模擬熱電阻輸出裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，尤其涉及一種模擬熱電阻輸出裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在分散控制系統(tǒng)（DCS)與可編程控制器及系統(tǒng)（PLC)等工業(yè)控制系統(tǒng)中，測(cè)量熱 電阻（典型的如PT100、⑶50)的專用卡件RTD是非常常見的一種卡件，該種卡件通過檢測(cè) 熱電阻上的電壓值來間接得到被測(cè)溫度，從而進(jìn)入控制系統(tǒng)完成監(jiān)視、控制甚至是保護(hù)等 諸多功能。
[0003] 鑒于該種卡件的重要性，需要經(jīng)常性校準(zhǔn)以保證精度，傳統(tǒng)方式是采用電阻箱來 進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0004] 但該校準(zhǔn)方式有以下不足：
[0005] 1.精度不高
[0006] -般的，RTD卡件的精度為0. 1 %，按照測(cè)量原理，校準(zhǔn)該卡件的裝置的精度至少 為 0· 05%〇
[0007] 例如常見的ZX67型高精度電阻箱的主要精度指標(biāo)如表1所示。
[0010] 由表1可知，僅Xio以上的檔位可以滿足該精度要求。
[0011] 同時(shí)，參考熱電阻分度表，可以看到精度為小數(shù)點(diǎn)后3位（而電阻箱精度為小數(shù)點(diǎn) 后2位），且1度之間的差值僅有0. 3-0. 4歐姆。
[0012] 綜上可知，采用電阻箱的校準(zhǔn)方法明顯存在精度問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明提供了一種模擬熱電阻輸出裝置，解決了現(xiàn)有校準(zhǔn)方法的精度問題。
[0014] -種模擬熱電阻輸出裝置，包括：
[0015] 多路彼此獨(dú)立的模擬熱電阻通道；
[0016] 每一路模擬熱電阻通道包括一顆磁隔離芯片，一顆數(shù)字/模擬（DA)芯片、一顆多 通道集成運(yùn)放芯片、信號(hào)調(diào)理電阻網(wǎng)絡(luò)、參考電阻和端子，所述磁隔離芯片與所述DA芯片 相連，所述DA芯片通過所述多通道集成運(yùn)放芯片連接至所述端子，所述多通道集成運(yùn)放芯 片與所述參考電阻、信號(hào)調(diào)理電阻網(wǎng)絡(luò)連接。
[0017] 優(yōu)選的，該裝置包括4路彼此獨(dú)立的模擬熱電阻通道，所述多通道集成運(yùn)放芯片 具體為四通道集成運(yùn)放芯片。
[0018] 優(yōu)選的，該裝置還包括高級(jí)精簡(jiǎn)指令集機(jī)器（ARM)微控制單元（MCU)和連接于該 ARM MCU的磁隔離器件；
[0019] 所述多路彼此獨(dú)立的模擬熱電阻通道的DA芯片通過SPI總線連接至所述隔離器 件，進(jìn)而與所述ARM MCU連接；
[0020] 所述ARM MCU自外部接收校準(zhǔn)系數(shù)信息,并將所述校準(zhǔn)系數(shù)信息存儲(chǔ)在內(nèi)置于ARM MCU的FLASH中，外部模擬熱電阻指令經(jīng)由所述SPI總線分送至各路模擬熱電阻通道，通過 端子輸出。
[0021] 優(yōu)選的，所述端子為支持2線或3線或4線輸出的端子。
[0022] 優(yōu)選的，該裝置的工作電壓為24V。
[0023] 本發(fā)明提供了一種模擬熱電阻輸出裝置，包括多路彼此獨(dú)立的模擬熱電阻通道； 每一路模擬熱電阻通道包括一顆磁隔離芯片，一顆DA芯片、一顆多通道集成運(yùn)放芯片、信 號(hào)調(diào)理電阻網(wǎng)絡(luò)、參考電阻和端子，所述磁隔離芯片與所述DA芯片相連，所述DA芯片通過 所述運(yùn)放芯片和信號(hào)調(diào)理電阻網(wǎng)絡(luò)，連接至所述端子，所述參考電阻連接至所述運(yùn)放芯片， 該裝置實(shí)現(xiàn)了高精度的校準(zhǔn)，解決了現(xiàn)有校準(zhǔn)方法的精度問題。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一提供的一種模擬熱電阻輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2為使用本發(fā)明的實(shí)施例二提供的一種模擬熱電阻輸出卡件對(duì)RTD卡件進(jìn)行校 準(zhǔn)的示意圖；
