[其他]低温温度测量和记录仪

说明书

通常所见的低温温度测量仪器只有温度测量与刻度指针显示功能。有的用热电耦做为测温探头，由探头所提供的电信号直接驱动温度刻度指针显示。还有用热敏电阻做为测温探头元件（参见《传感器论文集》第三册中“热敏电阻在温度测试与监控中的应用”，陈兴哲、1984、5，武汉）。测量转换电路使用压频转换电路（参见美国专利1981年8月14日，温度测量／控制系统，专利号4480312）。通常的数据打印接口电路是从LED显示器的七段码中将代表真值的五段码（a、b、e、f、g）读入微机，再由微机处理并控制打印，或将七段码用组合逻辑转译为二——十进制8421码，再实现数据读出（参见“一种打印计算器的扩展应用”《电子科学技术》1982年12期）。指令执行器常采用场效应管控制的光电耦合器或干簧继电器（参见“用电子计算器构成的数据处理装置”，《电子科学技术》1982年第7期）。

本实用新型的任务是提供一种多功能的低温温度测量和记录仪，将测温及温度显示，打印记录，超限报警等多种功能组合为一体。采用新型的物理结构探头和自行设计的探头测量转换电路，不仅使测量速度和精度有所提高，且可实现探头之间的互换。并采用大规模集成电路和带有打印机的计算器为基本单元部件，提供了温度数字显示和自动定时打印记录的功能，并能够实现超低温限和超高温限自动声光报警及输出用于自动控制的温度电平信号。

本实用新型的具体解决方案是：

测温探头的前部装有不良导热材料制成的保护套管，套管的前端装有温度敏感元件，测量信号经过探头测量转换电路转变为与所测温度成线性比例关系的电压信号，再通过A／D模拟数字转换器变成数字电压信号直接驱动显示电路和自行设计的温度符号显示        块进行温度数字显示。打印电路从显示电路中取五段数字信号经过五／四线变换电路化简为四段有效信号，再经过自行设计的打印编码电路控制打印键阵列，驱动打印机定时打印记录温度数字。同时，探头测量转换电路输出的电压信号也进入电压比较器，和从温度基准设置电位器输入的电压值比较，超限时，由声光报警系统输出报警信号，也可输出温度控制电平。

以下结合附图做进一步说明：

图1为本实用新型电路系统方框图

（6）为测温探头，（7）为探头测量转换电路，（8）为CH7117A／D转换显示驱动电路（简称A／D转换器），由它直接驱动LED显示电路，（9）进行显示，LED显示电路主要由七段发光二极管构成，通常只能显示0～9数字和小数点符号，本实用新型巧妙地将最后一位七段码管及后面的小数点倒向联接，使其显示出“C”字样，借此完成温度数字及符号显示。（18）为二进制4位计数器，（19）为打印延时电路，（20）为多路转换开关，由CMOS单8通道模拟开关构成，（21）为五／四线变换电路，（22）为打印编码电路，（23）为打印输出部分，由带打印机的小型计算器构成，上述（18）～（23）构成本实用新型的数据记录系统。（10）和（11）分别为下限基准温度和上限基准温度设置部件，主要由电位器构成，输出电压信号，（12）和（13）分别为下限温度和上限温度电压比较器，由CA324运放构成，探头测量转换电路（7）中输出的电压信号进入比较器和设置的温度基准电压信号比较，超限时比较器才有输出。（14）和（15）为间振电路，间振频率取自二进制4位计数器（18）发出的两种不同频率，以区别高限报警与低限报警，从电压比较器来的信号使其工作，从而驱动由电压晶体（或扬声器）和发光二极管组成的超限声光报警器（16）输出报警信号或电平控制信号。上述（10）～（16）为本实用新型的温度超限报警系统。（17）为时钟发生器，是本实用新型的心脑，由CA324运放构成。

图2是测温探头（6）的外观结构。

（1）为不良导热材料制成的保护套管，温度敏感元件Rt装于套管的前端，由导线与探头测量转换电路联接。用不良导热材料做为温度敏感元件的保护套可以减少测温误差、提高探头的灵敏度。（2）为探头的塑料把柄（3）为带有屏蔽的联接导线，（4）为插座联接件，（5）为插座针孔。由于温度度敏感元件输出的测量信号与温度之间的关系一般是非线性的，需由探头测量转换电路对其线化处理。

图3.1是探头测量转换电路（7）。