本實用新型涉及溫度計量校準(zhǔn)領(lǐng)域，具體涉及為一種應(yīng)用于熱電偶、熱電阻檢測的掃描開關(guān)。

背景技術(shù)：

熱電偶、熱電阻被作為溫度測量器件，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。通常標(biāo)準(zhǔn)熱電偶自動測量系統(tǒng)用于校準(zhǔn)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10鉑熱電偶；工作用熱電偶自動測量系統(tǒng)用于校準(zhǔn)工作，用貴或廉的金屬熱電偶；工業(yè)用熱電阻自動測量系統(tǒng)用于校準(zhǔn)工業(yè)鉑、銅熱電阻。這些熱電偶、熱電阻自動測量系統(tǒng)的種類很多，但通常由恒溫裝置、掃描開關(guān)、控溫器、電測儀表和外部計算機等5個部分組成，而掃描開關(guān)作為其中制作難度最高的部分，在熱電偶、熱電阻自動測量系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用?？偠灾?，目前市場上的低電勢切換開關(guān)主要有人工操作和自動操作兩種，市場上的一些電子開關(guān)存在寄生電勢較大的問題，無法滿足測試條件；手動操作的低電勢開關(guān)一般只具有通道切換功能，無法進(jìn)行二線制、三線制、四線制以及電流換向等操作的開關(guān)切換；自動操作的低電勢開關(guān)通常采用步進(jìn)電機進(jìn)行驅(qū)動，只能按照通道順序依次切換，無法進(jìn)行通道跳轉(zhuǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)通道切換、二線制、三線制、四線制轉(zhuǎn)換以及電流換向等多種功能的應(yīng)用于熱電偶、熱電阻檢測的掃描開關(guān)。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種應(yīng)用于熱電偶、熱電阻檢測的掃描開關(guān)，包括機箱后面板、機箱前面板以及主板；所述機箱后面板包括電源開關(guān)、與電測儀表通訊串口、與電腦通訊串口、與電測儀表連接接口、與被測熱電偶、熱電阻連接接口、與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻連接接口，機箱后面板左上角為與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻連接接口，右側(cè)縱向兩排左至右，上至下分別為與電測儀表連接接口、電源開關(guān)和與電腦通訊串口、與電測儀表通訊串口，中間部分為與被測熱電偶、熱電阻連接接口；所述機箱前面板包括設(shè)有液晶屏幕和鍵盤；機箱前面板左側(cè)為液晶屏幕，右側(cè)為鍵盤；鍵盤分為五行四列，左至右，上至下分別為CH1、CH2、CH3、CH4、CH5、CH6、CH7、CH8、CH9、CH10、CH11、STD、2線、3線、4線、RUN、量程、正向、反向、STOP；所述主板包括微處理器單元、繼電器陣列、鍵盤驅(qū)動及其接口、電源、總線驅(qū)動及液晶顯示接口、串口以及達(dá)林頓管驅(qū)動；主板的右上角為電源，電源左側(cè)依次為總線驅(qū)動及液晶顯示接口、和串口；電源下方為鍵盤驅(qū)動及其接口，鍵盤驅(qū)動及其接口的左側(cè)依次為微處理器單元和達(dá)林頓管驅(qū)動；主板的左側(cè)和下側(cè)部分為繼電器陣列；各模塊之間均通過電路連接。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述機箱后面板與機箱前面板上的電器元件均與主板上的相應(yīng)模塊相接，連接方式如下：

