本实用新型专利技术公开了一种温控热电偶型电压源，由加热系统和热电偶组成，加热系统主要由加热器件(06)和加热控制电路构成，所述加热器件(06)为一铸铝构件，其上设置有两个安插温度传感器的螺纹接口和一个用于安插热电偶(07)的螺纹插孔；两个温度传感器通过模‑数转换器(01)将所测温度信号反馈回控制器(04)，控制器(04)根据反馈信号通过固态继电器(05)连接加热器件(06)调节加热状态。本实用新型专利技术该采用无源方式解决了有源方案的电压噪声问题和精度差的问题，具备人机接口，采用工业级PID控制算法，可以实现通过PC机记录每一次的标定值，便于传感器生产企业进行流水标定作业。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于电气仪表附属设备,尤其是一种温控热电偶型电压源。
技术介绍
很多工业用传感器输出信号形式为无源电压信号，比如辐射、光电传感器等。因此，在采集器标定和校准时，标准的电压源是必不可少的。标准电压源(The standard voltage source)即：标准的直流或交流电压发生器。与一般的稳压电源相比，标准电压源需有长期的输出电压准确度指标。现有的标准电压源大多采用的是有源电路设计，同时存在方法误差：取决于其内部所用伏特计的频率误差和校准电压的形状，还存在由电路元件不稳定和电源不稳造成的误差。这种方案缺点明显：首先，容易受到外界的干扰，精度往往无法满足要求；其次，若采用有源电路设计的电压源则会将有源噪声引入，对采集器的标定和校准精度产生很大影响。现有的标准电压源大多功能单一，不具备具体的使用背景。用户在使用时，需要根据实际传感器需要的标定电压来手动设定电压值。因此用户需要提前查找该型传感器的相关技术资料，知道其在某具体应用环境下对应电压值，过程相对繁琐，用户体验较差。现有的标准电压源大多不具备人机接口，即通过PC机记录每一次的标定值，用户在使用标准电压源进行标定时效率低下，不便于传感器生产企业进行流水标定作业。现有的标准电压源，通常结合高精度DAC、低噪声运放、后级滤波电路以及差分放大等技术手段来完成对噪声的滤除以及对弱小电压信号的放大，电路结 构复杂，故障率高，维修麻烦，制作技术难度大、维修麻烦因而造成造价成本较高。
技术实现思路
鉴于现有技术的以上不足，本技术的目的是提供一种温控热电偶型电压源，以无源方式解决有源方案的电压噪声问题和精度差的问题开关方便，并使之具有使用方便，便于传感器生产企业进行流水标定作业的特点。本技术目的实现的具体手段为：一种温控热电偶型电压源，其特征在于，由加热系统和热电偶组成，加热系统主要由加热器件06和加热控制电路构成，所述加热器件06为一铸铝构件，其上设置有两个安插温度传感器的螺纹接口和一个用于安插热电偶07的螺纹插孔；两个温度传感器通过模-数转换器01将所测温度信号反馈回控制器04，控制器04根据反馈信号通过固态继电器05连接加热器件06调节加热状态。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术通过控制热电偶热端温度实现输出电压的控制，用无源方式解决了有源方案的电压噪声问题和精度差的问题。本方案具备多种具体使用背景，用户无需专门查找相关传感器分度表即可快速准确完成标定工作。同时，本方案具备人机接口，可以实现通过PC机记录每一次的标定值，便于传感器生产企业进行流水标定作业。本方案采用工业级PID控制算法，在保证控制精度的同时确保性价比。附图说明：图1是本技术的工作框图。图2是本技术实施例接线示意图。图3是本技术加热器件的结构图。图中：具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作详细说明。图1为本技术温控热电偶型电压源的工作框图，控制电路的核心器件为控制器04，用以对反馈回来的信号进行分析处理并产生对应的控制指令，指示执行机构即固态继电器进行下一步操作。上位机08、键盘03和屏幕09分别与控制器04相连，键盘03用以给用户进行相关参数设置，屏幕09则用于显示，让用户对系统当前的工作状态有一个直观的了解。控制器04将控制指令作用于执行机构固态继电器05用以控制加热器件06加热工作。最终的输出则用热电偶07以热电动势的形式通过电压输出10输出。温度传感器02则以模拟量的形式将温度信息传递给模数转换器01，再由模数转换器01将模拟量信息转为数字量后传送给控制器04分析处理。图2为本技术温控热电偶型电压源的工作实施电路图：该系统控制器采用Texas Instruments德州仪器的MSP430F149低功耗单片机，模数转换模块则采用ADI公司的16位高精度ADC-AD7793，温度传感器采用PT100。加热电路由德力西电器生产的CDG1-1 DA 40A直流控交流型固态继电器、铸铝加热器(定制)、散热片、E型热电偶构成,显示设置界面则有16键矩阵键盘、2.8寸TFT彩屏，Altera max II型CPLD构成。图3为本技术温控热电偶型电压源的06铸铝加热器构造：在传统铸铝加热器的上表面开凿三个M3螺纹的螺孔，将M3螺钉封装的两个热敏电阻PT100分别安插在A和B孔内，热电偶07(E型热电偶)安插在指定螺孔内，即可保证其受热均匀，确保控制精度。本技术良好的技术优点可归纳如下：一、无源性该方案通过热电偶产生热电动势，热电偶测温的基本原理是用两种不同成份的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect)。该电动势由热电偶本身产生，并未引入其他电源因而也就不存在因其他电源而引入的噪声问题，属于无源方案。故十分适合对电压标定精度要求较高的工业用传感器进行标定。二、通用性本方案具有多种具体的使用背景，可以完成市面上绝大部分工业用传感器的标定校准工作，因而具有很好的通用性。三、高效性采用串口与PC机端的上位机建立通信关系，将时时的标定数据传回PC端备份、分析，进一步提高工业生产环节的效率，因而具有高效性。四、用户友好性采用TFT彩排、配合矩阵键盘实现功能设置，屏幕上时时显示设定输出电压，当前电压，当前温度及系统当前状态等系统工作状态信息，力求给用户一个更好的用户体验。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种温控热电偶型电压源，其特征在于，由加热系统和热电偶组成，加热系统主要由加热器件(06)和加热控制电路构成，所述加热器件(06)为一铸铝构件，其上设置有两个安插温度传感器的螺纹接口和一个用于安插热电偶(07)的螺纹插孔；两个温度传感器通过模‑数转换器(01)将所测温度信号反馈回控制器(04)，控制器(04)根据反馈信号通过固态继电器(05)连接加热器件(06)调节加热状态。
【技术特征摘要】
1.一种温控热电偶型电压源，其特征在于，由加热系统和热电偶组成，加热系统主要由加热器件(06)和加热控制电路构成，所述加热器件(06)为一铸铝构件，其上设置有两个安插温度传感器的螺纹接口和一个用于安插热电偶(07)的螺纹插孔；两个温度传感器通过模-数转换器(01)将...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘睿佳，邹应全，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川;51
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