專利名稱:測(cè)溫電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種測(cè)溫電路，包括：第一基準(zhǔn)電源和第二基準(zhǔn)電源：恒流源，與所述第一基準(zhǔn)電源連接；模擬開關(guān)電路，與所述恒流源連接；減法電路，分別與所述模擬開關(guān)電路連接和所述第二基準(zhǔn)電源連接；鉑電阻，所述鉑電阻的一端接地，另外一端分別與所述模擬開關(guān)電路和所述減法電路連接；檢測(cè)電阻，所述檢測(cè)電阻的一端接地，另外一端分別與模擬開關(guān)電路和所述減法電路連接。根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)溫電路，能夠盡量避免線路電阻對(duì)測(cè)量方法造成的誤差影響，從而使得測(cè)溫準(zhǔn)確。
【專利說(shuō)明】測(cè)溫電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)溫技術(shù)，尤其涉及一種測(cè)溫電路。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著軌道交通車輛的大力發(fā)展，人們的出行變得非常方便。這樣，如何保證軌道交通車輛的正常運(yùn)行成了亟需解決的問(wèn)題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)變流器的溫度的監(jiān)控成了保證軌道交通車輛正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，一般采用兩線制的鉑電阻測(cè)溫方式對(duì)軌道交通車輛中的變流器柜體內(nèi)的溫度進(jìn)行采集，以防止便流體柜體內(nèi)的溫度過(guò)高，影響軌道交通車輛的正常運(yùn)行。
[0004]但是，兩線制的鉑電阻測(cè)溫方式，由于受線路電阻的影響，其測(cè)量結(jié)果存在誤差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供一種測(cè)溫電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中兩線制的鉑電阻測(cè)溫方式不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型提供一種測(cè)溫電路，包括:
[0007]第一基準(zhǔn)電源和第二基準(zhǔn)電源:
[0008]恒流源，與所述第一基準(zhǔn)電源連接；
[0009]模擬開關(guān)電路，與所述恒流源連接；
[0010]減法電路，分別與所述模擬開關(guān)電路連接和所述第二基準(zhǔn)電源連接；
[0011]鉑電阻，所述鉑電阻的一端接地，另外一端分別與所述模擬開關(guān)電路和所述減法電路連接；
[0012]檢測(cè)電阻，所述檢測(cè)電阻的一端接地，另外一端分別與模擬開關(guān)電路和所述減法電路連接。
[0013]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提供的測(cè)溫電路，通過(guò)獲取包括鉑電阻的測(cè)溫電路的第一電壓以及采用檢測(cè)電阻替換鉑電阻之后該測(cè)溫電路的第二電壓，進(jìn)而獲取鉑電阻的當(dāng)前實(shí)際電阻值，進(jìn)而獲取當(dāng)前的實(shí)際溫度值，能夠盡量避免線路電阻對(duì)測(cè)量方法造成的誤差影響，從而使得測(cè)溫準(zhǔn)確。

【附圖說(shuō)明】

[0014]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的測(cè)溫方法的流程示意圖；
[0015]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的測(cè)溫電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型再一實(shí)施例的測(cè)溫電路的具體實(shí)例圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例一
[0018]本實(shí)用新型提供一種測(cè)溫方法，具體可以用于對(duì)軌道交通車輛中的變流器柜體進(jìn)行測(cè)溫，本實(shí)施例的執(zhí)行主體可以為測(cè)溫裝置。如圖1所示，為根據(jù)本實(shí)施例的測(cè)溫方法的流程示意圖。
[0019]步驟101，測(cè)量測(cè)溫電路的第一電壓值，該測(cè)溫電路包括鉑電阻。
