专利名称：温度记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于仪器仪表领域，是一种指示温度存在的测温装置，尤其是在线路板焊接工艺上能够在线记录存储温度数据并显示分析温度曲线的温度记录仪。
背景技术：
目前线路板焊接是在波峰焊锡和回流焊锡设备中完成的。为了保证某些较为重要的电子元器件不损坏和取得良好的焊接质量，所以必须对线路板在焊锡设备中某些特定点进行温度采集。以往的测温装置大都是由固定安装在设备内部的测温板卡或仪表以吸比机身长度更长的温度传感器组成，由于过长的温度传感器在不同的温度范围的测试区内会产生不同的温度漂移，所以将严重影响测试的精度，另外温度传感器在测试和被取出过程中经常会被焊锡设备卡住并可能造成机器和温度传感器的损坏。再之，固定安装在机器内部的测温板卡或仪表还存在诸如不具有数据存储功能或只能存储少量数据(10分钟左右)，也不具备采集速率转换技术，也无热电偶断偶检测功能等缺点，已不能同时适应目前波峰焊锡和回流焊锡的工艺要求。

发明内容
本实用新型的目的就是为了克服现有的测温装置测试精度不高、存储数据量不足和采集速率不能转换的缺点而提供一种温度记录仪。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现
这种温度记录仪包括壳体、温度传感器、电路、速率转换开关、通讯接口，具体技术是热电偶一端接被测物，其另一端接测温插座，测温插座跨接在温度调理电路U1-U8的两个脚，被测信号通过电位器和电容调节U1-U8的增益经放大调理后从U1-U8送出，从U1-U8送出的温度信号经电容滤波后分别送入A/D电路U14，转换后的数字温度信号从U14以串行方式将数字温度信号送入微处理器U9，同时U9再把控制和初始信息送到U14，并且向U14提供时钟信号，U9控制U14转换开始或结束，转换结束，U14输出一个低电平给U9，U9进入中断程序开始接收U14的数据，并将接收的信号经处理后分时把数据信号送至大容量存储器U12、U13，而U9的低八位地址信号经数据/地址锁存器U10后送至U12、U13的低八位地址脚，U9的高八位地址中的前七位地址送入U12、U13的高七位地址脚，通过U9脚的读写信号线和U10将数据存储在U12、U13中，U9的高八位地址中的第八位分别连接到反相器U11、U12和热电偶断路检测计数电路U16，作为片选信号，U9送时钟信号到U16；U1-U8送热电偶状态指示电平到U16，U16将热电偶状态信号以串行方式送至U9并经U9处理后存入U12、U13中，U9接LED；电源电压检测电路U18接蜂鸣器；速率转换开关接U9。本仪器可记录8路温度数据。
电源电池充电接口J102经电阻R1、二级管D2稳压、再经二级管D1接电池BT1，BT1经开关SW3和滤波电容C2接稳压电路U17，U17输出一个电压VCC后经电感L101、L102、电容C4、C5输出AV和VSS给温度信号调理电路U1；
微处理器U9电容C103、电阻R101串联后节点接U9脚9；晶振CY1、电容C102、C103接U9脚18、19；U9脚1-3、4、5、12分别接A/DU14脚1-3、14、20、4；U9脚7接LED101，脚8接LED102；U9脚32-39分别接大容量存储器U12-13脚11-19和U10脚2-9；U9脚13接启动/停止开关SW2；U9脚14接速率转换开关SW1；U9脚16、17接U12-13脚27、22；U9脚21-27分别接U12-13脚25、24、21、23、2、26、1；U9脚28分别接反向器U11脚1、U12脚20、热电偶断路检测计数电路U16脚1；U9脚10、11接通讯接口电路U15脚11、12；U9脚15接U16脚9；U9脚6接U16脚2；U10脚12-19接U12-13脚3-10；上拉电阻RP101接U9；温度信号调理电路U1和热电偶断路检测计数电路U16U1脚1、14跨接电容C11并经接口J104接热电偶；U1脚2、3经电位器VR101接VSS；U1脚4、7接VSS和脚8、9之间跨接电容C12-14；U1脚8、9接U14脚6，脚12接U16脚11；
