上，從而可以替代現(xiàn)有的靠物理引線把熱電阻信號傳輸?shù)接嬎銠C或儀表的方式。本發(fā)明具有技術理論先進、無線信號穩(wěn)定和操作簡單等優(yōu)點。本發(fā)明主要包括兩部分無線熱電阻數(shù)據(jù)采集器、無線數(shù)據(jù)接收器。
文檔編號G01K7/16GK102455225SQ20101051219
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權日2010年10月20日
發(fā)明者姚戈 申請人:姚戈