專利名稱：一體化二線制紅外溫度計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及非接觸測溫器，特別涉及一種一體化二線制紅外溫度計(jì)。
非接觸測溫計(jì)種類較多，但基本原理均是依靠傳感器收集到的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)經(jīng)放大后送到數(shù)字或模擬信號(hào)處理裝置進(jìn)行處理，由于傳感器和前置放大部分與處理裝置的分離，增多了二者之間的連接傳輸線，且處理裝置的非專業(yè)化或者電路設(shè)計(jì)的不合理(由于從前處理技術(shù)的制約)，裝置較大且繁雜，造價(jià)高，使用不便，由于原件多，可靠性較差，所以適用性和普適性差。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種采用模擬電了技術(shù)電路將傳感器及變送器一體化，同時(shí)輸出接口采用二線制，既提供了各負(fù)載的信號(hào)電流，又提供了傳感器的供電電流，提高非接觸性測溫的準(zhǔn)確性和可靠性。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一體化二線紅外溫度計(jì)由外殼(1)、光學(xué)透鏡組件(2)、光攔片(3)、濾光片(4)、電傳感元件(5)、電子線路板(6)、可變電阻件(7)、接口插件(8)、后蓋(9)構(gòu)成，其中電子線路板設(shè)置有前置放大器，前置放大器的輸出端與熱敏元件、電阻組成分壓電路共同接入由4個(gè)運(yùn)算放大器所組成的Y＝Xa函數(shù)電路線性處理器的輸入端，線性處理器的輸出端與平均或拾峰功能電路的輸入端相連，平均功能或拾峰功能電路的輸出端與電壓－電流變換電路的輸入端相接，其輸出端的正、負(fù)輸出線接在二線制的接口插件上。
在上述的電子線路板的前置放大器中設(shè)有由電阻、熱敏電阻和可變電阻構(gòu)成的分壓反饋電路。
在上述的光學(xué)透鏡組件(2)、光攔片(3)、濾色片(4)、光電傳感元件(5)均設(shè)置在外殼(1)前端面開孔后，并成軸向同心排列，其它元件均在外殼(2)內(nèi)。
該紅外測溫計(jì)的工作原理是光軸的光學(xué)系統(tǒng)軸向瞄準(zhǔn)被測對象，透鏡組件將被測對象熱輻射聚集在光電傳感元件上，傳感元件將熱輻射能轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于被測對象表面溫度的非線性電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)前置放大器放大，在前置放大器由接入熱敏電阻的電壓反饋電路對傳感元件的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償，由接入可變電阻的電壓反饋電路對被測表面輻射系數(shù)進(jìn)行修正。由電阻及熱敏元件組成的分壓電路產(chǎn)生一個(gè)補(bǔ)償環(huán)境輻射的信號(hào)，它與前置放大器的輸出信號(hào)一起輸入到由A2－A5組成的線性化器進(jìn)行線性化處理。線性化器通過4個(gè)運(yùn)算放大器組成的Y＝Xa的函數(shù)電路而達(dá)到線性的目的，通過線性化后的信號(hào)是一個(gè)跟溫度成線性關(guān)系的電壓信號(hào)，由平均功能或拾峰功能電路處理，得到該被測物溫度的較真實(shí)信號(hào)，而去除各種干擾信號(hào)，最后通過電壓－電流轉(zhuǎn)換電路，將電信號(hào)變成與溫度成線性關(guān)系的4－20mA的電流信號(hào)，送到二線制接線口，另外在二線制接口處同時(shí)也是該溫度計(jì)的供電接線口。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于將傳感器和處理器一體化，且輸出信號(hào)與供電線同一化，且電路設(shè)計(jì)使環(huán)境溫度補(bǔ)償，輻射系數(shù)修正合理設(shè)置，利用四運(yùn)放構(gòu)成的Y＝Xa函數(shù)電路對其非線性信號(hào)線性化，使結(jié)構(gòu)大為簡化，大大提高了設(shè)備的可靠性和準(zhǔn)確性。
