**名称：：热式气体流量计的制造方法

技术领域：

：本实用新型涉及一种流量计，尤其涉及一种热式气体流量计。 技术背景 热式气体流量计利用热原理来测量气体流量。 它主要由桥式电路和输出信号调理电路组成。 气体通道内安装有流量敏感元件（如铂电阻、铂丝或铂片等）和温度补偿元件，与其他电阻元件组成桥式电路，将气体流量的变化转化为电桥的变化臂输出电压。 这使得能够测量气体流量。 但由于环境温度不同，如果根据桥臂输出电压的变化来测量气体流量，当温度升高时，电阻会发生变化，电压和电流也会相应变化，铂电阻会发生变化。不完全随温度变化。 成线性关系。 现有技术通常采用校正调理电路来解决该问题，但这种方法只能在较小的环境温度范围内进行补偿。 如果环境温度变化太大，补偿效果就不明显。 由于同一气体下物体的散热系数相对固定，当物体与气体的温差一定值且散热功耗一定时，桥路测量点的电压测量会随着环境温度，特别是温度的变化而变化。 铂电阻在高温下的阻值比常温下的阻值要高。 例如环境温度为0摄氏度时为50欧姆的铂电阻，当环境温度达到267摄氏度时就会变成100欧姆，输出电压为V=V^（P为单位时间做功，R为电阻值，V 为电压值）。 因此，如果仅通过电压的变化来测量测量点的流量，当环境温度在较大范围内变化时，就会产生较大的误差。

发明内容为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种热式气体流量计，能够有效解决测量点输出电压变化较大、补偿效果不明显的问题。是由于被测气体温度发生较大变化而引起的。 。 为此，本实用新型采用的技术方案是：一种热式气体流量计，包括电源和至少一个桥式电路。 电桥电路包括测温上臂、测温下臂和加热上桥。 其特征在于，在测温上桥臂上并联电阻，用于调节测温探头与加热探头的比例； 测温下桥臂上并联电阻用于调节恒温差。 进行更正； 还包括PI控制电路，PI控制电路的输入端连接桥式电路，输出端连接晶体管，用于控制加热探头的功耗。 加热上桥臂和加热下桥臂上均设有。 有一个电压测量点，通过模拟开关连接到AD采集电路。 优选地，所述电压测量点与模拟开关之间设置有电压跟随器。 模拟开关与AD采集电路之间有差分放大电路。 电源输入端与桥式电路各晶体管之间有保护电路。 桥式电路有两个以上，且两个以上桥式电路并联。 本实用新型的有益效果是： 1、由于制作的电子器件往往很难达到实际应用中所要求的精度，因此采用测温上桥臂并联电阻(R12)，以方便调整温度。电阻测温探头（RC）和加热探头。 (RH) 比率； 通过测温时桥臂的并联电阻，加热探头可以在较宽的温度范围内保持加热桥臂与被测气体之间恒定的温差。

同时，通过测量两个电压测量点（ADOll、AD012），可以获得加热下桥臂的功率和温度。 加热下桥臂的加热功率还可进一步用于获取气体流量，解决被测气体温度变化较大的问题。 由此产生的电压变化较大，补偿效果不明显，通过加热下臂（RH）的温度减去被测气体的恒定温差即可得到被测气体的温度。 2、保护电路的使用可以保护后续电路因测量点电流过大而导致供电不足，以及因加热上臂流过过大电流而烧坏上臂电阻的危险。 3、大型管道风速测量中，往往需要多点测量来反映管道内的风速。 采用本发明的多个并联桥电路，可以有效实现大型管道风速测量的多点测量。 此外，保护电路还可用于防止一个或多个测量点发生故障。 会影响其他测量点及后续电路的测量。 图1为本发明热式气体流量计实施例的电路示意图； 图2为本发明热式气体流量计实施例的结构示意图； 图3为本发明热式气体流量计多测量点布置示意图； 图4为本实用新型热式气体流量计测量点信号处理流程图； 图5为本实用新型热式气体流量计后期信号处理流程图。 具体实施方式下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 如图1所示，本实施例的热式气体流量计包括电桥电路、PI控制电路、电压跟随器和保护电路。 桥式电路包括测温上臂，包括R12、R1； 温度下桥臂包括R14、测温探头RC、R16； 加热的上桥臂R2； 加热下桥臂配有加热探头RH。

PI控制电路包括R1.9、R110、U1D、R17、C14、R18。 PI控制电路的输入端接桥式电路，输出端接晶体管Q11，控制加热探头的功率，使加热探头与被测气体保持恒定的温差。 电压跟随器包括U1A和U1B，用于防止后续信号对前一个信号的干扰，同时允许信号传输更远的距离。 保护电路包括RH短路保护、RC开路保护和或门控制电路，其中RH短路保护包括R161、R162、U1C，RC开路保护包括Q13、R165、R166和或门控制电路包括D13、D12、D14、Q12、R163。 当RH烧坏时，加热下桥臂的电压远大于测温下桥臂的电压。 PI控制电路输出高电平使晶体管Qll截止，只剩下Rll提供的初始工作电流，该电流很小。 ，无需保护电路进行保护。 当RC短路时，测温时桥臂电压远小于RH电压。 PI控制电路输出高电平关断晶体管QH，只留下Rll提供初始工作电流，无需保护电路保护。 当RH电阻短路时，加热下桥臂的电压远小于测温下桥臂的电压，RH短路电阻值很小。 PI控制电路在没有保护的情况下会一直输出低电平，让Qll完全工作在导通状态，在没有保护电路的情况下形成恶性循环，很容易烧坏后续电路，影响其他测量的测量点。

