本發(fā)明涉及儀表傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式熱電阻性能檢測儀。

背景技術(shù)：

熱電阻是中低溫區(qū)常用的一種溫度溫度傳感器，目前應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅，在工業(yè)現(xiàn)場的得使用中，有時會安裝在空間狹小而且不容易維護(hù)的地方，只有在大修時才有機(jī)會熱電阻進(jìn)行檢修和維護(hù)，通常狀態(tài)下難以進(jìn)行檢修，當(dāng)出現(xiàn)溫度顯示異常時，通常情況需要拆卸下來，進(jìn)行校驗(yàn)及校準(zhǔn)，從而判定熱電阻性能的好壞，這樣往往延誤了生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)效率，無法在線判定熱電阻的好壞。

現(xiàn)有技術(shù)下，是利用標(biāo)準(zhǔn)溫度場恒定校準(zhǔn)儀器產(chǎn)生溫度信號輸入到待校準(zhǔn)的熱電阻，然后將熱電阻的輸出信號與輸入的標(biāo)準(zhǔn)溫度做比較，獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)或曲線。熱電阻輸入的標(biāo)準(zhǔn)量是利用一個標(biāo)準(zhǔn)電阻檢測得到的，這時的校準(zhǔn)實(shí)質(zhì)上是待校準(zhǔn)熱電阻與標(biāo)準(zhǔn)熱電阻之間的比較，但由于熱電阻安裝環(huán)境的特殊，一般情況下無法加入標(biāo)準(zhǔn)的溫度場，也就無法確定熱電阻的性能，只能等待設(shè)備停機(jī)后采取人工進(jìn)入測溫環(huán)境，對傳感器進(jìn)行拆卸后方可進(jìn)行驗(yàn)證，這樣不但會對生產(chǎn)造成一定影響，而且也增加了人力成本及操作人員的操作危險性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種便攜式熱電阻性能檢測儀，在不拆除熱電阻的情況下，通過便攜式熱電阻性能測試儀判別熱電阻的好壞，從而為是否需要拆下進(jìn)校校準(zhǔn)和校驗(yàn)提供依據(jù)，減少拆卸的費(fèi)時費(fèi)力，減輕工作強(qiáng)度，為熱電阻是否需要更換或拆卸校驗(yàn)提供依據(jù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種便攜式熱電阻性能檢測儀，其特征在于，包括pmw信號發(fā)生器、信號調(diào)理電路、v/i轉(zhuǎn)換電路、同步檢測電路、濾波電路和數(shù)據(jù)顯示電路，pwm信號發(fā)生器由可編程嵌入式單片機(jī)通過編程實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)生的pwm信號送入信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電分為兩路，一路直接輸出單片機(jī)產(chǎn)生的pwm波形，另一路送入單穩(wěn)態(tài)電路輸出占空比為4∶5的周期信號，這樣就產(chǎn)生了兩種不同有效值的電信號，兩路電信號通過單片機(jī)控制的電子開關(guān)進(jìn)行自由選擇，被接通的信號經(jīng)運(yùn)放緩沖、放大后送入v/i變換電路；vm電壓信號在被測熱電阻rt上產(chǎn)生同樣波形的pwm波it，it的焦耳熱效應(yīng)使rt溫致變化在r3上產(chǎn)生電壓vt，即vt的大小收到rt的焦耳熱效應(yīng)調(diào)制，并反映了兩pwm恒流波形轉(zhuǎn)換時間特性。為了檢測vt的脈沖幅度以及降低信號的信噪比，輸出的vt信號送入同步檢測電路進(jìn)行檢測，再經(jīng)濾波電路，放大電路后通過數(shù)據(jù)顯示電路進(jìn)行顯示，即可實(shí)時測得被測熱電阻rt的動態(tài)特性。

優(yōu)選地，所述pmw信號發(fā)生器采用可以生成pmw信號的嵌入式單片機(jī)，pwm信號的周期為0.1ms，占空比為1∶5，通過占空轉(zhuǎn)換，相當(dāng)于施加在熱電阻上的電流有效值發(fā)生階躍變化，電阻的焦耳熱使熱電阻的電阻值發(fā)生變化，通過電阻的變化，測試熱電阻的動態(tài)性能。判別熱電阻是否需要更換。

