專利名稱：一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一種熱量表，具體涉及一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表，用于
計(jì)量熱量。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)集中供熱事業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)供熱節(jié)能的研究也不斷深入，熱計(jì)量與溫度控制已成為當(dāng)前我國(guó)暖通行業(yè)關(guān)注與研究的熱點(diǎn)。熱量表既可用于居民家庭又可用于現(xiàn)代化的中央供暖供冷的智能大廈中，它摒棄傳統(tǒng)的按面積收費(fèi)模式，實(shí)行按實(shí)際熱耗量收費(fèi)，真正做到“用多少熱，交多少錢”，而且用戶可以根據(jù)氣候經(jīng)濟(jì)等條件自行調(diào)節(jié)，因此不僅節(jié)省熱費(fèi)，而且起到節(jié)能作用。熱量表通常由配對(duì)溫度傳感器，流量計(jì)，積分儀構(gòu)成，其中積分儀包括主控制器、顯示器按鍵等部分。而且熱量表所用的配對(duì)溫度傳感器多為2線制或4線制，它們各自適用的場(chǎng)合不同，2線制適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合，4線制適用于測(cè)量精度較高的場(chǎng)合。但是如果在不改變電路板接口的前提下，要對(duì)2線制和4線制進(jìn)行替換就非常不方便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表，不需改變電路結(jié)構(gòu)，即可實(shí)現(xiàn)2線制和4線制的轉(zhuǎn)換，使用方便。本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下:一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表，由溫度傳感器、流量計(jì)和積分儀構(gòu)成，積分儀中包括主控制器、輸入接口電路和顯示接口電路，恒流源通過(guò)多路開關(guān)為溫度傳感器提供電流，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)經(jīng)放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路·后進(jìn)入到主控制器中，流量計(jì)通過(guò)流量信號(hào)接口電路向主控制器發(fā)出流量信號(hào)，由主控制器將收到的溫度信號(hào)和流量信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算得到所消耗的熱量；所述多路開關(guān)與溫度傳感器之間同時(shí)具有2線制和4線制兩種引線方式。所述的溫度傳感器采用電阻型溫度傳感器PtlOOO。所述的2線制引線方式為:由引線端2-2、電阻RL4、溫度傳感器、電阻RL3和引線端2-1構(gòu)成電流回路，電壓回路與電流回路相同。所述的4線制引線方式為:由引線端4-2、電阻RL2、溫度傳感器、電阻RLl和引線端4-1構(gòu)成電流回路，由Ul同相端、電阻RL4、溫度傳感器、電阻RL3和U2同相端構(gòu)成電壓回路。所述積分儀中還包括通信接口電路，通信接口電路分別與通信主機(jī)和抄表器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。本熱量表采用電池給主控制器供電，主控制器通過(guò)程控開關(guān)給各接口電路供電。本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型不需改變?cè)须娐返慕Y(jié)構(gòu)便可實(shí)現(xiàn)在2線制或4線制的接線方式下測(cè)量電阻型溫度傳感器的阻值，使用方便；低功耗的設(shè)計(jì)，使本裝置在電池供電的方式下能工作更長(zhǎng)的時(shí)間。
圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。圖2是2線制測(cè)溫電路原理圖。圖3為4線制測(cè)溫電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表，由溫度傳感器8、溫度傳感器9、流量計(jì)11和積分儀構(gòu)成，積分儀中包括主控制器1、輸入接口電路16和顯示接口電路17，恒流源6通過(guò)多路開關(guān)7為溫度傳感器8、溫度傳感器9提供電流，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)經(jīng)放大電路5和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4后進(jìn)入到主控制器I中，流量計(jì)11通過(guò)流量信號(hào)接口電路10向主控制器I發(fā)出流量信號(hào)，由主控制器I將收到的溫度信號(hào)和流量信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算得到所消耗的熱量；所述多路開關(guān)7與溫度傳感器8、溫度傳感器9之間同時(shí)具有2線制和4線制兩種引線方式。本裝置采用電阻型溫度傳感器PtlOOO作為測(cè)溫元件。使用時(shí)，將溫度傳感器8和溫度傳感器9分別安裝在通過(guò)載熱流體的入口和出口管道上。主控制器I定時(shí)通過(guò)多路開關(guān)7為溫度傳感器8和溫度傳感器9提供電流，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)經(jīng)放大電路5和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4后進(jìn)入主控制器I。經(jīng)主控制器I計(jì)算處理可得到進(jìn)水溫度值、回水溫度值及溫度差值。流量計(jì)11安裝在流體入口或出口的管道上，當(dāng)有流體流過(guò)流量計(jì)11，流量計(jì)11向主控制器I發(fā)出與流量成正比的脈沖信號(hào)，主控制器I根據(jù)載熱流體的入口和出口溫度值、流量計(jì)11給出的流量信號(hào)值，計(jì)算出該系統(tǒng)所消耗的熱量。同時(shí)積分儀能夠采用分級(jí)菜單的方式將累計(jì)熱量和流量、瞬時(shí)熱量和流量、進(jìn)回水溫度和溫差以及該裝置的一些參數(shù)通過(guò)顯示接口電路17顯示在顯示器上，操作者通過(guò)輸入接口電路16可以實(shí)現(xiàn)菜單間的切換 。