工業(yè)安全在線儀表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)用的信號(hào)測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電器，特別是一種工業(yè)安全在線儀表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)用的信號(hào)測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)過程自動(dòng)化及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，為了保證工業(yè)生產(chǎn)的安全運(yùn)行，要定時(shí)對(duì)生產(chǎn)過程中使用的儀表進(jìn)行校準(zhǔn)、維護(hù)。由于國家對(duì)工業(yè)安全生產(chǎn)的日益重視，工業(yè)過程校驗(yàn)的工作量也不斷加大，也就對(duì)工業(yè)安全在線儀表校驗(yàn)儀的自動(dòng)化和準(zhǔn)確性提出了更高的要求。因此需要研制準(zhǔn)確度高、功能齊全的標(biāo)準(zhǔn)裝置，從而保證工業(yè)安全在線儀表校驗(yàn)儀計(jì)量的準(zhǔn)確性，提高校驗(yàn)的效率。
[0003]校驗(yàn)儀可在用戶設(shè)定的工作模式下輸出各種過程信號(hào)(如電壓、電流，電阻，頻率以及熱電偶和熱電阻等)，并可以按用戶的需求處理、顯示、存儲(chǔ)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，同時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要任意設(shè)定各種過程信號(hào)的幅值、模式等，具備準(zhǔn)確度高、攜帶方便、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]大型企業(yè)和計(jì)量部門普遍使用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備大多是安捷倫和福祿克等公司所生產(chǎn)的數(shù)字多用表，這類設(shè)備普遍價(jià)格高，服務(wù)成本昂貴，對(duì)環(huán)境條件的要求較高，主要用于實(shí)驗(yàn)室，不便于在生產(chǎn)現(xiàn)場使用。并且這類設(shè)備的輸出范圍較寬，對(duì)工業(yè)安全在線儀表進(jìn)行檢校只是用了其輸出范圍中的很小一部分，造成資源浪費(fèi)，并且對(duì)一些具有熱電偶和熱電阻功能的工業(yè)安全在線儀表，使用這類設(shè)備大都無法直接對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，還需通過公式或查表進(jìn)行計(jì)算，使整個(gè)校準(zhǔn)過程變得復(fù)雜，工作效率低，測量精度低，影響工業(yè)安全生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種工業(yè)安全在線儀表校驗(yàn)儀校準(zhǔn)用的信號(hào)測量裝置，可有效解決校準(zhǔn)過程復(fù)雜，工作效率低，測量精度低，影響工業(yè)安全生產(chǎn)的問題。
[0006]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括殼體及裝在殼體內(nèi)的測量電路，殼體上依次設(shè)有電壓測量端口、電流測量端口、電阻測量端口、TC測量端口、脈沖測量端口，所述的測量電路是由與微處理器相連的電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路、TC測量電路、脈沖測量電路構(gòu)成，所述的電壓測量電路是由第一電壓基準(zhǔn)源、第一 A/D轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器、分壓器構(gòu)成，第一 A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器相連，第一 A/D轉(zhuǎn)換器上裝有第一電壓基準(zhǔn)源，第一 A/D轉(zhuǎn)換器經(jīng)運(yùn)算放大器與分壓器一端相連，分壓器另一端與殼體上的電壓測量端口相連；電流測量電路是由第一 A/D轉(zhuǎn)換器、第一電壓基準(zhǔn)源和I/V變換器構(gòu)成，第一 A/D轉(zhuǎn)換器經(jīng)I/V變換器接殼體上的電流測量端口 ；電阻測量電路是由程控電流源、第二 A/D轉(zhuǎn)換器、第二電壓基準(zhǔn)源、采樣放大器和測量方式選擇器構(gòu)成，程控電流源、第二 A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器相連，第二 A/D轉(zhuǎn)換器上裝有第二電壓基準(zhǔn)源、第二 A/D轉(zhuǎn)換器與采樣放大器相連，采樣放大器上裝有測量方式選擇器，程控電流源、采樣放大器與殼體上的電阻測量端口相連；TC測量電路是由第三A/D轉(zhuǎn)換器、第三電壓基準(zhǔn)源、第四A/D轉(zhuǎn)換器、調(diào)理放大器和溫度傳感器構(gòu)成，第三A/D轉(zhuǎn)換器和第四A/D轉(zhuǎn)換器的一端與微處理器相連，第三A/D轉(zhuǎn)換器和第四A/D轉(zhuǎn)換器之間裝有第三電壓基準(zhǔn)源，第三A/D轉(zhuǎn)換器的另一端與調(diào)理放大器一端相連，第四A/D轉(zhuǎn)換器的另一端與溫度傳感器相連，調(diào)理放大器、溫度傳感器的另一端與殼體上的TC測量端口相連；脈沖測量電路是由計(jì)數(shù)器、比較器、衰減濾波器構(gòu)成，計(jì)數(shù)器與微處理器相連，并經(jīng)比較器與衰減濾波器相連，衰減濾波器與殼體上的脈沖測量端口相連。