[0020]鉑電阻的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。鉑電阻具體有PT100和PT1000等等系列產(chǎn)品，本實(shí)施例中可以采用PTlOO型號(hào)的鉑電阻。PT后的100即表示它在o°c時(shí)阻值為100歐姆，在100°C時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。PT100鉑電阻的工作原理是:當(dāng)PT100在O攝氏度的時(shí)候鉑電阻的阻值為100歐姆，鉑電阻的阻值會(huì)隨著溫度上升，且其阻值是成勻速增漲的。
[0021]測(cè)溫電路具體可以如圖2所示，該測(cè)溫電路包括第一基準(zhǔn)電源201、第二基準(zhǔn)電源202、恒流源203、模擬開關(guān)電路204、減法電路205、鉑電阻206和檢測(cè)電阻207。
[0022]步驟102，采用檢測(cè)電阻替換鉑電阻，并測(cè)量測(cè)溫電路的第二電壓值。
[0023]可選地，檢測(cè)電阻的阻值與鉑電阻在0°C時(shí)的阻值相等，當(dāng)選擇PT100的鉑電阻時(shí)，本實(shí)施例的檢測(cè)電阻的值可以為100歐姆。將鉑電阻替換為檢測(cè)電阻，并測(cè)量出該檢測(cè)電阻替換鉑電阻之后的測(cè)溫電路的第二電壓值。
[0024]需指出的是，檢測(cè)電阻有固定的阻值，即檢測(cè)電阻的阻值不會(huì)隨周圍的環(huán)境變化。
[0025]步驟103，根據(jù)第一電壓值和第二電壓值確定鉑電阻的當(dāng)前實(shí)際電阻值，并根據(jù)當(dāng)前實(shí)際電阻值確定當(dāng)前實(shí)際溫度。
[0026]第一電壓值與第二電壓值的值即鉑電阻兩端的電壓變化值，相應(yīng)的可以獲取鉑電阻的阻值變化值，進(jìn)而獲取鉑電阻的當(dāng)前實(shí)際電阻值。
[0027]步驟103具體可以為:
[0028]根據(jù)如下公知獲取鉑電阻當(dāng)前實(shí)際電阻值R:
[0029]R= (U1-U2)/(X 03329+R1，其中，Ul為第一電壓值，U2為第二電壓值，Rl為檢測(cè)電阻的阻值；
[0030]根據(jù)預(yù)設(shè)的分度表獲取當(dāng)前實(shí)際溫度值，分度表中包括鉑電阻的阻值與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0031]由于溫度和鉑電阻的阻值之間存在近似線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體如公式(I)所示，
[0032]R = 0.39T+100 公式(I)
[0033]其中，R為鉑電阻的當(dāng)前實(shí)際阻值，T為當(dāng)前實(shí)際溫度。
[0034]測(cè)溫電路中的電壓U與總電阻Rn之間存在如公式(2)的關(guān)系:
[0035]U = 0.03329Rn-2.5373 公式(2)
[0036]這樣，Ul= 0.03329 (R+Rs) -2.5373 公式(3)
[0037]其中Rs為測(cè)溫電路中線路阻值，即除了鉑電阻的其它電阻的阻值。
[0038]U2 = 0.03329(Rl+Rs)-2.5373 公式(4)
[0039]公式(3)與公式(4)相減即可得到公式⑴。
[0040]本實(shí)施例中，采用PT100的鉑電阻時(shí)，分度表為PT100鉑電阻對(duì)應(yīng)的分度表。
[0041]根據(jù)本實(shí)施例的測(cè)溫方法，通過(guò)獲取包括鉑電阻測(cè)溫電路的第一電壓以及采用檢測(cè)電阻替換鉑電阻之后該測(cè)溫電路的第二電壓，進(jìn)而獲取鉑電阻的當(dāng)前實(shí)際電阻值，進(jìn)而獲取當(dāng)前的實(shí)際溫度值，能夠盡量避免線路電阻對(duì)測(cè)量方法造成的誤差影響，從而使得測(cè)溫準(zhǔn)確。
[0042]實(shí)施例二
[0043]本實(shí)施例提供一種測(cè)溫電路，用于上述實(shí)施例的測(cè)溫方法。
[0044]如圖2所示，本實(shí)施例的測(cè)溫電路包括:第一基準(zhǔn)電源201、第二基準(zhǔn)電源202、恒流源203、模擬開關(guān)電路204、減法電路205、鉑電阻206和檢測(cè)電阻207。
