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一种继电器式低电势扫描开关的制作方法

2021-09-22 20:07:00 来源:中国专利 TAG:测量 通道 热电阻 热电偶 检定


1.本发明属于测量技术领域,涉及一种在热电偶、热电阻自动检定系统中,用于切换各个测量通道,达到多路通道快速测量的继电器扫描开关。


背景技术:

2.继电器式低电势扫描开关所利用的原理是:固定在扫描开关上面板的接线端子连接传感器,采集到的信号通过通道电路板传递给继电器。固定在机箱内部的控制电路板通过排线与通道电路板相连,其上面的单片机可控制通道电路板上的继电器动作。通过继电器的吸合与断开,达到切换通道与数据传输的功能。
3.现有的扫描开关大多采用机械式,通过步进电机带动多联段开关转动。由于热电阻测量需要考虑四线制,多通道开关通常选择五联段。由于各层开关之间存在间隙,层数越多,越容易出现转不到位的情况。同时,开关通道数越多,越容易出现同时接通两个通道的情况。另外,机械式扫描开关还存在磨损问题,影响开关寿命及通道转换。


技术实现要素:

4.为解决现有技术中扫描开关存在的上述技术问题,本发明的目的是提供一种继电器式低电势扫描开关,能够在热电偶、热电阻自动检定系统中,用于切换各个测量通道,达到多路通道快速测量。
5.本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
6.本发明公开的一种继电器式低电势扫描开关,包括接线端子、通道电路板、控制电路板、机箱外壳、外部通讯接口。所述接线端子位于扫描开关上面板外侧,用于连接传感器和外部接线;所述通道电路板安装在扫描开关机箱上面板内侧,用于接线端子固定连接和继电器焊接;所述通道电路板设有输出通道、标准通道,n个被检通道,每个通道预留接线端子开孔;所述通道电路板采用两极继电器控制通道通断,标准通道配置两个继电器,每个被检通道配置继电器,另外单独配备监控继电器和换向继电器。所述控制电路板位于通道电路板下方,主要功能包括接受上位机和物理命令实现通道切换、电流换向功能;所述控制电路设有单片机模块,通讯模块和供电模块;所述开关外部接口主要分布在机身两侧,方便外部接线及开关串联。
7.作为优选,所述通道电路板设计有两个输出通道、一个标准通道,n个被检通道,每个通道预留四个接线端子开孔;所述通道电路板采用两极继电器控制通道通断,标准通道配置两个继电器,每个被检通道配置三个继电器,另外单独配备两个监控继电器,两个换向继电器。
8.作为优选,所述扫描开关为每个通道配备独立切换功能,用于随意手动或程控切换至任意通道。
9.作为优选,所述扫描开关用于切换二线、三线、四线铂电阻及各种类型热电偶,并且能够直接测量三线铂电阻。
10.作为优选,所述扫描开关升温过程中采集标准温度采用监控继电器吸合实现,保证标准通道继电器和其他被检通道继电器寿命的一致性,延长扫描开关的整体使用寿命。
11.作为优选,选择接触电阻较小且稳定的继电器,直接将其焊接在接线端子电路板上,缩短信号在电路板上传输距离,避免引入额外干扰,寄生电势控制在0.2μv以内,通道间差2 μv以内。
12.作为优选,所述扫描开关放置在现场使用,或配备固定把手固定在机柜里使用。
13.作为优选,所述扫描开关配备两个输出通道,供一台单独使用或多台串联使用.
14.作为优选,开关具备设置复位状态功能,即继电器全部不吸合,最大化利用各通道。
15.本发明公开的一种继电器式低电势扫描开关的工作方法为:
16.根据拟实现的通道数选择相应个数的接线端子、按键、指示灯及继电器,设计相应大小的通道电路板、控制电路板和机箱外壳,按相应顺序安装扫描开关。
17.单台扫描开关,手动按下通道按键或连接上位机程控发送命令,实现通道切换,判断指示灯是否点亮;接线端子连接传感器,右边输出通道接入测温仪表,判断仪表上是否显示正确读数。
18.多台扫描开关,输出通道相互串联,各通讯接口并联或串联接入上位机,通过上位机对所有开关进行供电与通讯或第一台开关对其他开关进行供电与通讯。上位机分别对各开关进行地址号设置,程控实现某个开关某个通道切换,其它开关处于复位状态,即其它开关继电器全部不吸合。
19.即根据需要实现相应的扫描开关,能够提高通道切换的准确性,降低寄生电势,提高开关寿命,最大化利用各通道。
20.有益效果:
21.1、本发明公开的一种继电器式低电势扫描开关,单台扫描开关,手动按下通道按键或连接上位机程控发送命令,实现通道切换,判断指示灯是否点亮;接线端子连接传感器,右边输出通道接入测温仪表,判断仪表上是否显示正确读数。多台扫描开关,输出通道相互串联,各通讯接口并联或串联接入上位机,通过上位机对所有开关进行供电与通讯或第一台开关对其他开关进行供电与通讯。上位机分别对各开关进行地址号设置,程控实现某个开关某个通道切换,其它开关处于复位状态。本发明能够根据需要实现相应的扫描开关,能够提高通道切换的准确性,降低寄生电势,提高开关寿命。
22.2、本发明公开的一种继电器式低电势扫描开关,扫描开关为每个通道配备独立切换功能,用于随意手动或程控切换至任意通道。
23.3、本发明公开的一种继电器式低电势扫描开关,扫描开关用于切换二线、三线、四线铂电阻及各种类型热电偶,并且能够直接测量三线铂电阻。
24.4、本发明公开的一种继电器式低电势扫描开关,扫描开关升温过程中采集标准温度采用监控继电器吸合实现,保证标准通道继电器和其他被检通道继电器寿命的一致性,延长扫描开关的整体使用寿命。
25.5、本发明公开的一种继电器式低电势扫描开关,开关具备设置复位状态功能,即继电器全部不吸合,最大化利用各通道。
附图说明
26.图1为本发明实施例提供的扫描开关整体各层示意图;
27.图2为本发明实施例提供的通道电路板的结构示意图;
28.图3为本发明实施例提供的接线端子与机箱上面板固定方式示意图;
29.图4为本发明实施例提供的接线端子与通道电路板固定方式示意图;
30.其中:1

