煤礦安全監測系統分站在線校準電子標準器技術方案

本實用新型專利技術涉及傳輸中轉系統校準技術，具體是一種煤礦安全監測系統分站在線校準電子標準器。本實用新型專利技術解決了目前尚無一種專用于對煤礦安全監測系統中的監測分站進行校準的裝置的問題。煤礦安全監測系統分站在線校準電子標準器包括本質安全供電單元、單片機、頻率信號發生器、標準電壓發生器、以及標準電流發生器；所述頻率信號發生器包括溫度補償晶體振蕩器、以及分頻器；所述標準電壓發生器包括基準電壓源、以及分壓器；所述標準電流發生器包括運算放大器、以及電流取樣電阻。本實用新型專利技術適用于煤礦安全監測系統中的監測分站的校準。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及傳輸中轉系統校準技術，具體是一種煤礦安全監測系統分站在線校準電子標準器。
技術介紹
煤礦安全監測系統通常由各類傳感器(如濃度傳感器、風速傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等)和監測分站組成。工作時，各類傳感器實時采集礦井下的各類信號，并將采集到的信號實時發送至監測分站。在現有技術條件下，為了保證煤礦安全監測系統正常工作，通常僅對各類傳感器進行校準，但卻不對監測分站進行校準。實踐表明，監測分站若未經校準投入工作，其在接收傳感器信號的過程中便容易產生誤差，由此便會影響煤礦安全監測系統的正常工作。基于此，有必要專利技術一種專用于對煤礦安全監測系統中的監測分站進行校準的裝置，然而目前并無一種裝置。
技術實現思路
本技術為了解決目前尚無一種專用于對煤礦安全監測系統中的監測分站進行校準的裝置的問題，提供了一種煤礦安全監測系統分站在線校準電子標準器。本技術是采用如下技術方案實現的:煤礦安全監測系統分站在線校準電子標準器，包括本質安全供電單元、單片機、頻率信號發生器、標準電壓發生器、以及標準電流發生器；所述頻率信號發生器包括溫度補償晶體振蕩器、以及分頻器；所述標準電壓發生器包括基準電壓源、以及分壓器；所述標準電流發生器包括運算放大器、以及電流取樣電阻；其中，溫度補償晶體振蕩器的信號輸出端與分頻器的信號輸入端連接；基準電壓源的信號輸出端與分壓器的信號輸入端連接；運算放大器的信號輸入端通過電流取樣電阻與分壓器的信號輸出端連接；分頻器的控制信號輸入端、分壓器的控制信號輸入端、運算放大器的控制信號輸入端均與單片機的控制信號輸出端連接；單片機的供電輸入端、溫度補償晶體振蕩器的供電輸入端、分頻器的供電輸入端、基準電壓源的供電輸入端、分壓器的供電輸入端、運算放大器的供電輸入端均與本質安全供電單元的供電輸出端連接。工作時,分別將分頻器的信號輸出端、分壓器的信號輸出端、運算放大器的信號輸出端與煤礦安全監測系統中的監測分站的信號輸入端連接。當對監測分站進行校準時，斷開傳感器與監測分站之間的連接，并分別建立頻率信號發生器、標準電壓發生器、標準電流發生器與監測分站之間的連接。具體工作過程包括:一、通過溫度補償晶體振蕩器產生方波信號，通過單片機控制分頻器對方波信號進行分頻，并將分頻得到的頻率信號發送至監測分站。通過頻率信號模擬傳感器的信號(如濃度、風速、溫度、壓力等)，并將監測分站接收到的模擬傳感器輸出的頻率信號與單片機設置(以下同理)輸入的標準電子信號進行比對。若監測分站接收到的模擬傳感器輸出的頻率信號與設置輸入的標準電子信號的差值在允許誤差范圍內，則說明監測分站合格。若監測分站接收到的模擬傳感器輸出的頻率信號與設置輸入的標準電子信號(如濃度、風速、溫度、壓力等)的差值超出允許誤差范圍，則說明監測分站不合格，由此對監測分站進行在線校準。二、通過基準電壓源產生基準電壓信號，通過單片機控制分壓器對基準電壓信號進行分壓，并將分壓得到的標準電壓信號發送至監測分站。通過標準電壓信號模擬傳感器的信號(如濃度、風速、溫度、壓力等)，并將監測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電壓信號與設置輸入的標準電子信號(如濃度、風速、溫度、壓力等)進行比對。若監測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電壓信號與設置輸入的標準電子信號的差值在允許誤差范圍內，則說明監測分站合格。若監測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電壓信號與設置輸入的標準電子信號的差值超出允許誤差范圍，則說明監測分站不合格，由此對監測分站進行在線校準。