[0026] 圖3為使用本發(fā)明的實(shí)施例三提供的一種模擬熱電阻輸出卡件進(jìn)行自校準(zhǔn)的示 意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 現(xiàn)有的采用電阻箱的校準(zhǔn)方法明顯存在精度問題。此外，電阻箱的檢定如發(fā)現(xiàn)偏 差，用戶無法調(diào)整只能送原廠返修，過程繁瑣，極端情況甚至只能再購(gòu)置一臺(tái)新的電阻箱。 并且高精度電阻箱體積較大，有一定重量，測(cè)量不方便，也無法仿真溫度變化曲線。
[0028] 為解決上述問題，改進(jìn)對(duì)RTD卡件校準(zhǔn)方法本發(fā)明的實(shí)施例提供了 一種模擬熱電 阻輸出裝置和系統(tǒng)。
[0029] 下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的 情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0030] 首先結(jié)合附圖，結(jié)本發(fā)明的實(shí)施例一進(jìn)行說明。
[0031] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種模擬熱電阻輸出裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括：
[0032] 多路彼此獨(dú)立的模擬熱電阻通道；
[0033] 每一路模擬熱電阻通道包括一顆磁隔離芯片，一顆DA芯片、一顆多通道集成運(yùn)放 芯片、信號(hào)調(diào)理電阻網(wǎng)絡(luò)、參考電阻和端子，所述磁隔離芯片與所述DA芯片相連，所述DA芯 片通過所述運(yùn)放芯片和信號(hào)調(diào)理電阻網(wǎng)絡(luò)，連接至所述端子。。
[0034] 優(yōu)選的，該裝置包括4路彼此獨(dú)立的模擬熱電阻通道。每通道均可模擬PT100或 ⑶50等熱電阻。
[0035] 優(yōu)選的，該裝置還包括高級(jí)精簡(jiǎn)指令集機(jī)器（ARM)微控制單元（MCU)和連接于該 ARM MCU的隔離器件；
[0036] 所述多路彼此獨(dú)立的模擬熱電阻通道的DA芯片通過SPI總線連接至所述隔離器 件，進(jìn)而與所述ARM MCU連接；
[0037] 所述ARM MCU自外部接收校準(zhǔn)系數(shù)信息,并將所述校準(zhǔn)系數(shù)信息存儲(chǔ)在內(nèi)置于ARM MCU的FLASH中，外部模擬熱電阻指令經(jīng)由所述SPI總線分送至各路模擬熱電阻通道，通過 端子輸出。
[0038] 優(yōu)選的，該裝置還包括內(nèi)置于ARM MCU的FLASH ;
[0039] 所述FLASH可以存儲(chǔ)上位機(jī)經(jīng)計(jì)算而下發(fā)的校準(zhǔn)系數(shù)。
[0040] 優(yōu)選的，所述端子為支持2線或3線或4線輸出的端子。
[0041] 優(yōu)選的，該裝置的工作電壓為24V。
[0042] 優(yōu)選的，該裝置具體為R04卡件。
[0043] 本發(fā)明實(shí)施例提供的模擬熱電阻輸出裝置的工作參數(shù)如下：
[0044] 工作電壓：24V (DC);
[0045] 模擬熱電阻輸出通道：4路；
[0046] 模擬熱電阻精度：0· 05% ;
[0047] 模擬熱電阻量程：80-400歐姆（PT100)或30-90歐姆（Cu50)。
[0048] 經(jīng)測(cè)試，該裝置的抗干擾能力相關(guān)參數(shù)如下：
[0049] 抗干擾等級(jí)：3級(jí)；
[0050] 靜電放電抗擾度：6000V 3級(jí)；
[0051] 電快速瞬變脈沖群抗擾度：2000V 3級(jí)；
[0052] 浪涌抗擾度：2000V 3級(jí)。
[0053] 下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例二進(jìn)行說明。
[0054] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種模擬熱電阻輸出卡件，該卡件的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括 如圖1所示的模擬熱電阻輸出裝置和上位機(jī)；
[0055] 所述上位機(jī)向所述模擬熱電阻輸出裝置的ARM MCU下發(fā)通訊指令（如自校準(zhǔn)指 令），在該通訊指令中攜帶校準(zhǔn)系數(shù)信息，指示所述ARM MCU根據(jù)該校準(zhǔn)系數(shù)信息對(duì)各路模 擬熱電阻通道進(jìn)行配置。DCS