本實(shí)用新型涉及一種電器領(lǐng)域,具體涉及一種電阻溫度檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在溫度檢測系統(tǒng)中,溫度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和放大器都是非常重要的器件,由于電阻式溫度檢測器(鉑熱電阻PT100)具有線性度高、穩(wěn)定性好、精度高、可重復(fù)利用的特點(diǎn),因此鉑熱電阻PT100 在冷端補(bǔ)償、電橋溫度、校正和過程控制等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。但是鉑熱電阻PT100 的檢測元件具有自加熱效應(yīng),會改變PT100 的阻抗值并給系統(tǒng)帶來測量誤差,且鉑熱電阻PT100 的阻值隨溫度變化很小,選擇A/D 轉(zhuǎn)換器至關(guān)重要,其性能優(yōu)劣直接影響到整個控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
現(xiàn)有PT100 溫度檢測系統(tǒng)中廣泛恒流源電路來檢測鉑熱電阻PT100 的阻值,連接鉑熱電阻PT100 的導(dǎo)線的長短也存在一定的阻值,其也會帶來測量誤差,導(dǎo)致電路復(fù)雜、成本較高,且檢測精度不高,限制了鉑熱電阻PT100 溫度檢測系統(tǒng)的推廣使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出一種檢測精度高、抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的三線式鉑熱電阻PT100 溫度檢測系統(tǒng)。
本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。
三線式鉑熱電阻PT100 溫度檢測系統(tǒng),其改進(jìn)之處在于:包括信號調(diào)理電路、C8051F350微處理器、RS485(SP3082)串行通信模塊;所述C8051F350微處理器的31腳產(chǎn)生一個2.5V的基準(zhǔn)電壓源,經(jīng)電阻R1與鉑熱電阻PT100的1腳相連接,并通過電阻R6鉑熱電阻PT100的2腳通過PT100的3腳,并通過R2連接到地;電阻R1、R2和鉑熱電阻PT100串聯(lián)組成比例分壓電路,電阻R1、R2采用低溫漂精密電阻;所述鉑熱電阻PT100 采用三線式接入電路,鉑熱電阻PT100 的三根導(dǎo)線采用等長度、等橫截面積、等材質(zhì)導(dǎo)線;鉑熱電阻PT100 的一端引出一根導(dǎo)線通過端子、另一端引出兩根導(dǎo)線分別通過端子J1的2腳、3腳相連;J1的1腳通過電阻R1與基準(zhǔn)電壓源相連接、通過R6與C8051F350微處理器1腳ADC轉(zhuǎn)換器ADC_IN1相連接;J1的2腳通過電阻R7與C8051F350微處理器2腳ADC轉(zhuǎn)換器ADC_IN2相連接;J1的3腳通過電阻R2電源地相連接、通過電阻R8與C8051F350微處理器3腳ADC轉(zhuǎn)換器ADC_IN3相連接。
上述結(jié)構(gòu)中,所述C8051F350微處理器自帶高精度A/D采樣轉(zhuǎn)換模塊。
本實(shí)用新型在使用時,當(dāng)鉑熱電阻PT100的阻值改變時,PT100上產(chǎn)生一個電壓信號,稱為采樣信號,采樣信號經(jīng)過信號調(diào)理電路濾波處理進(jìn)入AD 轉(zhuǎn)換器。其中的TVS 二極管DZ1、DZ2 可以預(yù)防外部過電壓輸入其保護(hù)作用。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下積極效果:
1、本實(shí)用新型能夠有效消除導(dǎo)線電阻對測溫結(jié)果的影響。假設(shè)一段導(dǎo)線上的電阻為RL,鉑熱電阻PT100 的阻值設(shè)為RT;當(dāng)溫度恒定時,J1、J3之間電阻減去J2、J3之間的電阻,即可求出實(shí)際鉑熱電阻PT100的電阻值,導(dǎo)線電阻對測量結(jié)果不會產(chǎn)生影響;該三線式測溫電路消除了導(dǎo)線電阻對測量結(jié)果造成的影響,提高了測量精度。經(jīng)過計算得到鉑熱電阻PT100的阻值后,可根據(jù)鉑熱電阻PT100與溫度的線性關(guān)系,求出相對應(yīng)的溫度值。溫度數(shù)據(jù)經(jīng)RS485實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。
2、C8051F350微處理器自帶高精度A/D采樣轉(zhuǎn)換模塊,進(jìn)一步提高檢測精度。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖并結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
附圖所示的三線式鉑熱電阻PT100 溫度檢測系統(tǒng),包括信號調(diào)理電路、C8051F350微處理器、RS485(SP3082)串行通信模塊;本實(shí)施例中,所述C8051F350微處理器自帶高精度A/D采樣轉(zhuǎn)換模塊;所述C8051F350微處理器的31腳產(chǎn)生一個2.5V的基準(zhǔn)電壓源,經(jīng)電阻R1與鉑熱電阻PT100的1腳相連接,并通過電阻R6鉑熱電阻PT100的2腳通過PT100的3腳,并通過R2連接到地;電阻R1、R2和鉑熱電阻PT100串聯(lián)組成比例分壓電路,電阻R1、R2采用低溫漂精密電阻;所述鉑熱電阻PT100 采用三線式接入電路,鉑熱電阻PT100 的三根導(dǎo)線采用等長度、等橫截面積、等材質(zhì)導(dǎo)線;鉑熱電阻PT100 的一端引出一根導(dǎo)線通過端子、另一端引出兩根導(dǎo)線分別通過端子J1的2腳、3腳相連;J1的1腳通過電阻R1與基準(zhǔn)電壓源相連接、通過R6與C8051F350微處理器1腳ADC轉(zhuǎn)換器ADC_IN1相連接;J1的2腳通過電阻R7與C8051F350微處理器2腳ADC轉(zhuǎn)換器ADC_IN2相連接;J1的3腳通過電阻R2電源地相連接、通過電阻R8與C8051F350微處理器3腳ADC轉(zhuǎn)換器ADC_IN3相連接。