本發(fā)明具有以下有益效果：

可以實(shí)現(xiàn)在不拆除工業(yè)現(xiàn)場熱電阻的前提下快速對熱電阻實(shí)施快速在線檢測，能夠?yàn)闊犭娮璧臋z修工作提供充分的依據(jù)。檢修人員可以根據(jù)裝置的判定結(jié)果決定是否需要進(jìn)入工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行熱電阻的拆卸檢修更換工作，避免了因熱電阻失效而帶來的生產(chǎn)效率降低，和高昂的人力成本。極大的提高了生產(chǎn)安全性和生產(chǎn)過程的高可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種便攜式熱電阻性能檢測儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種便攜式熱電阻性能檢測儀的信號調(diào)理電路圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一種便攜式熱電阻性能檢測儀的v-i變換電路圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種便攜式熱電阻性能檢測儀采用電加熱法測試熱電阻的動態(tài)特性，利用電流的熱效應(yīng)對熱電阻進(jìn)行加熱，使溫度迅速改變，熱電阻的電阻值迅速改變，電阻值隨時間的改變，就是熱電阻的動態(tài)特性，具體的，包括pmw信號發(fā)生器、信號調(diào)理電路、v/i轉(zhuǎn)換電路、同步檢測電路、濾波電路和數(shù)據(jù)顯示電路，pwm信號發(fā)生器由可編程嵌入式單片機(jī)通過編程實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)生的pwm信號送入信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路如圖2所示分為兩路，一路直接輸出單片機(jī)產(chǎn)生的pwm波形，另一路送入單穩(wěn)態(tài)電路輸出占空比為4∶5的周期信號，這樣就產(chǎn)生了兩種不同有效值的電信號，兩路電信號通過單片機(jī)控制的電子開關(guān)進(jìn)行自由選擇，被接通的信號經(jīng)運(yùn)放緩沖、放大后送入v/i變換電路；v-i變換電路如圖3所示，vm電壓信號在被測熱電阻rt上產(chǎn)生同樣波形的pwm波it，it的焦耳熱效應(yīng)使rt溫致變化在r3上產(chǎn)生電壓vt，即vt的大小收到rt的焦耳熱效應(yīng)調(diào)制，并反映了兩pwm恒流波形轉(zhuǎn)換時間特性。為了檢測vt的脈沖幅度以及降低信號的信噪比，輸出的vt信號送入同步檢測電路進(jìn)行檢測，再經(jīng)濾波，放大電路后即可實(shí)時測得被測熱電阻rt的動態(tài)特性，如果熱電阻出現(xiàn)異常，其動態(tài)特性就會發(fā)生相應(yīng)變化，通過單片機(jī)內(nèi)部程序可進(jìn)行對比，分析。最后將分析結(jié)果送至人機(jī)交互界面數(shù)據(jù)顯示部分進(jìn)行顯示，即可達(dá)成本設(shè)計(jì)的最終目的。

所述pmw信號發(fā)生器采用可以生成pmw信號的嵌入式單片機(jī)，pwm信號的周期為0.1ms，占空比為1∶5，通過占空轉(zhuǎn)換，相當(dāng)于施加在熱電阻上的電流有效值發(fā)生階躍變化，電阻的焦耳熱使熱電阻的電阻值發(fā)生變化，通過電阻的變化，測試熱電阻的動態(tài)性能。判別熱電阻是否需要更換。

本具體實(shí)施對于熱電廠的機(jī)組檢修工作能夠提供極大的便利。熱電廠中有諸多熱電阻用于檢測鍋爐、汽包、發(fā)電機(jī)等各點(diǎn)溫度，這些熱工參數(shù)對于熱電廠的生產(chǎn)可靠性起著關(guān)鍵性的作用，但由于各監(jiān)測點(diǎn)往往由于地理位置的原因，有些點(diǎn)不便于檢修人員進(jìn)行拆卸，因此只能等待機(jī)組大小修時才能依靠人工方法對各測溫點(diǎn)進(jìn)行逐個拆除，送至廠檢驗(yàn)部門進(jìn)行檢驗(yàn)維修合格后再進(jìn)行安裝。但應(yīng)用本裝置后如果某熱電阻出現(xiàn)異常或需要日常檢修工作，檢修人員即可攜帶此裝置連接至熱電阻引線兩端，通過儀器的自動分析得出結(jié)果，就可以決定是否需要進(jìn)行現(xiàn)場拆卸檢修

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種便攜式熱電阻性能檢測儀，包括PMW信號發(fā)生器、信號調(diào)理電路、V/I轉(zhuǎn)換電路、同步檢測電路、濾波電路和數(shù)據(jù)顯示電路，PWM信號發(fā)生器由可編程嵌入式單片機(jī)通過編程實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)生的PWM信號送入信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電一路直接輸出單片機(jī)產(chǎn)生的PWM波形，另一路送入單穩(wěn)態(tài)電路輸出占空比為4∶5的周期信號，兩路電信號通過單片機(jī)控制的電子開關(guān)進(jìn)行自由選擇，被接通的信號經(jīng)運(yùn)放緩沖、放大后送入V/I變換電路。本發(fā)明在不拆除熱電阻的情況下，通過便攜式熱電阻性能測試儀判別熱電阻的好壞，從而為是否需要拆下進(jìn)校校準(zhǔn)和校驗(yàn)提供依據(jù)，減少拆卸的費(fèi)時費(fèi)力，減輕工作強(qiáng)度，為熱電阻是否需要更換或拆卸校驗(yàn)提供依據(jù)。

技術(shù)研發(fā)人員：田海軍;王丞浩;王慶召
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東北電力大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.02.13
技術(shù)公布日：2017.08.18