專利名稱：一種測量電壓、電流、熱電阻信號的通用切換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)采集技術，具體來說涉及一種測量電壓、電流、熱電阻信號的通用切換器。
技術背景電力行業(yè)和其他工礦企業(yè)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的智能數(shù)據(jù)采集模塊中，通常需要采集測量溫度、壓力和差壓等過程參數(shù)。壓力或差壓變送器一般輸出的是4 20mA的電流信號，溫度傳感器通常有熱電偶、溫度變送器、熱電阻三種，熱電偶輸出的是毫伏級的電壓信號，溫度變送器輸出的是4 20mA的電流信號,熱電阻隨溫度的改變而改變其電阻值。一般電壓、電流、熱電阻阻值信號的測量分別由不同的數(shù)據(jù)采集裝置來完成?，F(xiàn)有一種通用型的智能數(shù)據(jù)采集裝置具有多個采集通道，每個通道既可采集電壓，也可采集熱電阻(從兩線制到四線制均可)。用戶按規(guī)定的接線方式來接入信號線，并設定相應的通道模式，即可完成所需的采集任務。在應用這些通用型的智能數(shù)據(jù)采集裝置時，如果采集的對象不固定，需要根據(jù)應用現(xiàn)場的情況來決定每個通道的是采集電壓(電流可轉換為電壓)信號還是采集熱電阻信號，這時需要打開這種數(shù)據(jù)采集裝置的接線盒重新接線。因此直接使用現(xiàn)有通用的智能數(shù)據(jù)采集設備，具有以下缺陷(I)對使用者的要求高，使用者應熟悉通用型智能數(shù)據(jù)采集裝置的信號接入圖，針對不同的測量對象來變更信號接入方式，然而不正確的接入方式或不慎的接線動作有可能損壞采集裝置接線盒；(2)將信號接入數(shù)據(jù)采集裝置時，需打開裝置的接線盒，增加了工作量，不適合在較為惡劣的環(huán)境中工作；(3)反復對數(shù)據(jù)采集裝置的接線盒進行連接與拆除容易造成接線端子的損壞，該接線端子的更換需要專業(yè)維修人員，導致維護費用較高。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種測量電壓、電流、熱電阻信號的通用切換器，方便不同輸入信號的測量。上述目的可通過以下技術方案來實現(xiàn)一種測量電壓、電流、測量熱電阻信號的通用切換器，包括外殼、輸入電纜、輸出電纜、接線排、切換開關、切換電阻，所述輸入電纜、輸出電纜均固定于外殼上，所述接線排、切換開關、切換電阻均位于外殼內；所述接線排具有五個采集接線端子和一個切換接線端子，所述輸入電纜的芯線分別通過各個采集接線端子與輸出電纜的芯線電連接；所述切換接線端子通過切換電阻與其中一個采集接線端子電連接，該切換接線端子還通過切換開關與另一個采集接線端子電連接。本實用新型所述切換開關為按鈕開關，所述外殼殼壁上開有按鈕孔，所述按鈕開關的按鈕穿過按鈕孔后伸出外殼。本實用新型具有以下有益效果(I)通過切換開關的切換或對輸入電纜的接線調整，本切換器則可適用電壓信號、電流信號、熱電阻信號的測量對象，便于數(shù)據(jù)采集裝置完成不同對象信號的測量；(2)切換開關操作簡單，且對輸入電纜的接線也較方便，使用方法易于掌握，工作量小，便于在較惡劣環(huán)境下使用；(3)構成元件少，制作和維護簡單、方便，對接線排的接線無須焊接，只需用接線端子連接即可。

圖I是本實用新型的通用切換器的主視圖；圖2是圖I左視圖；圖3是圖2的A-A剖視圖。圖中1.外殼,2.輸出電纜,3.接線排,4.切換電阻,5.輸入電纜,6.切換開關。
具體實施方式
圖I至圖3示出了本實用新型的一種測量電壓、電流、測量熱電阻信號的通用切換器，它包括外殼I、輸入電纜5、輸出電纜2、接線排3、切換開關6、切換電阻4，其中，外殼I呈膠囊型，為絕緣材料；輸入電纜5、輸出電纜2內均為帶屏蔽線的四芯絕緣(RVVP4)電纜，即共五條芯線(信號線)，輸入電纜5通過連接件與信號源連接，輸出電纜2與采集裝置連接；輸入電纜5、輸出電纜2均固定于外殼I上，并分設于外殼I兩端，接線排3、切換開關6、切換電阻4均位于外殼I內。接線排3具有五個采集接線端子和一個切換接線端子，采集接線端子用于直接連接輸入、輸出電纜的信號線，切換接線端子用于切換接入切換電阻4，輸入電纜5的芯線分別通過各個采集接線端子與輸出電纜2的芯線電連接；切換接線端子通過切換電阻4與其中一個采集接線端子電連接，該切換接線端子還通過切換開關6與另一個采集接線端子電連接。