如圖2所示，在進(jìn)行2線制測(cè)溫時(shí)，將引線端2-1和引線端2-2接入電路，由Ql和Q2組成的鏡像恒流源為電路提供恒定的電流，由引線端2-2、電阻RL4、溫度傳感器8或溫度傳感器9、電阻RL3和引線端2-1構(gòu)成電流回路，電壓回路與電流回路相同。當(dāng)電流流經(jīng)PtlOOO后產(chǎn)生電壓差，電壓信號(hào)經(jīng)放大電路5放大后送入主控制器I的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4，最后由主控制器I進(jìn)行溫度運(yùn)算。由于連接導(dǎo)線的電阻RL3和RL4無(wú)法測(cè)得而計(jì)入電阻型溫度傳感器的阻值中，因此使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生附加誤差，適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合。如圖3所示，在進(jìn)行4線制測(cè)溫時(shí)，將引線端4-1與引線端4-2接入電路，由Ql和Q2組成的鏡像恒流源為電路提供恒定的電流，由引線端4-2、電阻RL2、溫度傳感器8或溫度傳感器9、電阻RLl和引線端4-1構(gòu)成電流回路，由Ul同相端、電阻RL4、溫度傳感器8或溫度傳感器9、電阻RL3和U2同相端構(gòu)成電壓回路。當(dāng)電流流經(jīng)PtlOOO后產(chǎn)生電壓差，電壓信號(hào)經(jīng)放大電路5放大后送入主控制器I的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4，最后由主控制器I進(jìn)行溫度運(yùn)算。由于在電壓回路中RL3和RL4接入高輸入阻抗電路，使得流過(guò)電阻RL3和RL4的電流近似為0，進(jìn)而使得進(jìn)入放大電路的電壓信號(hào)即為電阻型溫度傳感器兩端的電壓，因此4線制測(cè)量方式不受導(dǎo)線電阻的影響，適用于測(cè)量精度較高的場(chǎng)合。所述積分儀中還包括通信接口電路12、14，通信接口電路12、14分別與通信主機(jī)13和抄表器15實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，能夠滿足遠(yuǎn)程抄表和現(xiàn)場(chǎng)抄表的需求。本熱量表采用電池2給主控制器I供電，在主控制器I不工作時(shí)可進(jìn)入節(jié)電模式，當(dāng)有外部操作時(shí)，主控制器I進(jìn)入工作模式。主控制器I通過(guò)程控開關(guān)3給各接口電路供電，可選擇性的給任一接口電路`供電，這樣極大的降低了裝置的功耗。
權(quán)利要求1.一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表，由溫度傳感器(8、9)、流量計(jì)(11)和積分儀構(gòu)成，積分儀中包括主控制器(I )、輸入接口電路(16)和顯示接口電路(17)，其特征在于:恒流源(6)通過(guò)多路開關(guān)(7)為溫度傳感器(8、9)提供電流，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)經(jīng)放大電路(5 )和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(4 )后進(jìn)入到主控制器(I)中，流量計(jì)(11)通過(guò)流量信號(hào)接口電路(10)向主控制器(I)發(fā)出流量信號(hào)，由主控制器(I)將收到的溫度信號(hào)和流量信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算得到所消耗的熱量；所述多路開關(guān)(7)與溫度傳感器(8、9)之間同時(shí)具有2線制和4線制兩種引線方式。
2.如權(quán)利要求1所述的一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表，其特征在于:所述的溫度傳感器(8、9 )采用電阻型溫度傳感器Pt 1000。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表，其特征在于，所述的2線制引線方式為:由引線端2-2、電阻RL4、溫度傳感器(8、9)、電阻RL3和引線端2_1構(gòu)成電流回路，電壓回路與電流回路相同。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表，其特征在于，所述的4線制引線方式為:由引線端4-2、電阻RL2、溫度傳感器(8、9)、電阻RLl和引線端4_1構(gòu)成電流回路，由Ul同相端、電阻RL4、溫度傳感器(8、9)、電阻RL3和U2同相端構(gòu)成電壓回路。
5.如權(quán)利要求1所述的一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表，其特征在于:所述積分儀中還包括通信接口電路(12、14)，通信接口電路(12、14)分別與通信主機(jī)(13)和抄表器(15)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
6.如權(quán)利要求1所述的一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表，其特征在于:本熱量表 采用電池(2 )給主控制器(I)供電，主控制器(I)通過(guò)程控開關(guān)(3 )給各接口電路供電。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種兼容2線制和4線制溫感器的熱量表，由溫度傳感器、流量計(jì)和積分儀構(gòu)成，積分儀中包括主控制器、輸入接口電路和顯示接口電路，恒流源通過(guò)多路開關(guān)為溫度傳感器提供電流，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)經(jīng)放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后進(jìn)入到主控制器中，流量計(jì)通過(guò)流量信號(hào)接口電路向主控制器發(fā)出流量信號(hào)，由主控制器將收到的溫度信號(hào)和流量信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算得到所消耗的熱量；所述多路開關(guān)與溫度傳感器之間同時(shí)具有2線制和4線制兩種引線方式。本實(shí)用新型不需改變電路結(jié)構(gòu)，即可實(shí)現(xiàn)2線制和4線制的轉(zhuǎn)換，使用方便。
文檔編號(hào)G01K17/06GK203148597SQ201320081040
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月22日
發(fā)明者方宇昌, 陳亮, 鄭微, 馬振華, 孔令武, 李倩倩 申請(qǐng)人:呼和浩特市睿城科技有限責(zé)任公司