[0045]其中，恒流源203與第一基準(zhǔn)電源201連接，模擬開關(guān)電路204與恒流源203連接，減法電路205分別與模擬開關(guān)電路204連接和第二基準(zhǔn)電源202連接，鉑電阻206的一端接地，另外一端分別與模擬開關(guān)電路204和減法電路205連接，檢測(cè)電阻207的一端接地，另外一端分別與模擬開關(guān)電路204和減法電路205連接。
[0046]本實(shí)施例的模擬開關(guān)電路204具體可以是芯片式模擬開關(guān)，可以起到切換端口的作用，即在鉑電阻206和檢測(cè)電阻207之間進(jìn)行切換。
[0047]可選地，本實(shí)施例的測(cè)溫電路還包括CPU (Central Processing Unit，中央處理器)208，該CPU208與減法電路205連接。
[0048]具體地，第一基準(zhǔn)電源201為恒流源203供電，第二基準(zhǔn)電源202為減法電路205供電，這樣可以避免恒流源203和減法電路205使用同一個(gè)電源供電會(huì)拉低基準(zhǔn)電壓的問(wèn)題，進(jìn)而使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0049]第一基準(zhǔn)電源201提供基準(zhǔn)電壓到恒流源203上，恒流源203生成電流，電流流經(jīng)鉑電阻206，此時(shí)模擬開關(guān)電路204采集測(cè)溫電路兩端的第一電壓，并由減法電路205將該第一電壓與第二基準(zhǔn)電源202提供的基準(zhǔn)電壓相減，生成第一結(jié)果電壓。相似的，通過(guò)模擬開關(guān)電路204接通檢測(cè)電阻207，此時(shí)，由于檢測(cè)電阻207的阻值的加入，整體阻值發(fā)生變化，這樣，模擬開關(guān)電路204再次采集到的是測(cè)溫電路的第二電壓，并由減法電路205將該第二電壓與第二基準(zhǔn)電源202提供的基準(zhǔn)電壓相減，生成第二結(jié)果電壓。減法電路205將第一結(jié)果電壓和第二結(jié)果電壓發(fā)送至CPU，CPU將第一結(jié)果電壓和第二結(jié)果電壓相減得到鉑電阻206的變化電壓值，并通過(guò)如下公式獲取鉑電阻當(dāng)前實(shí)際電阻值R:
[0050]R= (U1-U2)/(X 03329+R1，其中，Ul為第一電壓值，U2為第二電壓值，Rl為檢測(cè)電阻的阻值。U1-U2即為變化電壓值。
[0051]如圖3所示，為本實(shí)施例的測(cè)溫電路的一個(gè)具體實(shí)例圖。本實(shí)施例的開關(guān)電路中的第一基準(zhǔn)電源201包括第一芯片301、第一電容302、第二電容303和第三電容304。
[0052]其中，第一芯片301與恒流源203連接，具體可以通過(guò)OUT (輸出)管腳與恒流源203連接，第一芯片301可以通過(guò)GND (接地)管腳接地，第一芯片301還可以通過(guò)IN(輸入)管腳接入第一外接電源；第一電容302 —端接地，另外一端與第一芯片301連接；第二電容303 —端接地，另外一端與第一芯片301連接；第三電容304的一端連接在第一芯片301和恒流源203之間，另外一端接地。
[0053]可選地，本實(shí)施例中的恒流源203包括第一放大器310、第一電阻311、第二電阻312、第三電阻313、第二放大器314、第四電容315、第四電阻316和第五電阻317。
[0054]其中，第一放大器310的正輸入端與第一基準(zhǔn)電源201連接；第一電阻311的一端與第一放大器310的負(fù)輸入端連接，另外一端通過(guò)第二電阻312和第三電阻313與第一放大器310的輸出端連接，第二電阻312的一端連接于第一電阻311，另外一端連接于第三電阻313的一端，第三電阻313的另外一端連接于第一放大器310的輸出端；第二放大器314的輸出端分別與第一放大器310的負(fù)輸出端和第一電阻311連接，第二放大器314的負(fù)輸入端連接于第一電阻311和第二電阻312之間；第四電容315與第一電阻311并聯(lián)；第四電阻316的一端接地，另外一端連接于第二放大器314的正輸入端，第五電阻317的一端連接于第一放大器310的輸出端，另外一端連接于第二放大器314的正輸入端和第四電阻316之間。
[0055]可選地，本實(shí)施例的模擬開關(guān)電路具體包括:第六電阻319、第二芯片320、第七電阻321和第八電阻322。