三、通過電流采樣電阻對分壓得到的信號進行采樣，通過單片機控制運算放大器對采樣得到的信號進行放大，并將放大得到的標準電流信號發送至監測分站。通過標準電流信號模擬傳感器的信號(如濃度、風速、溫度、壓力等)，并將監測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電流信號與設置輸入的標準電子信號進行比對。若監測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電流信號與設置輸入的電子標準信號的差值在允許誤差范圍內，則說明監測分站合格。若監測分站接收到的模擬傳感器輸出的標準電流信號與設置輸入的電子標準信號的差值超出允許誤差范圍，則說明監測分站不合格，由此對監測分站進行在線校準。在此過程中，本質安全供電單元持續向單片機、溫度補償晶體振蕩器、分頻器、基準電壓源、分壓器、運算放大器進行供電。基于上述過程，本技術所述的煤礦安全監測系統分站在線校準電子標準器通過采用頻率信號、標準電壓信號、標準電流信號對傳感器信號進行模擬，實現了對煤礦安全監測系統中的監測分站進行在線校準，由此保證了監測分站接收傳感器信號的準確性，進而保證了煤礦安全監測系統的正常工作。本技術結構合理、設計巧妙，有效解決了目前尚無一種專用于對煤礦安全監測系統中的監測分站進行校準的裝置的問題，適用于煤礦安全監測系統中的監測分站的校準。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。圖中:1_本質安全供電單元，2-單片機，3-溫度補償晶體振蕩器，4-分頻器，5-基準電壓源，6-分壓器，7-運算放大器，8-電流取樣電阻，9-監測分站。具體實施方式煤礦安全監測系統分站在線校準電子標準器，包括本質安全供電單元1、單片機2、頻率信號發生器、標準電壓發生器、以及標準電流發生器；所述頻率信號發生器包括溫度補償晶體振蕩器3、以及分頻器4 ;所述標準電壓發生器包括基準電壓源5、以及分壓器6 ；所述標準電流發生器包括運算放大器7、以及電流取樣電阻8 ;其中，溫度補償晶體振蕩器3的信號輸出端與分頻器4的信號輸入端連接；基準電壓源5的信號輸出端與分壓器6的信號輸入端連接；運算放大器7的信號輸入端通過電流取樣電阻8與分壓器6的信號輸出端連接；分頻器4的控制信號輸入端、分壓器6的控制信號輸入端、運算放大器7的控制信號輸入端均與單片機2的控制信號輸出端連接；單片機2的供電輸入端、溫度補償晶體振蕩器3的供電輸入端、分頻器4的供電輸入端、基準電壓源5的供電輸入端、分壓器6的供電輸入 端、運算放大器7的供電輸入端均與本質安全供電單元I的供電輸出端連接。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤礦安全監測系統分站在線校準電子標準器，其特征在于：包括本質安全供電單元（1）、單片機（2）、頻率信號發生器、標準電壓發生器、以及標準電流發生器；所述頻率信號發生器包括溫度補償晶體振蕩器（3）、以及分頻器（4）；所述標準電壓發生器包括基準電壓源（5）、以及分壓器（6）；所述標準電流發生器包括運算放大器（7）、以及電流取樣電阻（8）；其中，溫度補償晶體振蕩器（3）的信號輸出端與分頻器（4）的信號輸入端連接；基準電壓源（5）的信號輸出端與分壓器（6）的信號輸入端連接；運算放大器（7）的信號輸入端通過電流取樣電阻（8）與分壓器（6）的信號輸出端連接；分頻器（4）的控制信號輸入端、分壓器（6）的控制信號輸入端、運算放大器（7）的控制信號輸入端均與單片機（2）的控制信號輸出端連接；單片機（2）的供電輸入端、溫度補償晶體振蕩器（3）的供電輸入端、分頻器（4）的供電輸入端、基準電壓源（5）的供電輸入端、分壓器（6）的供電輸入端、運算放大器（7）的供電輸入端均與本質安全供電單元（1）的供電輸出端連接。

【技術特征摘要】
1.一種煤礦安全監測系統分站在線校準電子標準器，其特征在于:包括本質安全供電單元(I)、單片機(2)、頻率信號發生器、標準電壓發生器、以及標準電流發生器；所述頻率信號發生器包括溫度補償晶體振蕩器(3)、以及分頻器(4);所述標準電壓發生器包括基準電壓源(5)、以及分壓器(6);所述標準電流發生器包括運算放大器(7)、以及電流取樣電阻(8);其中，溫度補償晶體振蕩器(3)的信號輸出端與分頻器(4)的信號輸入端連接；基準電壓源(5 )的信號輸出端與分壓器(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁淑芳，張金亮，朱慶科，高斐，王五一，尹王保，
申請(專利權)人：山西省計量科學研究院，
類型：新型
國別省市：山西;14