人气:2377 发表时间:2023-04-18 16:30:21
热电偶检定系统的低电势扫面开关是整个检定系统的核心部件,国家检定规程对其寄生电势有严格的要求。扫描开关可采用的开关器件一般由模拟电子开关、机械继电器开关、机械多路扫描开关等几种。
1. 模拟电子开关
这类开关使用数字量控制开关器件内部的MOS管的通断实现开关功能。早期的经典开关器件CD4051虽然价格便宜、易采购,但因为导通电阻大、无寄生电势指标、通道间隔离差等原因不能采用。近几年出现的模拟开关如MAX模拟开关系统和松下的AQW光电继电器系列导通电阻可以低到零点几欧姆,寄生电势一般可以做到1μV左右。热电偶检定系统的模拟电子开关的优点是体积小、不怕震动、不需维护;缺点是导通电阻比机械式的大,寄生电势仍较大,存在隔离问题。
2. 机械式继电器
继电器种类繁多,可选用低寄生电势(银合金+镀金触点),适合小信号使用的型号。一些大电流继电器在刚使用时没有问题,而在mV级电压和μA级电流的情况下使用一段时间以后会出现触点氧化问题,严重时甚至表现为触点开路。机械继电器又可分为自闭锁(双稳态)和非自闭锁(单稳态)型。自闭锁型在一个控制端通入电流置位继电器,在另一控制端通入电流复位继电器,或者使用正反电流控制继电器的触点切换,继电器动作后控制电压电流可以撤销而触点保持当前状态。自闭锁继电器有低功耗的特点,在本系统中使用可显著降低由于线圈发热带来的寄生热电势。机械继电器在用于本系统时,由于动作不频繁、电压电流小,触点寿命也可满足要求。机械式继电器优点是导通电阻小,隔离性好;缺点是长时间使用触点会有氧化的寄生电势问题,需要仔细选项试验。
3. 机械多路扫描开关
这类开关使用一组公共的动触片通过选转与需要的多组精触片分别连接,开关工作一般需要外部电机等驱动。机械多路扫描开关具有导通电阻低、隔离性好、触点切换中存在摩擦的特点。机械多路扫描开关存在体积大、结构较复杂需要驱动、驱动电机发热的问题。
根据上述三种开关的特点,在热电偶检定系统的低电势扫描开关中选用了机械多路扫描开关,主要考虑的是保证所研制开关的技术指标,而且触点存在摩擦可消除氧化带来的影响,并保持低接触电阻和电势。开关的驱动采用步进电机实现。步进电机停止动作时不加电,避免了热量的过多产生,低电势扫描开关内部接线一律使用优质无氧铜线以减少热电效应。
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