具體是，如圖3所示，接線排3上由左算起依次有第一、二、三、四、五、六位接線端子，接線排3上第一、二、四、五、六位接線端子將輸入電纜5和輸出電纜2的芯線連接起來；第三位接線端子的輸入端通過切換電阻4與第四位接線端子的輸入端相連，第三位接線端子的輸出端通過切換開關與第二位接線端子的輸出端相連。設定第二位接線端子為信號輸入的正端，設定第四位接線端子為信號輸入的負端。切換開關6為按鈕開關，在外殼殼壁上開有按鈕孔，按鈕開關的按鈕穿過按鈕孔后伸出外殼1，用于在外殼I外按下按鈕來接入或斷開切換電阻4。切換電阻4是精密電阻，其阻值大小由外部采集裝置所承受電壓的大小來決定。例如壓力傳感器一般提供的是4 20mA的電流信號，如英國輸力強莫伯蕾公司生產(chǎn)的35951H和35951J采集板可以承受IOV以下的電壓，則切換電阻4可以選250 Ω的精密電阻；無線的采集裝置Rosemount 848T只能承受IOOmv以下的電壓,則切換電阻4為5Ω，此時為增加連接的可靠性可選用兩個10 Ω的精密電阻并聯(lián)組成切換電阻，使最高輸入電壓不超過100mV。[0024]本通用切換器的工作過程如下(I)在測量電流信號時，按下按鈕開關，使切換開關6接通，切換電阻4接入在正、負接線端子之間，此時通過連接件將與正、負接線端子連接的輸入電纜5芯線對應連接到被測電流信號源的正、負端。將與第六位接線端子連接的輸入電纜芯線作為屏蔽線，并接地。接入的切換電阻4則可把電流信號轉換為電壓信號，由輸出電纜2的對應芯線輸出至外部采集裝置。(2)在測量電壓信號時，彈起按鈕開關，使切換開關6斷開，此時通過連接件將與正、負接線端子連接的輸入電纜芯線對應連接到被測電壓信號源的正、負端。將與第六位接 線端子連接的輸入電纜芯線作為屏蔽線，并接地。電壓信號直接經(jīng)輸入電纜5、輸出電纜2后進入外部采集裝置。(3)在測量熱電阻信號(阻值變化信號)時，彈起按鈕開關，使切換開關6斷開，此時通過連接件將與第一、二、四、五位接線端子連接的輸入電纜芯線對應連接到被測熱電阻信號源的相應端口，通過外部采集裝置并利用四線制方法測量熱電阻信號源的阻值變化；也可采用二線制、三線制方法，對應通過任意二、三個采集接線端子來連接熱電阻信號源。在上述的測量電流、電壓、熱電阻信號的過程中，根據(jù)外部采集裝置的要求，也與第六位接線端子連接的屏蔽線也可不接地，例如在測量熱電阻信號時，即使將與第六位接線端子連接的輸入電纜芯線作為屏蔽線接地，但此時也不起任何作用。上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍；即凡依本實用新型內容所作的變化與變型，都為本實用新型權利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
權利要求1.一種測量電壓、電流、測量熱電阻信號的通用切換器，其特征在于包括外殼、輸入電纜、輸出電纜、接線排、切換開關、切換電阻，所述輸入電纜、輸出電纜均固定于外殼上，所述接線排、切換開關、切換電阻均位于外殼內；所述接線排具有五個采集接線端子和一個切換接線端子，所述輸入電纜的芯線分別通過各個采集接線端子與輸出電纜的芯線電連接；所述切換接線端子通過切換電阻與其中一個采集接線端子電連接，該切換接線端子還通過切換開關與另一個采集接線端子電連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的測量電壓、電流、測量熱電阻信號的通用切換器，其特征在于所述切換開關為按鈕開關，所述外殼殼壁上開有按鈕孔，所述按鈕開關的按鈕穿過按鈕孔后伸出外殼。
專利摘要本實用新型公開了一種測量電壓、電流、測量熱電阻信號的通用切換器，其特征在于包括外殼、輸入電纜、輸出電纜、接線排、切換開關、切換電阻，所述輸入電纜、輸出電纜均固定于外殼上，所述接線排、切換開關、切換電阻均位于外殼內；所述接線排具有五個采集接線端子和一個切換接線端子，所述輸入電纜的芯線分別通過各個采集接線端子與輸出電纜的芯線電連接；所述切換接線端子通過切換電阻與其中一個采集接線端子電連接，該切換接線端子還通過切換開關與另一個采集接線端子電連接。本實用新型的切換器可適用電壓信號、電流信號、熱電阻信號的測量對象，便于數(shù)據(jù)采集裝置完成不同對象信號的測量；切換開關操作簡單。
文檔編號G01R15/12GK202533481SQ20122005401
公開日2012年11月14日 申請日期2012年2月17日 優(yōu)先權日2012年2月17日
發(fā)明者馮永新, 朱譽, 李千軍, 歐陽小環(huán), 胡勇, 鄭李坤, 霍鵬 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院