一种便携式热电阻性能检测仪的制作方法

本发明涉及仪表传感器领域，具体涉及一种便携式热电阻性能检测仪。

背景技术：

热电阻是中低温区常用的一种温度温度传感器，目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜，在工业现场的得使用中，有时会安装在空间狭小而且不容易维护的地方，只有在大修时才有机会热电阻进行检修和维护，通常状态下难以进行检修，当出现温度显示异常时，通常情况需要拆卸下来，进行校验及校准，从而判定热电阻性能的好坏，这样往往延误了生产，降低了生产效率，无法在线判定热电阻的好坏。

现有技术下，是利用标准温度场恒定校准仪器产生温度信号输入到待校准的热电阻，然后将热电阻的输出信号与输入的标准温度做比较，获得校准数据或曲线。热电阻输入的标准量是利用一个标准电阻检测得到的，这时的校准实质上是待校准热电阻与标准热电阻之间的比较，但由于热电阻安装环境的特殊，一般情况下无法加入标准的温度场，也就无法确定热电阻的性能，只能等待设备停机后采取人工进入测温环境，对传感器进行拆卸后方可进行验证，这样不但会对生产造成一定影响，而且也增加了人力成本及操作人员的操作危险性。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种便携式热电阻性能检测仪，在不拆除热电阻的情况下，通过便携式热电阻性能测试仪判别热电阻的好坏，从而为是否需要拆下进校校准和校验提供依据，减少拆卸的费时费力，减轻工作强度，为热电阻是否需要更换或拆卸校验提供依据。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种便携式热电阻性能检测仪，其特征在于，包括pmw信号发生器、信号调理电路、v/i转换电路、同步检测电路、滤波电路和数据显示电路，pwm信号发生器由可编程嵌入式单片机通过编程实现，产生的pwm信号送入信号调理电路，信号调理电分为两路，一路直接输出单片机产生的pwm波形，另一路送入单稳态电路输出占空比为4∶5的周期信号，这样就产生了两种不同有效值的电信号，两路电信号通过单片机控制的电子开关进行自由选择，被接通的信号经运放缓冲、放大后送入v/i变换电路；vm电压信号在被测热电阻rt上产生同样波形的pwm波it，it的焦耳热效应使rt温致变化在r3上产生电压vt，即vt的大小收到rt的焦耳热效应调制，并反映了两pwm恒流波形转换时间特性。为了检测vt的脉冲幅度以及降低信号的信噪比，输出的vt信号送入同步检测电路进行检测，再经滤波电路，放大电路后通过数据显示电路进行显示，即可实时测得被测热电阻rt的动态特性。

优选地，所述pmw信号发生器采用可以生成pmw信号的嵌入式单片机，pwm信号的周期为0.1ms，占空比为1∶5，通过占空转换，相当于施加在热电阻上的电流有效值发生阶跃变化，电阻的焦耳热使热电阻的电阻值发生变化，通过电阻的变化，测试热电阻的动态性能。判别热电阻是否需要更换。

本发明具有以下有益效果：

可以实现在不拆除工业现场热电阻的前提下快速对热电阻实施快速在线检测，能够为热电阻的检修工作提供充分的依据。检修人员可以根据装置的判定结果决定是否需要进入工业现场进行热电阻的拆卸检修更换工作，避免了因热电阻失效而带来的生产效率降低，和高昂的人力成本。极大的提高了生产安全性和生产过程的高可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例一种便携式热电阻性能检测仪的结构示意图。

图2为本发明实施例一种便携式热电阻性能检测仪的信号调理电路图。

图3为本发明实施例一种便携式热电阻性能检测仪的v-i变换电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种便携式热电阻性能检测仪采用电加热法测试热电阻的动态特性，利用电流的热效应对热电阻进行加热，使温度迅速改变，热电阻的电阻值迅速改变，电阻值随时间的改变，就是热电阻的动态特性，具体的，包括pmw信号发生器、信号调理电路、v/i转换电路、同步检测电路、滤波电路和数据显示电路，pwm信号发生器由可编程嵌入式单片机通过编程实现，产生的pwm信号送入信号调理电路，信号调理电路如图2所示分为两路，一路直接输出单片机产生的pwm波形，另一路送入单稳态电路输出占空比为4∶5的周期信号，这样就产生了两种不同有效值的电信号，两路电信号通过单片机控制的电子开关进行自由选择，被接通的信号经运放缓冲、放大后送入v/i变换电路；v-i变换电路如图3所示，vm电压信号在被测热电阻rt上产生同样波形的pwm波it，it的焦耳热效应使rt温致变化在r3上产生电压vt，即vt的大小收到rt的焦耳热效应调制，并反映了两pwm恒流波形转换时间特性。为了检测vt的脉冲幅度以及降低信号的信噪比，输出的vt信号送入同步检测电路进行检测，再经滤波，放大电路后即可实时测得被测热电阻rt的动态特性，如果热电阻出现异常，其动态特性就会发生相应变化，通过单片机内部程序可进行对比，分析。最后将分析结果送至人机交互界面数据显示部分进行显示，即可达成本设计的最终目的。

所述pmw信号发生器采用可以生成pmw信号的嵌入式单片机，pwm信号的周期为0.1ms，占空比为1∶5，通过占空转换，相当于施加在热电阻上的电流有效值发生阶跃变化，电阻的焦耳热使热电阻的电阻值发生变化，通过电阻的变化，测试热电阻的动态性能。判别热电阻是否需要更换。

本具体实施对于热电厂的机组检修工作能够提供极大的便利。热电厂中有诸多热电阻用于检测锅炉、汽包、发电机等各点温度，这些热工参数对于热电厂的生产可靠性起着关键性的作用，但由于各监测点往往由于地理位置的原因，有些点不便于检修人员进行拆卸，因此只能等待机组大小修时才能依靠人工方法对各测温点进行逐个拆除，送至厂检验部门进行检验维修合格后再进行安装。但应用本装置后如果某热电阻出现异常或需要日常检修工作，检修人员即可携带此装置连接至热电阻引线两端，通过仪器的自动分析得出结果，就可以决定是否需要进行现场拆卸检修

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种便携式热电阻性能检测仪，包括PMW信号发生器、信号调理电路、V/I转换电路、同步检测电路、滤波电路和数据显示电路，PWM信号发生器由可编程嵌入式单片机通过编程实现，产生的PWM信号送入信号调理电路，信号调理电一路直接输出单片机产生的PWM波形，另一路送入单稳态电路输出占空比为4∶5的周期信号，两路电信号通过单片机控制的电子开关进行自由选择，被接通的信号经运放缓冲、放大后送入V/I变换电路。本发明在不拆除热电阻的情况下，通过便携式热电阻性能测试仪判别热电阻的好坏，从而为是否需要拆下进校校准和校验提供依据，减少拆卸的费时费力，减轻工作强度，为热电阻是否需要更换或拆卸校验提供依据。

技术研发人员：田海军;王丞浩;王庆召
受保护的技术使用者：东北电力大学
技术研发日：2017.02.13
技术公布日：2017.08.18