工業(yè)安全在線儀表校驗儀校準用的信號測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電器，特別是一種工業(yè)安全在線儀表校驗儀校準用的信號測量裝置。
【背景技術】
[0002]隨著工業(yè)過程自動化及計算機技術的不斷發(fā)展，為了保證工業(yè)生產(chǎn)的安全運行，要定時對生產(chǎn)過程中使用的儀表進行校準、維護。由于國家對工業(yè)安全生產(chǎn)的日益重視，工業(yè)過程校驗的工作量也不斷加大，也就對工業(yè)安全在線儀表校驗儀的自動化和準確性提出了更高的要求。因此需要研制準確度高、功能齊全的標準裝置，從而保證工業(yè)安全在線儀表校驗儀計量的準確性，提高校驗的效率。
[0003]校驗儀可在用戶設定的工作模式下輸出各種過程信號(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、存儲各項數(shù)據(jù)，同時可以根據(jù)實際需要任意設定各種過程信號的幅值、模式等，具備準確度高、攜帶方便、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
[0004]大型企業(yè)和計量部門普遍使用的標準設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，這類設備普遍價格高，服務成本昂貴，對環(huán)境條件的要求較高，主要用于實驗室，不便于在生產(chǎn)現(xiàn)場使用。并且這類設備的輸出范圍較寬，對工業(yè)安全在線儀表進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，并且對一些具有熱電偶和熱電阻功能的工業(yè)安全在線儀表，使用這類設備大都無法直接對其進行校準，還需通過公式或查表進行計算，使整個校準過程變得復雜，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]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種工業(yè)安全在線儀表校驗儀校準用的信號測量裝置，可有效解決校準過程復雜，工作效率低，測量精度低，影響工業(yè)安全生產(chǎn)的問題。
[0006]本實用新型解決的技術方案是，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、脈沖測量電路構成，所述的電壓測量電路是由第一電壓基準源、第一 A/D轉(zhuǎn)換器、運算放大器、分壓器構成，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源，第一 A/D轉(zhuǎn)換器經(jīng)運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、第一電壓基準源和I/V變換器構成，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、第二電壓基準源、采樣放大器和測量方式選擇器構成，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、第三電壓基準源、第四A/D轉(zhuǎn)換器、調(diào)理放大器和溫度傳感器構成，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數(shù)器、比較器、衰減濾波器構成，計數(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]本實用新型結(jié)構新穎獨特，體積小，攜帶方便，易操作使用，工作效率高，測量準確，保證工業(yè)安全生產(chǎn)，有良好的經(jīng)濟和社會效益。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的外部結(jié)構立體圖。
[0009]圖2為本實用新型的電路框示圖。
【具體實施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作詳細說明。
[0011]由圖1、2所示，本實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、脈沖測量電路構成，所述的電壓測量電路是由第一電壓基準源8、第一 A/D轉(zhuǎn)換器11、運算放大器9、分壓器10構成，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源8，第一 A/D轉(zhuǎn)換器11經(jīng)運算放大器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、第一電壓基準源8和I/V變換器12構成，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、第二電壓基準源15、采樣放大器16和測量方式選擇器17構成，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數(shù)器23、比較器24、衰減濾波器25構成，計數(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)換器型號均為ADS1246型ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述的運算放大器型號為TL081 ;所述的第一電壓基準源、第二電壓基準源型號為AD588，溫漂系數(shù)為1.5ppm/°c ;所述的比較器型號為LM393。
[0013]所述的電壓測量電路、電流測量電路均由高導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干擾輸出電壓，所有電路的連接線均采用雙絞線式屏蔽導線引出，電路板采用獨立地層的多層印刷電路板，信號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成，可實現(xiàn)對工業(yè)安全在線儀表校驗儀的測量功能的校準，其中:
[0015]1、電壓測量:主要由分壓器、A/D轉(zhuǎn)換器、基準源、運算放大器構成，輸入電壓信號經(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，基準源為A/D轉(zhuǎn)換器提供基準電壓。
[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，基準源為A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器提供基準電壓。
[0017]3、電阻測量:主要由程控電流源、采樣放大器、A/D轉(zhuǎn)換器構成，電阻測量采用恒流源激勵，對被測電阻Rin外加恒流激勵I s，通過測量被測電阻Rin兩端的壓降V ιη，由歐姆定律求出