機箱后面板上的與電測儀表連接接口、與被測熱電偶、熱電阻連接接口和與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻連接接口均與繼電器陣列使用等長均質(zhì)導(dǎo)線連接；與電測儀表通訊串口和與電腦通訊串口均與串口采用雙絞線連接；電源開關(guān)通過導(dǎo)線與電源連接；所述機箱前面板上的液晶屏幕與總線驅(qū)動及液晶顯示接口采用30線排線連接；鍵盤與鍵盤驅(qū)動及其接口采用20線排線連接。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的繼電器陣列由具備自鎖功能的低電勢雙刀雙擲或類似功能的繼電器構(gòu)成；繼電器數(shù)量為2N+6，其中N≥1為被測熱電偶、熱電阻通道數(shù)量；至少一組繼電器開關(guān)與換向繼電器開關(guān)串聯(lián)，再通過輔助觸點與換線繼電器開關(guān)相串聯(lián)。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述電源可以將220V交流電源轉(zhuǎn)換為3.3V和12V直流電源；所述鍵盤采用銀漿鍍膜形式；所述的液晶屏幕采用6寸65535色TFT液晶屏幕，分辨力為640×480。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻連接接口以及與被測熱電偶、熱電阻連接接口均采用具備低熱電勢特性和低接觸電阻特性的5芯航空插頭，其中外圍的四芯分別與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻或被測熱電偶、熱電阻的電壓正負(fù)接線端口和電流正負(fù)接線端口相連，中間的一芯與連接電纜的屏蔽層連接，并最終與本裝置的機殼連接，以達(dá)到抗干擾的目的；所述的與電測儀表連接接口含有4個接口，分別對應(yīng)與電測儀表連接的電壓正負(fù)接線端口和電流正負(fù)接線端口，它們均采用具備低熱電勢特性和低接觸電阻特性的鍍金香蕉插頭。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的與電測儀表連接接口、與被測熱電偶、熱電阻連接接口、與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻連接接口均為低電勢接線端子。

本實用新型的有益效果是：（1）可在外部電腦的控制下自動進(jìn)行通道切換、線制變化或電流換向操作，測量過程中無需進(jìn)行人工換線、換向等操作，極大的提高了測試效率；（2）使用具備自鎖功能的低電勢繼電器組成繼電器陣列，無需步進(jìn)電機，可實現(xiàn)通道的跳轉(zhuǎn)，體積小、無噪聲；（3）每個通道內(nèi)部只經(jīng)過3個連線結(jié)點，降低通道熱電勢。

附圖說明

圖1為一種應(yīng)用于熱電偶、熱電阻檢測的掃描開關(guān)的主板硬件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種應(yīng)用于熱電偶、熱電阻檢測的掃描開關(guān)的繼電器陣列結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一種應(yīng)用于熱電偶、熱電阻檢測的掃描開關(guān)的機箱背板示意圖；

圖4為一種應(yīng)用于熱電偶、熱電阻檢測的掃描開關(guān)的機箱面板示意圖；

圖中：1機型后面板、10電源開關(guān)、11電測儀表通訊串口、12與電腦通訊串口、13與電測儀表連接接口、14與被測熱電偶、熱電阻連接接口、15與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻連接接口、2機型前面板、21鍵盤、22液晶屏幕、3主板、31微處理器單元、32繼電器陣列、33鍵盤驅(qū)動及其接口、34電源、35總線驅(qū)動及液晶顯示接口、36串口、37達(dá)林頓管驅(qū)動。

具體實施方式

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

參照附圖，一種應(yīng)用于熱電偶、熱電阻檢測的掃描開關(guān)，包括機箱后面板1、機箱前面板2以及主板3；所述機箱后面板1包括電源開關(guān)10、與電測儀表通訊串口11、與電腦通訊串口12、與電測儀表連接接口13、與被測熱電偶、熱電阻連接接口14、與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻連接接口15，機箱后面板1左上角為與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻連接接口15，右側(cè)縱向兩排左至右，上至下分別為與電測儀表連接接口13、電源開關(guān)10和與電腦通訊串口12、與電測儀表通訊串口11，中間部分為與被測熱電偶、熱電阻連接接口14；所述機箱前面板2包括設(shè)有液晶屏幕22和鍵盤21；機箱前面板2左側(cè)為液晶屏幕22，右側(cè)為鍵盤21；鍵盤分為五行四列，左至右，上至下分別為CH1、CH2、CH3、CH4、CH5、CH6、CH7、CH8、CH9、CH10、CH11、STD、2線、3線、4線、RUN、量程、正向、反向、STOP；所述主板3包括微處理器單元31、繼電器陣列32、鍵盤驅(qū)動及其接口33、電源34、總線驅(qū)動及液晶顯示接口35、串口36以及達(dá)林頓管驅(qū)動37；主板3的右上角為電源34，電源34左側(cè)依次為總線驅(qū)動及液晶顯示接口35、和串口36；電源下方為鍵盤驅(qū)動及其接口33，鍵盤驅(qū)動及其接口33的左側(cè)依次為微處理器單元31和達(dá)林頓管驅(qū)動37；主板3的左側(cè)和下側(cè)部分為繼電器陣列32；各模塊之間均通過電路連接。