附

圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)剖視圖、附圖2為本實(shí)用新型電氣原理圖、本實(shí)用新型可以通過下列實(shí)施例得以實(shí)現(xiàn)，但其技術(shù)方案不局限于實(shí)施例。
用金屬件或塑料壓制件做成園柱狀的外殼，前端設(shè)有與安裝光學(xué)透鏡相配的孔，孔的后面安裝有一組光學(xué)聚光透鏡在透鏡的聚光點(diǎn)上安裝有熱電堆或硅光電池組件，在透鏡和熱電堆之間還安有光攔片，濾色片，除可變電阻外的電子元件均安裝在電線路板上。電子線路板由前置放大器和該前置放大器由熱敏電阻(R2)、電阻、可變電阻R1組成的分壓反饋電路，前置放大器的輸出端與由熱敏二極管(TV)與電阻(R3)構(gòu)成的分壓電路相接后，由熱敏二極管(TV)產(chǎn)生一個(gè)補(bǔ)償環(huán)境輻射信號(hào)與前置放大器輸出的信號(hào)疊加接入由(A2－A5)四個(gè)運(yùn)算放大器組成的Y＝Xa函數(shù)電路進(jìn)行信號(hào)線性化。在線性化電路的輸出端與設(shè)置有可選擇的a、b、c三個(gè)短接點(diǎn)，在a之后設(shè)置有普通二極管，在b和c之后設(shè)置有1到10兆歐母的可變電阻，該可變電阻和普通二極管的一端共同接入運(yùn)算放大器A6組成的平均功能或拾峰功能電路。平均功能或拾峰功能電路的輸出端接有由A1為主構(gòu)成的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)的電路，該電路的輸出接在二線制接線插口上。涉及到的可變電阻均安裝在靠外殼的后端蓋的安裝板上，使用時(shí)根據(jù)情況對可變電路進(jìn)行調(diào)節(jié)即可使用。
權(quán)利要求1.一種一體化二線制紅外溫度計(jì)，它由外殼(1)、光學(xué)透鏡組件(2)、光欄片(3)、濾色片(4)、電傳感元件(5)、電子線路板(6)、可變電阻組件(7)、接口插件(8)、后蓋(9)構(gòu)成，其特征在于電子線路板由前置放大器，前置放大器的輸出端與熱敏元件、電阻組成分壓電路共同接入由四個(gè)運(yùn)算放大器所組組成Y=Xa函數(shù)電路線性處理器的輸入端，線性處理器的輸出端與平均或拾峰功能電路的輸入端相連，平均功能或拾峰功能電路的輸出端與電壓-電流變換電路的輸入端相接，其輸出端的正、負(fù)輸出線接在二線制的接口插件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化二線制紅外溫度計(jì)，其特征在于電子線路板的前置放大器中設(shè)有由電阻、熱敏電阻和可變電阻構(gòu)成的分壓反饋電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化二線制紅外溫度計(jì)，其特征在于光學(xué)透鏡組件(2)、光欄片(3)、濾色片(4)、光電傳感元件(5)均設(shè)置在外殼(1)前端面開孔后，并成軸向同心排列，其它元件均在外殼(1)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于非接觸性測溫計(jì)，特別涉及一體化二線制紅外溫度計(jì)。它由外殼，光學(xué)透鏡組件，光闌片，光電傳感元件，電子線路板等構(gòu)成。由于將信號(hào)獲取和信號(hào)處理一體化，并且僅有二條線作為信號(hào)輸出線，同時(shí)又是該測溫計(jì)的電源線，故此使本測溫計(jì)具有準(zhǔn)確性，工作可靠性，制造成本低，容易推廣使用。
文檔編號(hào)G01J5/20GK2182398SQ9420055
公開日1994年11月9日 申請日期1994年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月5日
發(fā)明者朱明 , 朱祥生, 蔡崇禮 申請人:昆明五華紅外研究所