基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)控制領(lǐng)域中的熱電阻溫度檢測(cè)，特別是指一種基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域，溫度是很常見(jiàn)的測(cè)量參數(shù)，工業(yè)上常用的溫度傳感器有熱電阻和熱電偶，由于熱電偶測(cè)量的是相對(duì)溫度，需要冷端補(bǔ)償，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)。而熱電阻不存在冷端補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題，準(zhǔn)確度高，性能穩(wěn)定，線性度好。常用的熱電阻有兩線制、三線制和四線制，由于兩線制熱電阻的導(dǎo)線電阻引起的誤差較大，因此實(shí)際應(yīng)用中常采用三線制、四線制熱電阻。三線制熱電阻由于實(shí)現(xiàn)成本較低，接線較方便，是目前應(yīng)用最多的一種方式。
[0003]現(xiàn)有三線制熱電阻溫度檢測(cè)方法有很多種，電路五花八門，現(xiàn)有的雙恒流源測(cè)量方案中，兩個(gè)獨(dú)立恒流源有溫漂等影響，一致性不是很好，對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度影響較大。而且，現(xiàn)有技術(shù)存在使用元器件很多，電阻體積大，成本高的缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提出一種基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)，基于集成的雙恒流源一致性好、電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本較低、可靠性高、測(cè)量精度高。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括:
[0007]N路熱電阻，通過(guò)多路差分復(fù)用器連接至集成雙恒流源Il和12、可編程增益的ADC,所述ADC連接至控制單元；
[0008]恒流源I1、12經(jīng)過(guò)多路差分復(fù)用器分別經(jīng)過(guò)熱電阻的兩引線L1、L2，再匯聚到一起流經(jīng)熱電阻引線L3，最后流經(jīng)基準(zhǔn)電壓采樣電阻Rref到電源地；
[0009]在熱電阻RTD上產(chǎn)生電勢(shì)差，經(jīng)過(guò)ADC放大轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞給控制單元，由控制單元接收后經(jīng)過(guò)運(yùn)算得出被測(cè)對(duì)象的溫度。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述N路熱電阻，其中N為自然數(shù)。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述集成的雙恒流源11 = 12 = I，隨溫度等因素的影響相同，一致性好。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述恒流源11、12相加流經(jīng)基準(zhǔn)電壓采樣電阻Rref，恒流源11、12的大小變化同時(shí)影響熱電阻和基準(zhǔn)電壓采樣電阻產(chǎn)生的電勢(shì)差，從而測(cè)量精度不受恒流源大小變化的影響；而且大小相同的恒流源I1、12可以消除熱電阻線電阻引起的誤差。
[0013]綜上所述，本實(shí)用新型基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)所用元器件數(shù)量小，實(shí)現(xiàn)電路方便簡(jiǎn)單，成本低，測(cè)量精度高。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)的電路原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型的基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括:
[0018]N路熱電阻，通過(guò)多路差分復(fù)用器連接至集成雙恒流源Il和12、可編程增益的ADC,所述ADC連接至控制單元；
[0019]恒流源I1、12經(jīng)過(guò)多路差分復(fù)用器分別經(jīng)過(guò)熱電阻的兩引線L1、L2，再匯聚到一起成IR，流經(jīng)熱電阻引線L3，最后流經(jīng)基準(zhǔn)電壓采樣電阻Rref到電源地；
[0020]在熱電阻RTD上產(chǎn)生電勢(shì)差，經(jīng)過(guò)ADC放大轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞給控制單元，由控制單元接收后經(jīng)過(guò)運(yùn)算得出被測(cè)對(duì)象的溫度。
[0021]上述技術(shù)方案中，所述N路熱電阻，其中N為自然數(shù)。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型的基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)，熱電阻阻值隨著被測(cè)對(duì)象溫度變化而改變，電流流經(jīng)熱電阻產(chǎn)生電勢(shì)差，從而在熱電阻兩端產(chǎn)生隨溫度變化的電勢(shì)差信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)多路差分復(fù)用器送到ADC，由控制單元運(yùn)算得到被測(cè)對(duì)象的溫度。
[0023]所述恒流源11、12相加流經(jīng)基準(zhǔn)電壓采樣電阻Rref，雙恒流源11 = 12 = I，隨溫度等因素的影響相同，一致性好，恒流源I1、12的大小變化同時(shí)影響熱電阻和基準(zhǔn)電壓采樣電阻產(chǎn)生的電勢(shì)差，從而測(cè)量精度不受恒流源大小變化的影響；而且大小相同的恒流源I1、12可以消除熱電阻線電阻引起的誤差。
[0024]此外，熱電阻引線長(zhǎng)度基本相等，差別很小，線電阻相同，大小相等的恒流源在線電阻上產(chǎn)生的電勢(shì)差相等，從而采集的熱電阻兩端電壓與線電阻大小無(wú)關(guān)，測(cè)量準(zhǔn)確度不受引線長(zhǎng)短的影響。
[0025]綜上所述，本實(shí)用新型基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)所用元器件數(shù)量小，實(shí)現(xiàn)電路方便簡(jiǎn)單，成本低，測(cè)量精度高。
[0026]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，結(jié)構(gòu)包括: N路熱電阻，通過(guò)多路差分復(fù)用器連接至集成雙恒流源Il和12、可編程增益的ADC，所述ADC連接至控制單元； 恒流源I1、12經(jīng)過(guò)多路差分復(fù)用器分別經(jīng)過(guò)熱電阻的兩引線L1、L2，再匯聚到一起流經(jīng)熱電阻引線L3，最后流經(jīng)基準(zhǔn)電壓采樣電阻Rref到電源地； 在熱電阻RTD上產(chǎn)生電勢(shì)差，經(jīng)過(guò)ADC放大轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞給控制單元，由控制單元接收后經(jīng)過(guò)運(yùn)算得出被測(cè)對(duì)象的溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于: 所述N路熱電阻，其中N為自然數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于: 所述集成的雙恒流源Il = 12 = I，隨溫度等因素的影響相同。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括：N路熱電阻，通過(guò)多路差分復(fù)用器連接至集成雙恒流源I1和I2、可編程增益的ADC，所述ADC連接至控制單元；恒流源I1、I2經(jīng)過(guò)多路差分復(fù)用器分別經(jīng)過(guò)熱電阻的兩引線L1、L2，再匯聚到一起流經(jīng)熱電阻引線L3，最后流經(jīng)基準(zhǔn)電壓采樣電阻Rref到電源地；在熱電阻RTD上產(chǎn)生電勢(shì)差，經(jīng)過(guò)ADC放大轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞給控制單元，由控制單元接收后經(jīng)過(guò)運(yùn)算得出被測(cè)對(duì)象的溫度。其基于集成的雙恒流源一致性好、電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本較低、可靠性高、測(cè)量精度高。
【IPC分類】G01K7/24
【公開(kāi)號(hào)】CN204694370
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520240717
【發(fā)明人】孔祥玉, 龐寶寶, 趙懷玉
【申請(qǐng)人】山東創(chuàng)恒科技發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日