[0056]其中，第六電阻319的一端接地，另外一端分別連接于檢測(cè)電阻207和鉑電阻206之間；第二芯片320的第一管腳3201與恒流源203連接，該第一管腳可以是COM(公共)I管腳，第二芯片320的第二管腳3202與檢測(cè)電阻207連接，該第二管腳可以是NOl管腳，鉑電阻206的一端分別與檢測(cè)電阻207和第六電阻319連接，鉑電阻206的另外一端與第二芯片320的第三管腳3203連接，該第三管腳3203可以是NCl管腳，第二芯片320還有一個(gè)管腳與第二外接電源連接；第七電阻321的一端連接在恒流源203和第一管腳3201之間，第七電阻321的另外一端連接于第三管腳3203和鉑電阻206之間；第八電阻322的一端連接于第二芯片320的第四管腳3204和減法電路205之間，該第四管腳可以是COM2，第八電阻322的另外一端連接于第二芯片320的第三管腳3203和鉑電阻206之間。
[0057]本實(shí)施例的第二芯片320的型號(hào)為SGM3005。
[0058]可選地，本實(shí)施例的減法電路205包括第九電阻331、第十電阻332、第三放大器333、第^^一電阻334、第十二電阻335、第十三電阻336、第五電容337和第十四電阻338。
[0059]其中，第九電阻331的一端與第四管腳3204連接，第九電阻331的另外一端分別與第十電阻332的一端和第三放大器333的正輸入端連接，第十電阻332的另外一端接地；第三放大器333的負(fù)輸入端連接第i^一電阻334 ;第^^一電阻334與第二基準(zhǔn)電源202連接；第十二電阻335的一端連接于第十一電阻334與第三放大器333的負(fù)輸入端之間，第十二電阻335的另外一端連接于第三放大器333的輸出端與第十三電阻336之間；第十三電阻336的一端連接于第三放大器333的輸出端，另外一端連接于第五電容337 ;第五電容337的一端連接于第十三電阻336，另外一端接地；第十四電阻338的一端連接于第十三電阻336與第五電容337之間，另外一端接地。
[0060]可選地，第二基準(zhǔn)電源202包括第六電容341、第三芯片342以及并聯(lián)的第七電容343和第八電容344。
[0061]其中，第六電容341的一端連接于第三芯片342的第一管腳3421，該第一管腳3421可以是IN(輸入)管腳，另外一端接地；第三芯片342的第一管腳IN連接于第六電容341與電源350之間，第三芯片342的第二管腳3422接地，該第二管腳3422可以是COM管腳；第七電容343的一端連接于第三芯片342的第三管腳3423，該第三管腳可以是OUT (輸出)管腳，另外一端連接于第三芯片342的第二管腳3422。
[0062]本實(shí)施例中，第一芯片301的型號(hào)具體可以是MAX6250AESA，恒流源203產(chǎn)生20mA的直流電流并通過(guò)模擬開關(guān)電路204加到鉑電阻206或檢測(cè)電阻207上。檢測(cè)電阻207的阻值可以為100歐姆。第二芯片320的型號(hào)具體可以是SGM3005或者其它具有單刀雙擲開關(guān)功能的芯片，本實(shí)施例不做限定。第三芯片342的型號(hào)具體可以是LD1117S12CTR，第二基準(zhǔn)電源202生成基準(zhǔn)電壓可以是1.2V。
[0063]若第二芯片320的型號(hào)為SGM3005，當(dāng)IN/0UT管腳輸入為低電平時(shí)，鉑電阻206接入，當(dāng)IN/OUT管腳輸入為高電平時(shí)，檢測(cè)電阻207接入。
[0064]由于CPU中的模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換模塊能夠接收到的電壓值的范圍為O伏至3伏，而根據(jù)型號(hào)為PT100的鉑電阻分度表可知，-50攝氏度時(shí)對(duì)應(yīng)的鉑電阻的阻值為80歐姆，130攝氏度時(shí)對(duì)應(yīng)的鉑電阻的阻值為155歐姆。采用如圖3所示的測(cè)溫電阻，當(dāng)鉑電阻206的阻值為80歐姆時(shí)，測(cè)得鉑電阻206兩端的第一電壓約為0.3V，當(dāng)鉑電阻206的阻值為155歐姆時(shí)，測(cè)得鉑電阻206兩端的第一電壓約為3V，從中可以看出，本實(shí)施例的測(cè)溫電路所測(cè)得的溫度符合實(shí)際情況，測(cè)溫效果好。
[0065]根據(jù)本實(shí)施例的測(cè)溫電路，通過(guò)獲取包括鉑電阻的測(cè)溫電路的第一電壓以及采用檢測(cè)電阻替換鉑電阻之后該測(cè)溫電路的第二電壓，進(jìn)而獲取鉑電阻的當(dāng)前實(shí)際電阻值，進(jìn)而獲取當(dāng)前的實(shí)際溫度值，能夠盡量避免線路電阻對(duì)測(cè)量方法造成的誤差影響，從而使得測(cè)溫準(zhǔn)確。