正常情况下，通过电压跟随器加热下臂的电压大于R162的电压，因此放大器U1C输出低电压，可以通过R163、D13、D12和R163控制Q12工作在导通状态。电压调节器D14。 如果RH短路，则加热下臂的电压小于R162的电压。 放大器U1C输出的高电平可以通过R163、D13、D12和稳压器D14控制Q12工作在截止状态，起到保护作用。 电路正常时，U1D工作在线性区，Q13通过R166工作在导通状态。 Q13集电极输出低电压，Q12通过D12、R163、D13、稳压器D14工作在导通状态。 当RC开路时，U1D直接输出低电平，不工作在线性区。 Q13截止，Q13集电极输出高电平。 通过D12、R163、D13、稳压器D14使Q12工作在截止状态，防止电流通过。 过RH电流过大，可以起到保护作用。 图3是热式气体流量计实施例的结构示意图，包括流量测量点6、测量杆7、法兰8、与测量杆连接的法兰盖9、以及用于测量流量的接线盒10。电路板。 ，通过法兰安装，可简化安装过程。 如图4所示，测量管道11中有16个流量测点6。每4个测点共用测杆7和接线盒10。每个接线盒10共用一个电源，并有4组独立并联。 桥式电路、PI控制电路、电压跟随器、保护电路。

图5是后期信号处理流程图。 首先，各测量点的AD011和AD012信号依次经过模拟开关和差分电路，然后由AD采集后进入单片机进行计算处理。 由于接线盒通常与后面的信号处理电路有一定的距离，因此需要在中间连接电线。 差分电路可以消除中间接线电阻对测量的影响。 在单片机中，多点测量时可以屏蔽不良测量点，并采用合理的算法使测量结果更准确地反映风道的状况。 实时显示、485数字量输出、420mA模拟量输出可以更好地满足工业现场的接口要求。 表1为不同温度下校正前后恒温差对比表。 假设：RC为零时为1000.28欧姆，RH为零时为50.825欧姆，Rl为lk欧姆，R16为220k欧姆，R4为200欧姆，R2为50欧姆，R12由公式计算得到61.667k欧姆。 通过电路，有IPI1=HHI的关系，以及霍尔环境温度船舶的rc隐式公式。 **得到被加热的下桥臂的RH值，进而查表得到探头的温度。 探头温度减去环境温度，**得到探头与环境的温差。 从表1可以清楚地看出，在测温时在桥臂上增加校正电阻R16后，探头与被测气体之间的恒温差明显优于不增加R16的情况。 表1：不同温度条件下校正前后的恒定温差对比表权利要求1、一种热式气体流量计，包括电源和至少一个桥式电路，所述桥式电路包括测温上桥臂和测温下桥臂、加热上桥臂和加热下桥臂，其特点是测温上桥臂上并联一个电阻（R12），用于调节测温探头（ RC）和加热探头（RH）； 温度测量 下桥臂并联电阻（R16），用于校正恒定温差； 还包括PI控制电路，PI控制电路的输入端连接桥式电路，输出端连接晶体管(Q11)。 控制加热探头的功耗； 加热上臂和加热下臂上各有一个电压测量点，电压测量点通过模拟开关与AD采集电路连接。

2.根据权利要求1所述的热式气体流量计，其特征在于，所述电压测量点与模拟开关之间设有电压跟随器。 3.根据权利要求1所述的热式气体流量计，其特征在于，所述模拟开关与AD采集电路之间设有差分放大电路。 4.根据权利要求2所述的热式气体流量计，其特征在于，所述模拟开关与AD采集电路之间设有差分放大电路。 5.根据权利要求1或2或3或4所述的热式气体流量计，其特征在于，每个桥路的电源输入端与晶体管(Q11)之间设有保护电路。 6.根据权利要求1、2、3或4所述的热式气体流量计，其特征在于，所述桥式电路为两个或两个以上，所述两个或多个桥式电路并联连接。 连接。 7.根据权利要求5所述的热式气体流量计，其特征在于，所述桥式电路为两个或两个以上，所述两个或两个以上桥式电路并联。 **摘要本实用新型公开了一种热式气体流量计，包括电源和至少一个桥式电路。 桥式电路包括测温上臂、测温下臂、加热上臂和加热下臂。 桥臂，测温上桥臂并联电阻，用于调节测温探头与加热探头的比例； 测温下桥臂并联电阻用于校正恒温差； 还包括PI控制电路，PI控制电路的输入端连接桥式电路，输出端连接晶体管，用于控制加热探头的功耗。 加热上桥臂和加热下桥臂上各有一个电压测量点，因此该电压测量点通过模拟开关连接到AD采集电路。 本实用新型可以有效解决因被测气体温度变化较大而导致测量点输出电压变化较大、补偿效果不明显的问题。文献号G01F1/发表日期2010年3月31日申请日期4月30日, 2009 优先权日2009年4月30日 发明人 李金明 申请人: 杭州模型科技有限**