上拉电阻RP102与U16脚3-14连接；电压电源检测电路U18U18脚1、3分别经电容C45、C46接地，脚2与脚7之间接电阻R104和VCC，脚5经R105、R106接蜂鸣器SP，脚8接VCC，脚4接地。
本实用新型具有如下优点1.实现了在线测温，可在各类焊锡设备中使用。
2.测温误差在±1.5-2℃，精度比已有装置提高1倍。
3.具有测温速率转换、热电偶断路显示、电压不足报警功能。
4.具有测温储存、数据曲线显示、分析和打印功能。


图1和图2是本实用新型的电路原理图。
图3是图1、图2的方框图。
图4是本实用新型通过通讯电缆连接电脑进行显示、分析和打印的使用状态图，其中1线路板、2热电偶、3温度记录仪、4电缆、5电脑。
具体实施方式
本实用新型采用的技术方案是用很短的温度传感器采集被测物体的温度，送入高精度温度调理电路进行放大处理再送入A/D进行模拟/数字信号转换，提高了电路的抗干扰特性，同时由温度调理电路送出温度传感器状态指示电平到温度传感器检测电路进行断路与否的检测。由A/D电路得出的数字温度信号送入微处理器进行数据处理并存储在温度记录仪自配的大容量存储器中，然后连接电脑将存储器中的温度数据和温度传感器状态数据上传并进行温度数据曲线和温度传感器状态的显示，分析和打印。由于本实用新型采用很短的温度传感器，温度记录仪与被测物体一起出入波峰焊锡或回流焊锡设备，温度漂移的问题得到很好的解决，提高了测试的精度，也不存在温度传感器被卡住损坏的可能，温度记录仪自配的大容量存储器能够存储40分钟的温度数据，并具有0.1S和1.0S采集速率转换技术，保证了同时适用波峰焊锡和回流焊锡工艺要求。
以下结合附图详细说明。
在图1、2中，电池充电接口(J102)接入外插充电器后经电阻R1限流，二级管D2稳压后经二级管D1给充电电池BT1充电，当电源开关合上后，送至稳压IC U17/78L05稳压得到稳定的电压，为整个温度记录仪提供电源VCC。经电感器L101、L102、电容C4、C5构成的滤波电路，滤波后给信号调理电路U1-U8/AD594或AD595供电，C1-C46为滤波电容，滤除电路中各种干扰信号，保证电路的正常运行。电容C103、电阻R101为上电复位电路，晶振CY1、电容C101、C102和微处理器第18、19脚连接组成振荡电路，为微处理器工作提供基准时钟信号。电容C104-C107是RS-232通讯接口IC U15/MAX232电平转换电路的外接电容。
当电源开关SW3和测试/启动停止SW2合上(电源和测试指示灯LED101点亮)，并将速率转换开关SW1设置好(可设置为0.1SEC或1.0SEC，可通过电源和测试指示灯LED101闪烁的速度判别速率的设置方式，该速率的转换是由写入U9内的程序来完成的)，接在测温插座J104-J111上的K/J型热电偶测得被测物的微弱信号送入温度信号调理电路U1-U8的第1、14脚，通过增益调节电位器VR101-VR108和信号调理电路反馈电容C47-C62调节温度信号调理电路U1-U8的增益，经放大调理后从第8、9脚送出，并在第12脚上送出K/J型热电偶状态指示电平。
从温度信号调理电路U1-U8/AD594/595的第8、9脚送出的温度信号经电容滤波后分别送入A/D转换电路U14/TLV2548或2544的第6-13脚进行模拟/数字信号的转换，经A/D转换后得到数字温度信号从A/D转换电路U14第1脚以串行方式送入微处理器U9/AT89S51或AT89C51或AT89C52或87C51的第1脚，微处理器的第2脚送出控制和初始信息到A/D转换电路U14第2脚，微处理器的第3脚提供A/D转换所需的时钟信号，微处理器U9的第4脚连接到电路A/D电路U14第14脚，控制A/D电路转换开始或结束。