接线端子;2

上面板;3

通道电路板;4

螺杆;5

控制电路板;6

下面板; 7

侧面板;8

支撑立柱;9

外部通讯接口;10

把手;11

侧板固定开口;12

标准继电器; 13

监控继电器;14

被检继电器;15

换向继电器;16

接线端子开孔;17

按键开孔;18
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指示灯开孔;19

绝缘法兰;20

固定螺母;21

铜盘。
具体实施方式
31.为了更好的说明本发明的目的和优点,下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。
32.实施例1:
33.如图1、2、3、4所示,本实施例公开的一种继电器式低电势扫描开关,包括接线端子1、上面板2、通道电路板3、螺杆4、控制电路板5、下面板6、侧面板7、支撑立柱8、外部通讯接口9、把手10、侧板固定开口11、标准继电器12、监控继电器13、被检继电器14、换向继电器15、接线端子开孔16、按键开孔17、指示灯开孔18、绝缘法兰19、固定螺母20、铜盘21。
34.所述接线端子1位于扫描开关上面板2外侧,用于连接传感器和外部接线;所述通道电路板3安装在扫描开关机箱上面板2内侧,用于接线端子1固定连接和继电器焊接;所述通道电路板3设有两个输出通道、一个标准通道,n个被检通道,每个通道预留四个接线端子开孔16;所述通道电路板3采用两极继电器控制通道通断,标准通道配置两个标准继电器12,每个被检通道配置三个被检继电器13,另外单独配备两个监控继电器14,两个换向继电器15;所述控制电路板5位于通道电路板3下方,主要功能是接受上位机和物理命令实现通道切换、电流换向等功能,设计有单片机模块,通讯模块和供电模块;所述开关外部通讯接口 9主要分布在机身两侧,方便外部接线及开关串联。
35.所述扫描开关为每个通道配备独立切换功能,可随意手动或程控切换至任意通道;
36.所述扫描开关可以用来切换二线、三线、四线铂电阻及各种类型热电偶,并且能够直接测量三线铂电阻。
37.所述扫描开关升温过程中采集标准温度采用监控继电器吸合实现,保证标准通道继电器和其他被检通道继电器寿命的一致性,延长扫描开关的整体使用寿命。
38.选择接触电阻较小且稳定的继电器,直接将其焊接在接线端子电路板上,缩短信号在电路板上传输距离,避免引入额外干扰,寄生电势控制在0.2μv以内,通道间差2μv以内;
39.所述扫描开关可放置在现场使用,也可配备固定把手固定在机柜里使用。
40.如图1、2、3、4所示,本实施例公开的一种继电器式低电势扫描开关的工作过程方法是:
41.根据拟实现的通道数选择相应个数的接线端子1、标准继电器12、监控继电器13、
被检继电器14、换向继电器15、接线端子开孔16、按键开孔17、指示灯开孔18,设计相应大小的通道电路板3、控制电路板5和机箱外壳,按相应顺序安装扫描开关。
42.单台扫描开关,手动按下通道按键或连接上位机程控发送命令,实现通道切换,判断指示灯是否点亮;接线端子1连接传感器,右边输出通道接入测温仪表,判断仪表上是否显示正确读数。
43.多台扫描开关,输出通道相互串联,各通讯接口并联或串联接入上位机,通过上位机对所有开关进行供电与通讯或第一台开关对其他开关进行供电与通讯。上位机分别对各开关进行地址号设置,程控实现某个开关某个通道切换,其它开关处于复位状态,即其它开关继电器全部不吸合。
44.即根据需要实现相应的扫描开关,能够提高通道切换的准确性,降低寄生电势,提高开关寿命,最大化利用各通道。
45.以上所述的具体描述,对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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