[0066]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)溫電路，其特征在于，包括: 第一基準(zhǔn)電源和第二基準(zhǔn)電源: 恒流源，與所述第一基準(zhǔn)電源連接； 模擬開關(guān)電路，與所述恒流源連接； 減法電路，分別與所述模擬開關(guān)電路連接和所述第二基準(zhǔn)電源連接； 鉑電阻，所述鉑電阻的一端接地，另外一端分別與所述模擬開關(guān)電路和所述減法電路連接； 檢測(cè)電阻，所述檢測(cè)電阻的一端接地，另外一端分別與模擬開關(guān)電路和所述減法電路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)溫電路，其特征在于，還包括: 中央處理器CPU，與所述減法電路連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)溫電路，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)電源包括: 第一芯片，所述第一芯片與所述恒流源連接； 第一電容，所述第一電容一端接地，另外一端與所述第一芯片連接； 第二電容，所述第二電容一端接地，另外一端與所述第一芯片連接； 第三電容，所述第三電容的一端連接在所述第一芯片和所述恒流源之間，另外一端接地。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)溫電路，其特征在于，所述恒流源包括: 第一放大器，所述第一放大器的正輸入端與所述第一基準(zhǔn)電源連接； 第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述第一電阻的一端與所述第一放大器的負(fù)輸入端連接，另外一端通過(guò)所述第二電阻和所述第三電阻與所述第一放大器的輸出端連接，所述第二電阻的一端連接于所述第一電阻，另外一端連接于所述第三電阻的一端，所述第三電阻的另外一端連接于所述第一放大器的輸出端； 第二放大器，所述第二放大器的輸出端分別與所述第一放大器的負(fù)輸出端和所述第一電阻連接，所述第二放大器的負(fù)輸入端連接于所述第一電阻和所述第二電阻之間； 第四電容，所述第四電容與所述第一電阻并聯(lián)； 所述第四電阻和第五電阻，所述第四電阻的一端接地，另外一端連接于所述第二放大器的正輸入端，所述第五電阻的一端連接于所述第一放大器的輸出端，另外一端連接于所述第二放大器的正輸入端和所述第四電阻之間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)溫電路，其特征在于，所述模擬開關(guān)電路包括: 第六電阻，所述第六電阻的一端接地，另外一端分別連接于所述檢測(cè)電阻和所述鉑電阻之間； 第二芯片，所述第二芯片的第一管腳與所述恒流源連接，所述第二芯片的第二管腳與所述檢測(cè)電阻連接，所述鉑電阻的一端分別與所述檢測(cè)電阻和所述第六電阻連接，所述鉑電阻的另外一端與所述第二芯片的第三管腳連接； 第七電阻，所述第七電阻的一端連接在所述恒流源和所述第一管腳之間，所述第七電阻的另外一端連接于所述第三管腳和所述鉑電阻之間； 第八電阻，所述第八電阻的一端連接于所述第二芯片的第四管腳和減法電路之間，所述第八電阻的另外一端連接于所述第三管腳和所述鉑電阻之間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)溫電路，其特征在于，所述減法電路包括: 第九電阻和第十電阻，所述第九電阻的一端與所述第四管腳連接，所述第九電阻的另外一端分別與第十電阻的一端和第三放大器的正輸入端連接，所述第十電阻的另外一端接地； 所述第三放大器，所述第三放大器的負(fù)輸入端連接第十一電阻； 所述第十一電阻，與所述第二基準(zhǔn)電源連接； 第十二電阻，所述第十二電阻的一端連接于所述第十一電阻與所述第三放大器的負(fù)輸入端之間，所述第十二電阻的另外一端連接于所述第三放大器的輸出端與第十三電阻之間； 所述第十三電阻，所述第十三電阻的一端連接于所述第三放大器的輸出端，另外一端連接于第五電容； 第五電容，所述第五電容的一端連接于所述第十三電阻，另外一端接地； 第十四電阻，所述第十四電阻的一端連接于所述第十三電阻與所述第五電容之間，另外一端接地。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)溫電路，其特征在于，所述第二基準(zhǔn)電源包括: 第六電容，所述第六電容的一端連接于所述第三芯片的第一管腳，另外一端接地； 第三芯片，所述第三芯片的第二管腳接地； 并聯(lián)的第七電容和第八電容，所述第七電容的一端連接于所述第三芯片的第三管腳，另外一端連接于所述第三芯片的第二管腳。
【文檔編號(hào)】G01K7-20GK204301886SQ201420775654
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