当一次A/D转换结束就在A/D转换电路U14第4脚输出一个低电平到微处理器U9第12脚，微处理器进入中断程序，进行数字温度信号的接收，并将接收到的数字温度信号经过处理后从微处理器的第32-39脚分时送出数据信号和低八位地址信号，数据信号送到大容量存储器U12、13的数据口第11-13、15-19脚，低八位地址信号经数据/地址锁存器U10送入U12，U13的低八位地址口(U12、U13的第3-10脚)，微处理器的高八位地址(U9的第21-28脚)中的前七位地址直接送入大容量存储器U12、U13的高七位地址第25、24、21、23、2、26、1脚，低八位地址和高七位地址信号决定了温度数据在大容量存储器U12、U13中的存储地址空间。通过微处理器U9的第16、17脚的读写信号线和数据/地址锁存器U10将数据存储在大容量存储器U12、U13/61C256或62256中。微处理器的高八位地址(U9的第21-28脚)中的第八位地址U9的第28脚分别接到反相器U11/IC4069或IC4584的第1脚、大容量存储器U12的第20脚和K/J型热电偶断路检测计数电路U16的第1脚，作为片选信号。微处理器U9的第6脚送出时钟信号到K/J型热电偶断路检测计数电路U16的第2脚，作为K/J型热电偶断路检测计数电路U16的计数时钟。
从温度信号调理电路U1-U8/AD594或AD595的第12脚送出的K/J型热电偶状态指示电平进入K/J型热电偶断路检测计数电路U16/U74HC165或74LS165的第3-6脚，第11-14脚，当有热电偶断路则LED102点亮；从K/J型热电偶断路检测计数电路U16的第9脚送出热电偶状态信息数据进入微处理器U9的第15脚，经处理后成为K/J型热电偶状态信息数据和温度数据一起存入大容量存储器U12、U13中。
在电路工作中，电源电压检测电路U18/TL7705一直监测电路电压值。当电压值低于电路正常工作电压时，检测电路U18/TL7705第5脚输出低电平，驱动低电压报警蜂鸣器B1发出报警，提醒用户及时给电池BT1充电。
当一次温度数据测试完成后，温度记录仪通过数据通讯电缆连接电脑的RS-232串行通讯口 和温度记录仪的RS-232通讯接口J101，选择读取数据操作后，存储在大容量存储器U12、U13中的温度数据和K/J型热电偶状态信息数据被读入微处理器中，经编码处理后从微处理器的第10、11脚送出，进入RS-232通讯接口IC U15/MAX232的第11、12脚，并从RS-232通讯接口IC的13、14脚送到RS-232通讯接口J101的第1、2脚上，通过数据通讯电缆传送到电脑上进行温度数据曲线和K/J型热电偶状态信息的显示、分析和打印。
温度记录仪的使用K/J型热电偶一端连接到温度记录仪的测温插座，另一端连接到被测线路板的测温点1-8，开启电源开关SW3并将速率转换开关SW1设置为所需速率档位，合上测试启动/停止开关SW2则开始测试，被测线路板在前，温度记录仪在后放入波峰焊锡或回流焊锡装置的运输轨道上，一同进入机器内进行温度测试，被测线路板和湿度记录仪被机器送出后，将测试启动/停止开关SW2断开则停止测试，通过通讯电缆连接电脑和温度记录仪，将测到的温度数据和K/J型热电偶状态信息数据传送到电脑进行显示、分析和打印。
权利要求1.一种温度记录仪，它包括壳体、温度传感器、电路、速率转换开关、通讯接口，其特征是热电偶一端接被测物，其另一端接测温插座，测温插座跨接在温度调理电路U1-U8的两个脚，温度信号通过电位器和电容调节U1的增益经放大调理后从U1-U8送出，经电容滤波后分别送入A/D电路U14，U14以串行方式将数字温度信号送入微处理器U9，U9再把控制和初始信号送到U14，同时向U14提供时钟信号，U14输出一个低电平给U9，U9进入中断程序接收数据，并将接收的数据经处理后分时送至大容量存储器U12、U13，而U9的低八位地址信号经数据/地址锁存器U10后送至U12、U13的低八位地址脚，U9的高八位地址中的前七位地址送入U12、U13的高七位地址脚，通过U9脚的读写信号线和U10将数据存储在U12、U13中，U9的高八位地址中的第八位脚分别连接到反向器U11、U12和热电偶断路检测计数电路U16，作为片选信号，U9送时钟信号到U16；U1送热电偶状态指示电平到U16，U16将热电偶状态信号以串行方式送至U9并经U9处理后存入U12、U13中，U9接LED；电源电压检测电路U18接蜂鸣器；速率转换开关接U9。