[0007]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，體積小，攜帶方便，易操作使用，工作效率高，測量準(zhǔn)確，保證工業(yè)安全生產(chǎn)，有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)立體圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型的電路框示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0011]由圖1、2所示，本實(shí)用新型包括殼體及裝在殼體內(nèi)的測量電路，殼體I上依次設(shè)有電壓測量端口 2、電流測量端口 3、電阻測量端口 4、TC測量端口 5、脈沖測量端口 6，所述的測量電路是由與微處理器7相連的電壓測量電路、電流測量電路、電阻測量電路、TC測量電路、脈沖測量電路構(gòu)成，所述的電壓測量電路是由第一電壓基準(zhǔn)源8、第一 A/D轉(zhuǎn)換器11、運(yùn)算放大器9、分壓器10構(gòu)成，第一 A/D轉(zhuǎn)換器11與微處理器7相連，第一 A/D轉(zhuǎn)換器11上裝有第一電壓基準(zhǔn)源8，第一 A/D轉(zhuǎn)換器11經(jīng)運(yùn)算放大器9與分壓器10 —端相連，分壓器10另一端與殼體上的電壓測量端口 2相連；電流測量電路是由第一 A/D轉(zhuǎn)換器11、第一電壓基準(zhǔn)源8和I/V變換器12構(gòu)成，第一 A/D轉(zhuǎn)換器11經(jīng)I/V變換器12接殼體上的電流測量端口 3 ;電阻測量電路是由程控電流源13、第二 A/D轉(zhuǎn)換器14、第二電壓基準(zhǔn)源15、采樣放大器16和測量方式選擇器17構(gòu)成，程控電流源13、第二 A/D轉(zhuǎn)換器14與微處理器7相連，第二 A/D轉(zhuǎn)換器14上裝有第二電壓基準(zhǔn)源15、第二 A/D轉(zhuǎn)換器14與采樣放大器16相連，采樣放大器16上裝有測量方式選擇器17，程控電流源13、采樣放大器16與殼體上的電阻測量端口 4相連；TC測量電路是由第三A/D轉(zhuǎn)換器18、第三電壓基準(zhǔn)源19、第四A/D轉(zhuǎn)換器20、調(diào)理放大器21和溫度傳感器22構(gòu)成，第三A/D轉(zhuǎn)換器18和第四A/D轉(zhuǎn)換器20的一端與微處理器7相連，第三A/D轉(zhuǎn)換器18和第四A/D轉(zhuǎn)換器20之間裝有第三電壓基準(zhǔn)源19，第三A/D轉(zhuǎn)換器18的另一端與調(diào)理放大器21 —端相連，第四A/D轉(zhuǎn)換器20的另一端與溫度傳感器22相連，調(diào)理放大器21、溫度傳感器22的另一端與殼體上的TC測量端口5相連；脈沖測量電路是由計(jì)數(shù)器23、比較器24、衰減濾波器25構(gòu)成，計(jì)數(shù)器23與微處理器7相連，并經(jīng)比較器24與衰減濾波器25相連，衰減濾波器25與殼體上的脈沖測量端口6相連。
[0012]所述的微處理器(MCU)型號(hào)為STM32-1 ;所述的第一 A/D轉(zhuǎn)換器、第二 A/D轉(zhuǎn)換器、第三A/D轉(zhuǎn)換器和第四A/D轉(zhuǎn)換器型號(hào)均為ADS1246型ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述的運(yùn)算放大器型號(hào)為TL081 ;所述的第一電壓基準(zhǔn)源、第二電壓基準(zhǔn)源型號(hào)為AD588，溫漂系數(shù)為1.5ppm/°c ;所述的比較器型號(hào)為LM393。
[0013]所述的電壓測量電路、電流測量電路均由高導(dǎo)磁率的磁性材料屏蔽，即由屏蔽罩將電壓、電流的生成電路的印刷板全部屏蔽，由屏蔽線將電壓、電流的輸出線路部分全部屏蔽，避免系統(tǒng)或者外部的射頻信號(hào)干擾輸出電壓，所有電路的連接線均采用雙絞線式屏蔽導(dǎo)線引出，電路板采用獨(dú)立地層的多層印刷電路板，信號(hào)線全部采用交互式的差分線連接，優(yōu)化電路布局。
[0014]由上述可以看出，本實(shí)用新型由電壓測量、電流測量、電阻測量、TC測量和脈沖測量幾部分構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)安全在線儀表校驗(yàn)儀的測量功能的校準(zhǔn)，其中:
[0015]1、電壓測量:主要由分壓器、A/D轉(zhuǎn)換器、基準(zhǔn)源、運(yùn)算放大器構(gòu)成，輸入電壓信號(hào)經(jīng)分壓器到A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)A/D變換后送微處理器處理，基準(zhǔn)源為A/D轉(zhuǎn)換器提供基準(zhǔn)電壓。
[0016]2、電流測量:主要由I/V變換器、A/D轉(zhuǎn)換器等組成。電流信號(hào)經(jīng)I/V變換器送A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)A/D變換后送微處理器處理，基準(zhǔn)源為A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器提供基準(zhǔn)電壓。
[0017]3、電阻測量:主要由程控電流源、采樣放大器、A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，電阻測量采用恒流源激勵(lì)，對(duì)被測電阻Rin外加恒流激勵(lì)I(lǐng) s，通過測量被測電阻Rin兩端的壓降V ιη，由歐姆定律求出