所述的機箱后面板1與機箱前面板2上的電器元件均與主板3上的相應(yīng)模塊相接，連接方式如下：

機箱后面板1上的與電測儀表連接接口13、與被測熱電偶、熱電阻連接接口14和與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻連接接口15均與繼電器陣列32使用等長均質(zhì)導(dǎo)線連接；與電測儀表通訊串口11和與電腦通訊串口12均與串口36采用雙絞線連接；電源開關(guān)10通過導(dǎo)線與電源34連接；所述機箱前面板2上的液晶屏幕22與總線驅(qū)動及液晶顯示接口35采用30線排線連接；鍵盤21與鍵盤驅(qū)動及其接口33采用20線排線連接。

所述的繼電器陣列32由具備自鎖功能的低電勢雙刀雙擲或類似功能的繼電器構(gòu)成；繼電器數(shù)量為2N+6，其中N≥1為被測熱電偶、熱電阻通道數(shù)量；至少一組繼電器開關(guān)與換向繼電器開關(guān)串聯(lián)，再通過輔助觸點與換線繼電器開關(guān)相串聯(lián)。

所述的電源34可以將220V交流電源轉(zhuǎn)換為3.3V和12V直流電源；所述鍵盤21采用銀漿鍍膜形式；所述的液晶屏幕22采用6寸65535色TFT液晶屏幕，分辨力為640×480。

所述的與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻連接接口15以及與被測熱電偶、熱電阻連接接口14均采用具備低熱電勢特性和低接觸電阻特性的5芯航空插頭（male形式），其中外圍的四芯分別與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻或被測熱電偶、熱電阻的電壓正負(fù)接線端口和電流正負(fù)接線端口相連，中間的一芯與連接電纜的屏蔽層連接，并最終與本裝置的機殼連接，以達(dá)到抗干擾的目的；所述的與電測儀表連接接口13含有4個接口，分別對應(yīng)與電測儀表連接的電壓正負(fù)接線端口和電流正負(fù)接線端口，它們均采用具備低熱電勢特性和低接觸電阻特性的鍍金香蕉插頭（female形式）。

所述的與電測儀表連接接口13、與被測熱電偶、熱電阻連接接口14、與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、熱電阻連接接口15均為低電勢接線端子。

參照附圖，本實用新型的工作原理如下：微處理器單元31通過串口36接收來至外部電腦的SCPI指令，進(jìn)行解析后，微處理器單元31首先通過達(dá)林頓管驅(qū)動37對繼電器陣列32的相應(yīng)繼電器進(jìn)行驅(qū)動，進(jìn)而達(dá)到通道切換、線制變換或電流換向的目的；然后再通過串口36控制外部電測儀表進(jìn)行測量值的讀取；最后通過總線驅(qū)動及液晶顯示接口35在機箱前面板2上的液晶屏幕22上顯示。同樣，微處理器單元31也可以通過解析鍵盤驅(qū)動及其接口33傳回的用戶按鍵信息進(jìn)行以上操作。

參照圖2，在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)通道（STD）切換時，繼電器S11、S12、S21、S22…SN1和SN2處于斷開狀態(tài)，繼電器S01與S02處于閉合狀態(tài)，繼電器S10的管腳V+和V-分別連接繼電器SA1的管腳V_IN+和V_IN-；繼電器S02的管腳I+和I-分別連接繼電器SA2的管腳I_IN+和I_IN-；在進(jìn)行第k個被測熱電偶、熱電阻通道切換時（1≤k≤N），繼電器Sk1與Sk2處于閉合狀態(tài)，繼電器S01、S02…S(k-1)1、S(k-1)2、S(k+1)1、S(k+1)2…SN1和SN2處于斷開狀態(tài)；在進(jìn)行正向電流工作時，繼電器SA1與SA2與常開輔助觸點NO相連處于常開狀態(tài)；在進(jìn)行反向電流工作時，繼電器SA1與SA2遇常閉輔助觸點NC相連處于常閉狀態(tài)；在進(jìn)行二線制工作時，繼電器SA3與SA4處于閉合狀態(tài)；在進(jìn)行三線制工作時，繼電器SA3處于閉合狀態(tài)，繼電器SA4處于斷開狀態(tài)；在進(jìn)行四線制工作時，繼電器SA3與SA4處于斷開狀態(tài)。

最后所應(yīng)說明的是，本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊、完全滿足《JJF 1098 熱電偶、熱電阻自動測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范》中對掃描開關(guān)的要求，以上實施例僅用以補充闡釋本實用新型的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的廣大技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者同等替換，都不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。