2.根据权利要求1所说的记录仪，其特征是电源电池充电接口J102经电阻R1、二级管D2稳压、再经二级管D1接电池BT1，BT1经开关SW3和滤波电容C2接稳压电路U17，U17输出一个电压VCC后经电感L101、L102、电容C4、C5输出AV和VSS给温度信号调理电路U1；微处理器U9电容C103、电阻R101串联后节点接U9脚9；晶振CY1、电容C102、C103接U9脚18、19；U9脚1-3、4、5、12分别接A/DU14脚1-3、14、20、4；U9脚7接LED101，脚8接LED102；U9脚32-39分别接大容量存储器U12-13脚11-19和U10脚2-9；U9脚13接启动/停止开关SW2；U9脚14接速率转换开关SW1；U9脚16、17接U12-13脚27、22；U9脚21-27分别接U12-13脚25、24、21、23、2、26、1；U9脚28分别接反向器U11脚1、U12脚20、热电偶断路检测计数电路U16脚1；U9脚10、11接通讯接口电路U15脚11、12；U9脚15接U16脚9；U9脚6接U16脚2；U10脚12-19接U12-13脚3-10；上拉电阻RP101接U9；温度信号调理电路U1和热电偶断路检测计数电路U16U1脚1、14跨接电容C11并经接口J104接热电偶；U1脚2、3经电位器VR101接VSS；U1脚4、7接VSS和脚8、9之间跨接电容C12-14；U1脚8、9接U14脚6，脚12接U16脚11；上拉电阻RP102与U16脚3-14连接；电压电源检测电路U18U18脚1、3分别经电容C45、C46接地，脚2与脚7之间接电阻R104和VCC，脚5经R105、R106接蜂鸣器SP，脚8接VCC，脚4接地。
3.根据权利要求1所说的记录仪，其特征是U1采用AD594/AD595；U9采用AT89S51/AT89C51/AT89C52/87C51；U10采用74HC573/74373；U11采用IC4046/IC4584；U12、U13采用61C256或62256；U14采用TLV2548/TLV2544；U15采用MAX232；U16采用74HC165/74LS165；U17采用78L05；U18采用TL7705。
4.根据权利要求1所说的记录仪，其特征是温度信号调理电路为8组，即U1-U8连接8根热电偶。
5.根据权利要求1所说的记录仪，其特征是热电偶采用K/J型。
6.根据权利要求1所说的记录仪，其特征是温度采集速率为0.1S/1.0S。
7.根据权利要求1所说的记录仪，其特征是热电偶长度≤50mm。
专利摘要一种温度记录仪，主要用在波峰焊锡和回流焊锡设备中，可实现在线测温，采集速率转换。其技术内容是用很短的温度传感器采集被测物体的温度，送入高精度温度调理电路进行放大处理再送入A/D进行模拟/数字信号转换，同时由温度调理电路送出温度传感器状态指示电平到温度传感器检测电路进行断路与否的检测。由A/D电路得出的数字温度信号送入微处理器进行数据处理并存储在记录仪自配的大容量存储器中，然后连接电脑将存储器中的温度数据和温度传感器状态数据上传并进行温度数据曲线和温度传感器状态的显示，分析和打印。
文档编号G01K7/00GK2689202SQ20032012527
公开日2005年3月30日 申请日期2003年12月24日 优先权日2003年12月24日
发明者谢帆 申请人:谢帆